Установлення тонкошарового крекінга нафти

Установлення тонкошарового крекінга нафти або хімічних реакцій, що складається із підводу сировини, фільтрів попередньої очистки, нагрівача вихідної сировини, щілин-дозаторів, коробівзбірників, джерел висококонцентрованих енергій: лазерної, електронної, інфрачервоної, ультрафіолетової або геліоенергії, відводів продуктів крекін га, холодильників та зливних відводів, яка відрізняється тим, що вона виконана із з'єднаних послідовно підготовника, який складається із підводу вихідної сировини, фільтрів і нагрівача, декількох коробів-збірників, кожний із яких містить джерело енергії з управлінням переміщення і інтенсивністю пучка, і відвідної труби компонентів крекінга, з'єднаної з охолоджувачами і зливними трубами кожного компонента крекінга, причому кожний подальший короб-збірник з'єднаний з попереднім певного розміру щілиною-дозатором, а останній короб-збірник закінчується трубою для виводу залишку крекінга. Предмет захисту патенту відноситься до хімічної, нафтохімічної та харчової промисловості і представляє собою автономну установку тонкошарового крекінга нафти, проведення деяких хімічних реакцій та розділення сумішей в тонкому шарі і використовує енергію у вигляді пучка або смуги від джерел енергії, наприклад, лазерного, електронного, ультрафіолетового, інфрачервоного випромінювання та геліоенергію "білого" спектру, в тому числі, наприклад, після концентратора. Відома, наприклад, установка і шляхи переробки нафтовмісних фракцій згідно з [патентом Росії 2 176 263, кл. C10G9/00 і C10G9/10 "Способ переработки фракций и установка для его осуществления" або по патенту Росії 2002119 кл B01D3/14 и C10G7/00 "Установка для переработки нефти и нефтепродуктов"]. Такі установки мають ряд недоліків: підвищене енергоспоживання теплової енергії та інших видів енергії, значні габарити установки, велика металоємкість установки, порівняно невеликі швидкості переробки вихідної сировини, необхідність в легованих сталях та сплавах. Принцип роботи та конструкція запропонованої установки полягає в наступному. Корисна модель запропоновано для переробки мазуту, відпрацьованих моторних або змазуючих мастил, нафтошламів і т.п. Спосіб включає подачу сировини в зону обробки, обробку сировини хвильовим впливом шляхом формування широкого спектру частот від акустичного до світлового діапазону в середовищі, що піддається обробці та послідуючим термічним крекінгом продуктів впливу у режимі первинної обробки нафти з отриманням з парової фази кінцевих продуктів. Термічний крекінг ведуть при атмосферному тиску та максимальній температурі нагрівання 360°С. Установка включає з'єднані поміж собою пристрої для обробки вихідної сировини і виконана у вигляді робочої ємності генератора та випромінювача акустичних коливань і генератора електромагнітних коливань з випромінюваної антени та пристрою виділення кінцевих продуктів. Випромінююча антена конструктивно виконана таким чином, що випромінює в оброблюване середовище широкий спектр частот. Пристрій виділення кінцевих продуктів містить крекінговий котел для продуктів переробки, і зв'язаний з дефлегматором-дистилятором і накопичувальні ємності для готового продукту переробки важких фракцій, підвищення надійності установки та зниження енерговитрат при забезпеченні глибини переробки та якості готового продукту на рівні каталітичного крекінга. В іншому патенті Росії 2002119.086 Установка для переробки нафти і нафтопродуктів, що складається із декількох послідовно з'єднаних ступеней, кожна з яких містить нагрівач для нафтової сировини, сепаратор для відділення парової сумі СО О) 7413 ші від рідкого залишку і конденсатор для парової суміші, відрізняється тим, що кожна ступінь додатково містить насос, патрубок для всмоктування, який з'єднано трубопроводом з нижньою частиною сепаратора для прийому з нього рідкого залишку, а патрубок для нагнітання з'єднано з додатковим нагрівачем цієї ж ступені, який з'єднано за допомогою трубопроводу із сепаратором для повернення в нього продукту, що нагрівається, утворюючи тим самим замкнутий циркулюючий контур, причому частина продукту у вигляді рідкого залишку відбирається з циркулюючого контуру після насосу і поступає по транспортному трубопроводу в наступну ступінь для послідуючого розділення на фракції. Метою запропонованої установки тонкошарового крекінга нафти (ТКН) або проведення хімічних реакцій полягає у забезпечені крекінга нафти, проведення хімічних реакцій і розділення сумішей з використанням прямого спрямування енергії високої концентрації, наприклад, лазерної, електронної, ультрафіолетової, інфрачервоної або геліоенергії. Цього досягають тим, що установлення тонкошарового крекінга нафти або хімреагентів складається з підведення вихідної сировини, фільтрів механічної очистки, нагрівача вихідної сировини, щілин-дозаторів, декількох коробів-збірників, джерел високо концентрованих енергій: лазерної, електронної, інфрачервоної, ультрафіолетової або геліоенергії, відводів продуктів крекінга, холодильників та зливних відводів компонентів крекінга, причому вона виконана із з'єднаних послідовно підготовчого сектора, який складається із підвода вихідної сировини, фільтрів і підігрівача, декількох коробів-збірників, кожний із яких обладнаний джерелом енергії з керуванням переміщення і інтенсивністю променя та відвідною трубою компонентів крекінга, з'єднаної з холодильниками та зливними трубами кожного компоненту крекінга, причому кожний послідуючий короб-збірник з'єднаний з попереднім певного розміру щілиною-дозатором, а останній короб-збірник закінчується замість щілини-дозатора трубою виводу залишків крекінга. Така конструкція установлення тонкошарового крекінга дає можливість інтенсифікувати її процес , проводити крекінг в тонкому шарі, суттєво зменшити її габарити і, що дуже важливо, значно зменшити енерговитрати і металоємкість установки. При використанні геліоенергії та шляхом її концентрування, особливо в жаркому кліматі, концентраторами можна зменшити використання енергії, що виробляється: тепло- і охолоджуваної енергії та інших. Як раз це дасть значну економію енерговитрат. На малюнку 1 представлене установлення тонкошарового крекінга . Установлення тонкошарового крекінга містить трубу підводу нафти 1 або хімреактивів, які очищуються фільтрами механічної очистки 2; вихідна сировина попередньо нагрівається нагрівачем З до необхідної температури і через щілину-дозатор 4 добавляється тонкою струйкою під короб-збірник 5, під яким збираються продукти випарування крекінга; джерело енергії 6, наприклад, лазерної, еле ктронної, інфрачервоної, ультрафіолетової або геліоенергії, що мають можливість електронного або електронно-механічного керування периферичним променем або смужками 7 та їх інтенсивністю. Компоненти крекінга 8, що утворюються в наслідок дії променя або смуги 7 в кожному коробізбірнику відводяться через відводи 9, поступаючи на охолоджувачі 10 (10-А, 10-В, 10-С, 10-D, 10-Е), де вони переходять у зріджені компоненти 11, які направляються у відповідні збірники. Останній короб-збірник 5-Е закінчується трубою для виводу залишку крекінга 12, причому кількість компонентів крекінга 8 і відповідно кількість коробів-збірників і щілин-дозаторів може вибиратися проектним шляхом. Така конструкція установлення тонкошарового крекінга або хімреакцій може бути розміщена в порівняно невеликому приміщенні, що забезпечується за рахунок значної інтенсифікації процесу переробки, зменшення металоємкості конструкції, покращання екологічних параметрів процесу та інших показників. Установлення тонкошарового крекінга або хімічного процесу, наприклад, розділення багатокомпонентних сумішей, працює таким чином. Нафта або інша вихідна сировина поступає через підвід 1 і фільтр попередньої очистки 2 у нагрівач 3, якщо сировину необхідно попередньо підігріти. Для більш тонкої очистки можна передбачити ще фільтр, з якого підготовлена вихідна сировина через щілину-дозатор 4 поступає тонким шаром під короб-збірник 5 і на досить високій швидкості переміщення променя або смуги 7 джерела 6 енергії "пробігає" розчин тонкого шару сировини спочатку на одній глибині, потім - на другій і так необхідну кількість раз; такий "пробіг" розчину тонкого шару під коробом-збірником 5 променем або смугою 7 з високою концентрацією енергії приводить до нагрівання мікрооб'ємів сировини до певної заданої температури і вилученню із сировини заданого компоненту крекінга або хімреакції; цей компонент попадає у вільний об'єм під коробомзбірником 5 і через відвід 9 поступає на холодильник 10, де зріджується і через злив поступає в ємкість компоненту крекінга. Після відокремлення компоненту А сировина через щілину-дозатор 4 (4-В) поступає під коробзбірник 5-В, де джерелом 6-В виробляється висококонцентрована енергія у вигляді променя або смуги 7, які переміщуються на великих швидкостях по "розчину" тонкого шару, вилучаючи із сировини послідуючий компонент В, який через відвід 9-В поступає на холодильник 10-В і зріджується і через злив поступає в ємність компонента крекінга (на мал.1 не показано). Описана операція із сировиною повторюється необхідну кількість раз, кожний раз промінь або смугу 7 мають задану "температуру", що забезпечує вилучення заданих компонентів о до тих пір, поки залишок 12 крекінгу або хімпроцесу не зливається в ємкість залишку. В цьому випадку забезпечується вилучення всіх необхідних компонентів. Установлення тонкошарового крекінгу або інших хімічних реакцій може працювати з використанням каталізаторів, для роботи яких необхідні 7413 тиск або вакуум, але в кожному випадку вона може забезпечити дуже високі швидкості процесу, тому що дає змогу підвести будь яку КІЛЬКІСТЬ необхід ної енергії в мікрооб'єм реагенту, в цьому випадку немає необхідності нафівати весь об'єм сировини до необхідної температури, що дає велику економію енергії. Фіг. 1 Комп'ютерна верстка А Крижанівський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601