[go: up one dir, main page]

RU2271379C1 - Method for building bitumen production - Google Patents

Method for building bitumen production Download PDF

Info

Publication number
RU2271379C1
RU2271379C1 RU2004134315/04A RU2004134315A RU2271379C1 RU 2271379 C1 RU2271379 C1 RU 2271379C1 RU 2004134315/04 A RU2004134315/04 A RU 2004134315/04A RU 2004134315 A RU2004134315 A RU 2004134315A RU 2271379 C1 RU2271379 C1 RU 2271379C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxidizing
gas
oxidation
air
column
Prior art date
Application number
RU2004134315/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наиль Фанилевич Хафизов (RU)
Наиль Фанилевич Хафизов
Фаниль Шамильевич Хафизов (RU)
Фаниль Шамильевич Хафизов
Николай Сергеевич Дегтерев (RU)
Николай Сергеевич Дегтерев
Андрей Николаевич Нечаев (RU)
Андрей Николаевич Нечаев
Виктор Семенович Питиримов (RU)
Виктор Семенович Питиримов
Ильдар Фанилевич Хафизов (RU)
Ильдар Фанилевич Хафизов
Original Assignee
Наиль Фанилевич Хафизов
Фаниль Шамильевич Хафизов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Наиль Фанилевич Хафизов, Фаниль Шамильевич Хафизов filed Critical Наиль Фанилевич Хафизов
Priority to RU2004134315/04A priority Critical patent/RU2271379C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2271379C1 publication Critical patent/RU2271379C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

FIELD: working-up pitch, asphalt and bitumen by chemical means by blowing or oxidizing.
SUBSTANCE: method involves oxidizing raw material with oxygen from air with the use of cavitational-vortex gas-liquid apparatus installed in raw material supply line; directing 5-10% of air flow for primary raw material oxidizing in wave field with consecutively oxidizing gas-liquid mixture in fine state for 30-60 sec depending on gas-liquid mixture supply pipeline length and diameter; finally oxidizing thereof in oxidizing column in full mode.
EFFECT: reduced power inputs and air consumption, increased product quality and output.
5 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к химической и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано в производстве строительных битумов.The invention relates to the chemical and oil refining industries and can be used in the production of building bitumen.

Известен способ получения строительных битумов и устройство для его осуществления /Р.Б.Гун. Нефть. М. изд. "Химия", 73 г./.A known method of producing building bitumen and a device for its implementation / R.B. Gun. Oil. M. ed. "Chemistry", 73 g.

Сущность известного способа получения строительного битума заключается во взаимодействии газовой фазы с сырьем в нескольких реакционных колоннах. Сырье поступает в колонну и окисляется воздухом низкого давления. Окисленный продукт снизу колонны поступает в емкость. Из емкости подается в змеевиковый реактор, в этот же ректор подается сжатый воздух высокого давления на окисление. Затем окисленный битум подается в испаритель, в котором газообразующие продукты окисления отделяются от окисленного битума; окисленный битум направляют на рециркуляцию или в товарный парк.The essence of the known method for producing building bitumen is the interaction of the gas phase with the feed in several reaction columns. The feed enters the column and is oxidized by low pressure air. The oxidized product from the bottom of the column enters the tank. It is fed from a tank to a coil reactor, and high pressure compressed air for oxidation is supplied to the same reactor. Then the oxidized bitumen is fed to the evaporator, in which the gas-forming oxidation products are separated from the oxidized bitumen; oxidized bitumen is sent for recycling or to the fleet.

Недостатками известного способа являются: низкая эффективность, большая металлоемкость, связанная с использованием реактора змеевикового типа. Кроме того, для осуществления способа требуется воздух низкого и высокого давления.The disadvantages of this method are: low efficiency, high metal consumption associated with the use of a coil type reactor. In addition, the implementation of the method requires air low and high pressure.

Наиболее близким технологическим решением к заявленному изобретению прототипом является способ получения битума (Патент РФ №2167183 С1, 20.05.2001).The closest technological solution to the claimed invention, the prototype is a method for producing bitumen (RF Patent No. 2167183 C1, 05.20.2001).

Способ заключается в том, что нефтяное сырье подвергают окислению в колонне окисления при подаче воздуха через перфорированные трубы, расположенные внутри колонны, в слой сырья. Затем продукт низа колонны и дополнительно подаваемый воздух подвергают обработке в диспергирующем аппарате, создающем в образующейся газожидкостной смеси избыточное давление 1-3 кг/см2 с частотой динамических пульсаций потока 400-3000 Гц внутри диспергирующего аппарата с последующим возвратом продукта обработки в колонну окисления.The method consists in the fact that the crude oil is subjected to oxidation in an oxidation column by supplying air through perforated pipes located inside the column into the layer of raw materials. Then, the product of the bottom of the column and additionally supplied air are subjected to processing in a dispersing apparatus, creating an excess pressure of 1-3 kg / cm 2 in the resulting gas-liquid mixture with a frequency of dynamic pulsations of the flow 400-3000 Hz inside the dispersing apparatus, followed by returning the treatment product to the oxidation column.

Недостатком известного способа являются:The disadvantage of this method are:

- высокие энергетические затраты на рециркуляцию части продукта низа колонны через диспергирующий аппарат, так как нужно вовлекать дополнительное поддавливающее устройство для создания избыточного давления 1-3 кгс/см2;- high energy costs for recycling part of the product of the bottom of the column through a dispersing apparatus, since it is necessary to involve an additional crushing device to create an excess pressure of 1-3 kgf / cm 2 ;

- снижение производительности из-за разделения потока продукта низа колонны на циркуляционный и готовый продукт;- decrease in productivity due to the separation of the product flow of the bottom of the column into a circulating and finished product;

- в известном способе, а в частности в таблице 2, сравнительные показатели опыта №5 и опыта №24 (прототип), значительного изменения показателей качества не наблюдается;- in the known method, and in particular in table 2, comparative indicators of experience No. 5 and experience No. 24 (prototype), a significant change in quality indicators is not observed;

- увеличение расхода воздуха для процесса окисления, так как требуется вовлечение дополнительного количества последнего в диспергирующий аппарат.- increased air flow for the oxidation process, since it requires the involvement of an additional amount of the latter in the dispersing apparatus.

Задачей изобретения является снижение энергетических затрат и времени окисления, повышение качества продукта, снижение расхода воздуха, увеличение производительности.The objective of the invention is to reduce energy costs and oxidation time, improving product quality, reducing air consumption, increasing productivity.

Указанная задача решается тем, что в способе получения строительного битума путем окисления исходного сырья кислородом воздуха с использованием газожидкостного кавитационно-вихревого газожидкостного аппарата установленного на линии подачи сырья. 5-10% воздуха от общего объема направляют на предварительное окисление исходного сырья в волновом поле с последующим окислением газожидкостной смеси (ГЖС) в мелкодисперсном состоянии в течение 30-60 с в зависимости от длины и диаметра трубопровода подачи ГЖС и доокислением в окислительной колонне в полном режиме.This problem is solved by the fact that in the method of producing building bitumen by oxidizing the feedstock with atmospheric oxygen using a gas-liquid cavitation-vortex gas-liquid apparatus installed on the feed line. 5-10% of the total air volume is directed to the preliminary oxidation of the feedstock in a wave field, followed by oxidation of the gas-liquid mixture (GHS) in a finely dispersed state for 30-60 s, depending on the length and diameter of the GHS supply pipe and afteroxidation in the oxidation column in full mode.

Способ осуществляют следующим образом. На линии подачи исходного сырья в окислительную колонну устанавливают выносной газожидкостной кавитационно-вихревой аппарат (ВГЖКВА), на выходе из которого поток исходного сырья в мелкодисперсном состоянии контактирует с 5-10% от общего объема тангенциально движущего потока воздуха (Фиг.1), полученная ГЖС поступает на окисление в течение 30-60 с в зависимости от длины и диаметра трубопровода подачи ГЖС и доокисления в окислительной колонне в полном режиме.The method is as follows. An external gas-liquid cavitation-vortex apparatus (VGHKVA) is installed on the feed line of the feedstock to the oxidation column, at the outlet of which the feed stream in the finely dispersed state is in contact with 5-10% of the total volume of the tangentially moving air flow (Figure 1) obtained by the GHS arrives at oxidation within 30-60 s, depending on the length and diameter of the GHS supply line and after-oxidation in the oxidation column in full mode.

В процессе волнового воздействия на нефтяной остаток в тангенциально-закрученном потоке кислорода воздуха, в отличие от барботажного способа окисления, происходит не только окисление сырья, но также звукохимическая реакция окисления (Фиг.2). Если суммарная константа скорости реакции окисления для сырья с температурой размягчения (по методу КиШ), равной 14,5°С, составляет 0,07, то для процесса окисления этого сырья при волновом воздействии 0,12. Из сравнения констант скоростей реакции окисления видно, что волновое воздействие ускоряет процесс окисления нефтяного остатка почти в два раза.In the process of wave action on the oil residue in a tangentially swirling flow of oxygen in the air, in contrast to the bubble method of oxidation, not only the oxidation of the feedstock occurs, but also a sound-chemical oxidation reaction (Figure 2). If the total constant of the oxidation reaction rate for raw materials with a softening temperature (according to the KiS method) equal to 14.5 ° C is 0.07, then for the oxidation process of this raw material with a wave action of 0.12. A comparison of the rate constants of the oxidation reaction shows that the wave action accelerates the process of oxidation of the oil residue almost twice.

В таблице 1 приведены качества готового продукта без использования и с использованием ВГЖКВА.Table 1 shows the quality of the finished product without use and using VGZHKVA.

Таблица 1Table 1 ПараметрыOptions Сырье: гудронRaw Material: Tar С применением ВГЖКВАWith the use of VGZHKVA Без применения ВГЖКВАWithout the use of VGZHKVA Производительность, м3Productivity, m 3 / h 2525 18eighteen Расход воздуха, м3/ч на, м сырьяAir consumption, m 3 / h on, m raw materials 103,2103,2 133,9133.9 Температура в колоне окисления, °СThe temperature in the column of oxidation, ° C 246246 268268 Температура окисления, °СOxidation temperature, ° С 264264 264264 Температура размягчения по КиШ, °СSoftening temperature according to KiSh, ° С 74,374.3 7373 Пенетрация при 25°С, ×0,1 ммPenetration at 25 ° C, × 0.1 mm 2828 2525

Из таблицы 2 видно, что в предлагаемом изобретении снижается расход воздуха по сравнению с прототипом, улучшается качество получаемого битума, что, в свою очередь, обеспечит его широкое использование в производстве строительных битумов, а также снижение температуры окисления в окислительной колонне.From table 2 it is seen that in the present invention, air consumption is reduced compared to the prototype, the quality of the resulting bitumen is improved, which, in turn, will ensure its widespread use in the production of building bitumen, as well as a decrease in the oxidation temperature in the oxidation column.

Пример 1. На лабораторном стенде проведены эксперименты, позволяющие наглядно определить отношение воздух сырье в ГЖС.Example 1. At the laboratory bench, experiments were performed to visually determine the ratio of air to raw materials in the GHS.

Данные, полученные при анализе изменения температуры газожидкостной смеси после ВГЖКВА в зависимости от количества подаваемого воздуха на 1 м3 сырья, представлены в таблице 2.The data obtained by analyzing the temperature change of the gas-liquid mixture after VGHKVA depending on the amount of air supplied per 1 m 3 of raw materials are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Параметры процессаProcess parameters Расход воздуха, подаваемого в выносной ГЖКВА, % от общего объемаThe flow rate of air supplied to the remote GZHKVA,% of the total volume 1,51,5 3,03.0 4,54,5 66 7,57.5 8,08.0 9,09.0 1010 Начальная температура, °СInitial temperature, ° С 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 129,4129.4 Конечная температура, °СFinal temperature, ° С 133,2133.2 135,4135.4 137,3137.3 138,2138.2 137,4137.4 136,5136.5 136,5136.5 136,4136.4 Изменение температур, °СTemperature Change, ° С 3,83.8 66 7,97.9 8,88.8 88 7,17.1 7,17.1 77 Прирост температуры размягчения по КиШ, °СThe increase in softening temperature according to KiSh, ° C 0,7040.704 1,0971,097 1,3431,343 1,3841,384 1,2181,218 1,0331,033 0,9790.979 0,9250.925 Количество теплоты реакции, кДжThe amount of heat of reaction, kJ 106508106508 165870165870 203042203042 209274209274 181399181399 156226156226 148069148069 139863139863

Из результатов экспериментов видно, что оптимальное количество воздуха составляет от 5 до 10% от общего количества подаваемого на окисление воздуха для получения готового продукта.From the results of the experiments it is seen that the optimal amount of air is from 5 to 10% of the total amount supplied to the oxidation of air to obtain the finished product.

Пример 2. Эксперимент проводился на том же лабораторном стенде, с тем же аппаратом, что и в примере 1. Изменялось время прохождения ГЖС в трубопроводе подачи ГЖС после ВГЖКВА до колонны окисления, посредством увеличения длины трубопровода. Данные эксперимента изменения температуры газожидкостной смеси в зависимости от длины трубопровода подачи ГЖС после ВГЖКВА приведены в таблице 3.Example 2. The experiment was carried out on the same laboratory bench, with the same apparatus as in example 1. The transit time of the GHS in the GHS feed pipe after the HSSA to the oxidation column was changed by increasing the length of the pipeline. The experimental data of the temperature change of the gas-liquid mixture depending on the length of the supply pipe GHS after VGHKVA are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Точки замераMeasuring points Расстояние от ВГЖКВА до точек замера, мDistance from VGZHKVA to measuring points, m Соотношение сырье:воздуха, подаваемого в ВГЖКВА, 1:10The ratio of raw materials: air supplied to VGZHKVA, 1:10 Температура, °СTemperature ° C Время прохождения ГЖС, с.GHS passage time, s. t1 t 1 00 140,3140.3 00 t2 t 2 0,60.6 135,9135.9 33 t3 t 3 6,26.2 130,8130.8 2222 t4 t 4 11,611.6 134,1134.1 30thirty t5 t 5 13,513.5 136,6136.6 4040 t6 t 6 14fourteen 138,2138.2 6060 t7 t 7 14,714.7 138,5138.5 6868 t8 t 8 15,515,5 138,8138.8 7070

Из таблицы видно что эффективный режим окисления в зависимости от длины трубопровода при определенном диаметре после ВГЖКВА до колонны окисления увеличивается, что соответствует оптимальному времени прохождения ГЖС в пределах от 30 до 60 с в данном эксперименте. Это обуславливает объемный расход, т.е. прохождение единицы объема перекачиваемой среды через единицу площади за единицу времени.The table shows that the effective oxidation mode, depending on the length of the pipeline at a certain diameter after VGHKVA to the oxidation column increases, which corresponds to the optimal transit time of the GHS in the range from 30 to 60 s in this experiment. This leads to volumetric flow, i.e. the passage of a unit volume of the pumped medium through a unit area per unit time.

Claims (1)

Способ получения строительного битума путем окисления исходного сырья кислородом воздуха с использованием газожидкостного кавитационно-вихревого аппарата, отличающийся тем, что газожидкостной кавитационно-вихревой аппарат устанавливают на линии подачи сырья, 5-10% воздуха от его общего объема направляют на предварительное окисление исходного сырья в волновом поле с последующим окислением газожидкостной смеси в мелкодисперсном состоянии в течение 30-60 с в зависимости от длины и диаметра трубопровода подачи газожидкостной смеси и доокислением в окислительной колонне в полном режиме.A method of producing building bitumen by oxidizing the feedstock with atmospheric oxygen using a gas-liquid cavitation-vortex apparatus, characterized in that the gas-liquid cavitation-vortex apparatus is installed on the feed line, 5-10% of the total air volume is sent to the preliminary oxidation of the feedstock in the wave field followed by oxidation of the gas-liquid mixture in a finely dispersed state for 30-60 s depending on the length and diameter of the gas-liquid mixture supply pipe and docks techniques, are in an oxidation column in the full mode.
RU2004134315/04A 2004-11-24 2004-11-24 Method for building bitumen production RU2271379C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134315/04A RU2271379C1 (en) 2004-11-24 2004-11-24 Method for building bitumen production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134315/04A RU2271379C1 (en) 2004-11-24 2004-11-24 Method for building bitumen production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2271379C1 true RU2271379C1 (en) 2006-03-10

Family

ID=36116149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004134315/04A RU2271379C1 (en) 2004-11-24 2004-11-24 Method for building bitumen production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2271379C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2400520C1 (en) * 2009-04-30 2010-09-27 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Bitumen obtaining method
RU2499813C2 (en) * 2011-07-21 2013-11-27 Генрих Филиппович Левшин Device for bitumen production

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923633A (en) * 1969-10-03 1975-12-02 Oemv Ag Bitumen blowing
RU2000311C1 (en) * 1992-07-02 1993-09-07 Московский Автомобильно-Дорожный Институт Method of manufacturing bitumen
WO1994006887A1 (en) * 1992-09-23 1994-03-31 Neste Oy Process of oxidation of bitumen or the like
RU2167183C1 (en) * 2000-03-30 2001-05-20 Щебланов Александр Петрович Method of bitumen production
RU2221834C1 (en) * 2002-09-10 2004-01-20 Муфазалов Роберт Шакурович Method of production of bitumen and a device for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923633A (en) * 1969-10-03 1975-12-02 Oemv Ag Bitumen blowing
RU2000311C1 (en) * 1992-07-02 1993-09-07 Московский Автомобильно-Дорожный Институт Method of manufacturing bitumen
WO1994006887A1 (en) * 1992-09-23 1994-03-31 Neste Oy Process of oxidation of bitumen or the like
RU2167183C1 (en) * 2000-03-30 2001-05-20 Щебланов Александр Петрович Method of bitumen production
RU2221834C1 (en) * 2002-09-10 2004-01-20 Муфазалов Роберт Шакурович Method of production of bitumen and a device for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2400520C1 (en) * 2009-04-30 2010-09-27 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Bitumen obtaining method
RU2499813C2 (en) * 2011-07-21 2013-11-27 Генрих Филиппович Левшин Device for bitumen production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101692095B1 (en) Process mixing water, oxidant and heavy oil under supercritical temperature and pressure conditions and eventually submitting the mixture to microwave treating
US9777292B2 (en) Methods for treating biosolids sludge with cavitation
EP2240556B1 (en) Process to upgrade heavy oil by hot pressurized water and ultrasonic wave generating pre-mixer
CA2865937A1 (en) Method and device for production of acetylene using plasma technology
RU2271379C1 (en) Method for building bitumen production
CN1220623C (en) Process for producing synthetic gas
RU2167183C1 (en) Method of bitumen production
WO2021047045A1 (en) Wet oxidation treatment system for industrial wastewater and method therefor
RU2400520C1 (en) Bitumen obtaining method
CN102260136A (en) Method for preparing mixture of cyclohexanone and cyclohexanol by oxidazing cyclohexane liquid phase
RU2182922C1 (en) Oil bitumen production process and installation
CN112689610B (en) Method for producing synthesis gas by treating a gas stream containing CO2 and one or more hydrocarbons
CN106977393B (en) Process for continuous production of calcium naphthenate
CN110255596A (en) A kind of continuous carbonation technique preparing calcium carbonate
RU2209181C2 (en) Method of carbonization of ammoniated brine in production of soda ash ammonial method and carbonization column for method embodiment
CN110734371B (en) A device for carbonylation synthesis of acetic anhydride and co-production of propionic acid
RU2221834C1 (en) Method of production of bitumen and a device for its implementation
RU2281155C1 (en) Gas-and-liquid reactor
RU2705337C1 (en) Road bitumen synthesis method
RU2160627C1 (en) Gas-liquid reactor
RU2678815C2 (en) Gas fluid reactor
RU2671817C1 (en) Installation for hydroconversion of residual oil fractions
RU2202U1 (en) PLASMA CHEMICAL REACTOR
SU1495391A1 (en) Electrolyzer for producing fire-damp
RU2369467C1 (en) Method of production of carbonyl iron

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071125