RU2283967C2 - Method of and device for improving physical properties of oil fuels - Google Patents
Method of and device for improving physical properties of oil fuels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283967C2 RU2283967C2 RU2004124695/06A RU2004124695A RU2283967C2 RU 2283967 C2 RU2283967 C2 RU 2283967C2 RU 2004124695/06 A RU2004124695/06 A RU 2004124695/06A RU 2004124695 A RU2004124695 A RU 2004124695A RU 2283967 C2 RU2283967 C2 RU 2283967C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- fractions
- flow
- pressure
- heavy
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 9
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 claims description 3
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001936 parietal effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу, нефтепереработке, моторным топливам и маслам, в частности к изменению основных физических свойств жидких углеводородов.The invention relates to a fuel and energy complex, oil refining, motor fuels and oils, in particular to a change in the basic physical properties of liquid hydrocarbons.
Известен акустический способ снижения вязкости нефтепродуктов в пристеночном слое за счет внешнего воздействия ультразвуковых колебаний с пороговым значением амплитуды колебаний стенок труб не менее 1 мкм (М.А.Миронов и др. «Акустическая технология снижения вязкости нефтепродуктов в трубопроводах при низких температурах», М., «Химическое и нефтегазовое машиностроение», №1, 2004 г.).There is an acoustic method for reducing the viscosity of oil products in the parietal layer due to the external influence of ultrasonic vibrations with a threshold value of the amplitude of oscillation of the pipe walls of at least 1 μm (M.A. Mironov et al. “Acoustic technology for reducing the viscosity of oil products in pipelines at low temperatures”, M. , Chemical and Oil and Gas Engineering, No. 1, 2004).
Известно также устройство для акустического воздействия на приграничный слой нефтепродуктов через трубу, содержащее магнитострикционные преобразователи с рабочей частотой 22 кГц и ультразвуковой генератор (М.А.Миронов и др. «Акустическая технология снижения вязкости нефтепродуктов в трубопроводах при низких температурах», М., Химическое и нефтегазовое машиностроение», №1, 2004 г.). Основной недостаток способа и устройства состоит в том, что в результате воздействия ультразвуковых колебаний вязкость нефтепродукта снижается в тонком пристеночном слое толщиной менее 140 мкм без изменения эффективной вязкости основного ядра потока. При этом время релаксации, т.е. время восстановления исходной вязкости нефтепродукта, в пристеночном слое составляет несколько часов.A device is also known for acoustic impact on the boundary layer of oil products through a pipe containing magnetostrictive transducers with an operating frequency of 22 kHz and an ultrasonic generator (M.A. Mironov et al. “Acoustic technology for reducing the viscosity of oil products in pipelines at low temperatures”, M., Chemical and oil and gas engineering ”, No. 1, 2004). The main disadvantage of the method and device is that as a result of exposure to ultrasonic vibrations, the viscosity of the oil decreases in a thin parietal layer with a thickness of less than 140 microns without changing the effective viscosity of the main core of the stream. In this case, the relaxation time, i.e. the recovery time of the initial viscosity of the oil in the parietal layer is several hours.
Известен гидродинамический способ улучшения физических свойств жидкого топлива за счет возбуждения кавитации с помощью встречно направленных струй и генерирования акустических колебаний в более узком интервале частот (А.Г.Вайнштейн и др. «Применение гидродинамического кавитационного аппарата для улучшения качества жидкого топлива», М., «Энергетик», №7, 2003 г.).There is a hydrodynamic method for improving the physical properties of liquid fuel due to the excitation of cavitation using counter-directed jets and generating acoustic vibrations in a narrower frequency range (A.G. Weinstein and others. "The use of a hydrodynamic cavitation apparatus to improve the quality of liquid fuel", M., "Energetic", No. 7, 2003).
Известно также устройство для улучшения физических свойств смеси жидкого топлива, содержащее гидродинамический кавитационный аппарат встречно-вихревого типа (А.Г.Вайнштейн и др. «Применение гидродинамического кавитационного аппарата для улучшения качества жидкого топлива», М., «Энергетик», №7, 2003 г.).There is also known a device for improving the physical properties of a liquid fuel mixture containing a hydrodynamic cavitation apparatus of the counter-vortex type (A.G. Weinstein and others. "Application of a hydrodynamic cavitation apparatus to improve the quality of liquid fuel", M., "Energetic", No. 7, 2003).
Недостаток указанного способа и устройства заключается в том, что эффект по улучшению физических свойств конкретного композиционного топлива достигнут за счет гомогенизации смеси с образованием тонкодисперсной эмульсии без изменения структуры топлива на молекулярном уровне. Кроме того, для улучшения физических свойств жидкого топлива необходимо провести 3-кратную обработку топливной смеси в гидродинамическом кавитационном аппарате встречно-вихревого типа, что создает сложности при использовании способа на практике.The disadvantage of this method and device is that the effect of improving the physical properties of a particular composite fuel is achieved by homogenizing the mixture with the formation of a finely dispersed emulsion without changing the structure of the fuel at the molecular level. In addition, to improve the physical properties of liquid fuel, it is necessary to carry out a 3-fold processing of the fuel mixture in a counter-vortex type hydrodynamic cavitation apparatus, which creates difficulties when using the method in practice.
Известен способ хранения, подготовки и подачи мазута путем эмульгирования мазута с водой в сужающем устройстве, при котором за счет кавитационных процессов диспергируют капли воды до размера около 5 мкм, а в резервуаре с мазутом поддерживают температуру в пределах 90-140°С (Заявка №94023004, 27.04.1996, МПК В 01 F 3/8).A known method of storage, preparation and supply of fuel oil by emulsification of fuel oil with water in a constricting device, in which, due to cavitation processes, water droplets are dispersed to a size of about 5 μm, and the temperature in the tank with fuel oil is maintained within the range of 90-140 ° C (Application No. 94023004 , 04/27/1996, IPC B 01 F 3/8).
Эмульгирование тяжелых углеводородов с водой используется в теплоэнергетике для снижения температуры сгорания топлива и уменьшения образования окиси азота в дымовых газах, однако этот способ снижает КПД котла, увеличивает расход тепловой энергии на нагрев воды и унос с парами, а также приводит к коррозии труб котлов.Emulsification of heavy hydrocarbons with water is used in the power system to reduce the temperature of fuel combustion and to reduce the formation of nitric oxide in flue gases, however, this method reduces the efficiency of the boiler, increases the consumption of thermal energy for heating water and entrainment with vapors, and also leads to corrosion of boiler pipes.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ возбуждения пульсации в движущемся потоке жидкости через трубу с периодически меняющимся сечением при условии возникновения колебания амплитуды давления, скорости и ускорения при частотах порядка десятков герц, которые способствуют дроблению капель и пузырей в сплошной жидкости (Р.Ш. Абиев, «Течение однородной несжимаемой жидкости в трубе с периодически меняющимся сечением», М., «Химическое и нефтегазовое машиностроение», № 1, 2003 г.).The closest in technical essence and the achieved effect is a method of exciting pulsations in a moving fluid stream through a pipe with a periodically varying cross section, provided that pressure, velocity and acceleration oscillations occur at frequencies of the order of tens of hertz, which contribute to the fragmentation of drops and bubbles in a continuous liquid (R. Sh. Abiev, “Flow of a homogeneous incompressible fluid in a pipe with a periodically varying cross-section”, M., “Chemical and Oil and Gas Engineering, No. 1, 2003).
Известно также устройство в виде трубы Вентури, состоящее из конфузора, сопла и диффузора, обеспечивающее повышение скорости потока жидкости в сопле до 10 м/с и снижающее давление основного потока после сопла в 1,35 раза (Р.Ш.Абиев, «Течение однородной несжимаемой жидкости в трубе с периодически меняющимся сечением», М., «Химическое и нефтегазовое машиностроение», №1, 2003 г.).Also known is a device in the form of a Venturi pipe, consisting of a confuser, nozzle and diffuser, providing an increase in the fluid flow rate in the nozzle to 10 m / s and reducing the pressure of the main stream after the nozzle by 1.35 times (R.Sh. Abiyev, “The flow is homogeneous incompressible fluid in a pipe with a periodically varying cross-section ”, M.,“ Chemical and Oil and Gas Engineering, No. 1, 2003).
Основные недостатки способа и устройства заключаются в том, что основные пульсирующие явления, возникающие в трубе с периодически меняющимся сечением, с указанными параметрами и режимом течения жидкости, не обеспечивают необходимых сдвиговых усилий для разрушения тяжелых макромолекул, коллоидных соединений на более мелкие легкие фракции.The main disadvantages of the method and device are that the main pulsating phenomena that occur in a pipe with a periodically varying cross-section, with the indicated parameters and the regime of fluid flow, do not provide the necessary shear forces for the destruction of heavy macromolecules, colloidal compounds into smaller light fractions.
Решаемая задача - улучшение физических свойств жидких нефтяных топлив в процессе переработки смеси углеводородов на молекулярном уровне за счет разрушения тяжелых макромолекул углеводородов на более мелкие и легкие фракции и обеспечение снижения вязкости нефтяных топлив, уменьшение температуры их застывания, повышение температуры возгорания и полноты сгорания.The problem to be solved is the improvement of the physical properties of liquid petroleum fuels during the processing of a mixture of hydrocarbons at the molecular level due to the destruction of heavy macromolecules of hydrocarbons into smaller and lighter fractions and a decrease in the viscosity of petroleum fuels, a decrease in the temperature of their solidification, an increase in the ignition temperature and the completeness of combustion.
Решение поставленной задачи заключается в том, что в способе улучшения физических свойств нефтяных топлив, включающем возбуждение пульсаций в движущемся потоке жидкости при условии возникновения колебаний амплитуд давления, скорости и ускорения, которые способствуют дроблению капель и пузырей в сплошной жидкости, согласно изобретению вначале поляризуют молекулы углеводородов, пропуская через электромагнитное поле напряженностью 0,2-0,3 Тл, затем подвергают макромолекулы и коллоиды резонансной вибрации частотой 20-30 Гц для увеличения амплитуды колебания, повышают давление насосом до 6,0-8,0 МПа на входе в суживающее и расширяющее устройство, где топливо разгоняют до 120-140 м/с с последующим торможением, достигая при этом давления 0,02...0,01 МПа, затем разделяют поток на легкие и тяжелые фракции в трубке Ранка, легкие фракции направляют или на хранение, или на сжигание после поляризации молекул в электромагнитном поле, а тяжелые горячие фракции в количестве 10-15% от общего потока возвращают по трубопроводу в емкость с исходным топливом для повторной обработки.The solution of the problem lies in the fact that in a method for improving the physical properties of petroleum fuels, including the excitation of pulsations in a moving fluid stream, subject to fluctuations in the amplitudes of pressure, speed and acceleration, which contribute to the fragmentation of droplets and bubbles in a continuous liquid, according to the invention, hydrocarbon molecules are first polarized passing through an electromagnetic field of 0.2-0.3 T, then the macromolecules and colloids are subjected to resonant vibration with a frequency of 20-30 Hz to increase a oscillation plates increase the pressure of the pump to 6.0-8.0 MPa at the inlet to the constricting and expanding device, where the fuel is accelerated to 120-140 m / s with subsequent braking, reaching a pressure of 0.02 ... 0.01 MPa, then the flow is divided into light and heavy fractions in the Rank tube, light fractions are either sent for storage or burning after polarization of the molecules in an electromagnetic field, and heavy hot fractions in the amount of 10-15% of the total flow are returned through a pipeline to a container with source fuel for reprocessing.
Устройство для улучшения физических свойств нефтяных топлив согласно изобретению дополнительно снабжено электромагнитным аппаратом для поляризации молекул, соединенным по трубе с емкостью, в которой размещен вибратор с электрогенератором частоты колебания, насосом для повышения давления потока жидкости перед входом в суживающее и расширяющее устройство, обеспечивающее истечение жидкого топлива со скоростью 120-140 м/с, трубкой Ранка для разделения обработанного потока топлива на легкие и тяжелые фракции, легкие фракции пропускают через электромагнитный аппарат и направляют или на хранение, или на форсунки для сжигания, а тяжелые углеводороды направляют по трубе в емкость исходного топлива для повторной обработки.The device for improving the physical properties of petroleum fuels according to the invention is additionally equipped with an electromagnetic apparatus for polarizing molecules, connected via a pipe to a container in which a vibrator with an oscillation frequency generator is placed, a pump to increase the pressure of the fluid flow before entering the narrowing and expanding device, providing the outflow of liquid fuel at a speed of 120-140 m / s, Rank's tube for separating the processed fuel flow into light and heavy fractions, light fractions pass black of solenoid unit and guide or storage or to the injectors for combustion, and the heavy hydrocarbons are fed through a tube in the propellant container to reprocess.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся совокупными признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, следовательно, оно соответствует критерию «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by cumulative features identical to all the essential features of the claimed invention, therefore, it meets the criterion of "novelty."
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для улучшения физических свойств нефтяного топлива.The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a device for improving the physical properties of oil fuel.
Устройство для улучшения физических свойств нефтяных топлив содержит последовательно соединенные трубопроводом емкость исходного топлива 1, насос низкого давления 2, теплообменник 3 для нагрева топлива, соленоидную катушку 4 для поляризации молекул топлива с блоком питания 5, емкость 6 с электровибратором и генератором колебаний 7, насос высокого давления 8, фильтр 9 для очистки топлива от твердых частиц, суживающее и расширяющее устройство 10, трубку Ранка 11, соленоидную катушку 12 с блоком питания 13, форсунку для сжигания топлива 14, расходомер 15, вентиль 16, манометры 17, 18, мановакууметр 19, трубопровод возврата тяжелых углеводородов 20 в емкость с исходным топливом.A device for improving the physical properties of petroleum fuels contains a series-connected source tank 1, a low pressure pump 2, a heat exchanger 3 for heating fuel, a solenoid coil 4 for polarizing fuel molecules with a power supply 5, a tank 6 with an electric vibrator and oscillation generator 7, a high pump pressure 8, filter 9 for cleaning fuel from solid particles, narrowing and expanding device 10, Rank tube 11, solenoid coil 12 with power supply 13, nozzle for burning fuel 14, flow rate p 15, valve 16, pressure gauges 17, 18, manovakuumetr 19, return conduit 20, heavier hydrocarbons into a container with the original fuel.
Принцип работы устройства заключается в следующем.The principle of operation of the device is as follows.
Исходное топливо забирают из емкости 1 и насосом 2 поднимают давление до 0,2-0,3 МПа и подают в теплообменник 3, где его нагревают до температуры 50°С. Нагретое топливо пропускают через соленоидную катушку 4, создающую напряженность магнитного поля в пределах 0,2-0,3 Тл. Топливо с поляризованными молекулами подают в емкость 6, где под действием генератора колебаний 7 низкой частоты резонансно повышают амплитуду колебания тяжелых макромолекул. Затем насосом 8 повышают давление топлива до 6,0-8,0 МПа и через фильтр 9, контролируя давление по манометру 17, подают в суживающее и расширяющее устройство 10, где топливо разгоняют до скоростей 120-140 м/с с последующим торможением, в том числе за счет создания противодавления с помощью вентиля 16, контролируя его по манометру 18, создавая и поддерживая давление после суживающего устройства в пределах 0,02...0,01 МПа, контролируемого мановакууметром 19. За счет механических воздействий в устройстве 10 происходит деструктуризация топлива. Деструктированное топливо подают в трубку Ранка 11, где производят разделение тяжелых и легких углеводородов. Радиальный горячий поток тяжелых углеводородов направляют через расходомер 15 в количестве 10-15% от общего расхода по трубопроводу 20 в емкость с исходным топливом для повторной переработки и нагрева исходного топлива, что позволяет в дальнейшем отказаться от насоса 2 и теплообменника 3. Осевой, сравнительно холодный поток из трубки Ранка 11 подают или на хранение в резервуары, или после поляризации в соленоидной катушке 12 подают на форсунку 14 для непосредственного сжигания.The original fuel is taken from the tank 1 and the pump 2 is raised to a pressure of 0.2-0.3 MPa and fed to the heat exchanger 3, where it is heated to a temperature of 50 ° C. Heated fuel is passed through a solenoid coil 4, which creates a magnetic field in the range of 0.2-0.3 T. Fuel with polarized molecules is fed into a container 6, where, under the action of a low-frequency oscillation generator 7, the vibration amplitude of heavy macromolecules is resonantly increased. Then pump 8 increases the fuel pressure to 6.0-8.0 MPa and through the filter 9, controlling the pressure according to the pressure gauge 17, is fed to a narrowing and expanding device 10, where the fuel is accelerated to speeds of 120-140 m / s, followed by braking, including by creating a back pressure using valve 16, controlling it by a manometer 18, creating and maintaining pressure after a constriction device within 0.02 ... 0.01 MPa, controlled by a man-vacuum gauge 19. Due to mechanical influences, the device 10 undergoes destructuring fuel. The degraded fuel is fed into the Rank 11 tube, where heavy and light hydrocarbons are separated. A radial hot stream of heavy hydrocarbons is directed through a flow meter 15 in an amount of 10-15% of the total flow rate through a pipe 20 to a container with the original fuel for reprocessing and heating of the original fuel, which makes it possible to refuse pump 2 and heat exchanger 3. Axial, relatively cold the stream from the Rank 11 tube is either supplied to storage in tanks or, after polarization in a solenoid coil 12, is fed to a nozzle 14 for direct combustion.
Пример выполнения способа улучшения физических свойств нефтяного топлива.An example of a method for improving the physical properties of petroleum fuels.
Мазут М-100, ГОСТ 10585-99, забирают из емкости 1 насосом 2 и давлением 0,2-0,3 МПа подают в теплообменник 3, где нагревают до температуры 40-50°С. Нагретый мазут поляризуют в соленоидной катушке 4, в которой с помощью блока электропитания 5 поддерживают магнитную напряженность в пределах 0,2-0,3 Тл. Под действием электромагнитного поля поляризованные молекулы углеводородов образуют вытянутые ориентированные цепи, что позволяет несколько уменьшить межмолекулярные силы. Затем поляризованные молекулы углеводородов подают в емкость 6, где под действием электровибрации низкой частоты, равной частоте колебания крупных макромолекул 20-30 Гц, вызывают резонансное увеличение амплитуды их колебаний и энергетического потенциала, что разрушает молекулярные связи. Известно, что крупные макромолекулы углеводородов имеют низкую частоту колебания и в основном они определяют температуру застывания, оказывают существенное влияние на суммарную вязкость смеси углеводородов, температуру возгорания, полноту горения и сажеобразование. Кроме того, радикалы тяжелых углеводородов, находясь в зоне горения, разрывают цепную реакцию горения, создают мертвые зоны и нарушают целостность процесса горения. Подготовленную смесь углеводородов с давлением 6,0-8,0 МПа насосом 8 через фильтр 9 подают в суживающее и расширяющее устройство 10, в котором разгоняют поток до скорости 120-140 м/с и далее вентилем 16 повышают противодавление на выходе до 0,6-1,6 МПа, обеспечивая разряжение после суживающего устройства 0,02...0,01 МПа. В результате турбулизации и кавитации в потоке происходит разрушение молекулярных связей углеводородов, расщепление тяжелых макромолекул на более мелкие и легкие молекулы. В трубке Ранка в результате воздействия осевых и тангенциальных сил производят разделение потока на легкие и тяжелые фракции. Тяжелые фракции под действием инерционных сил располагают по периферии и отводят через горячий конец трубки в количестве 10-15% от общего потока в исходную емкость на повторную переработку, а осевой поток, состоящий из легких фракций, направляют на хранение или подают на форсунки для сжигания.Fuel oil M-100, GOST 10585-99, is taken from the tank 1 by pump 2 and fed with a pressure of 0.2-0.3 MPa to heat exchanger 3, where it is heated to a temperature of 40-50 ° C. Heated fuel oil is polarized in a solenoid coil 4, in which, using the power supply unit 5, the magnetic tension is maintained in the range 0.2-0.3 T. Under the influence of an electromagnetic field, polarized hydrocarbon molecules form elongated oriented chains, which makes it possible to somewhat reduce intermolecular forces. Then the polarized hydrocarbon molecules are fed into a container 6, where under the influence of low-frequency electrovibration equal to the oscillation frequency of large macromolecules of 20-30 Hz, they cause a resonant increase in the amplitude of their vibrations and energy potential, which destroys molecular bonds. It is known that large hydrocarbon macromolecules have a low vibrational frequency, and they mainly determine the pour point, have a significant effect on the total viscosity of the hydrocarbon mixture, the ignition temperature, the fullness of combustion, and soot formation. In addition, radicals of heavy hydrocarbons, being in the combustion zone, break the chain reaction of combustion, create dead zones and violate the integrity of the combustion process. The prepared mixture of hydrocarbons with a pressure of 6.0-8.0 MPa is pumped through a filter 9 through a filter 9 into a constricting and expanding device 10, in which the flow is accelerated to a speed of 120-140 m / s and then the valve 16 increases the outlet back pressure to 0.6 -1.6 MPa, providing a vacuum after a constricting device of 0.02 ... 0.01 MPa. As a result of turbulization and cavitation in a stream, the molecular bonds of hydrocarbons are destroyed, and heavy macromolecules are split into smaller and lighter molecules. As a result of the action of axial and tangential forces in the Rank’s tube, the flow is divided into light and heavy fractions. The heavy fractions, under the action of inertial forces, are located on the periphery and removed through the hot end of the tube in an amount of 10-15% of the total flow to the initial tank for recycling, and the axial flow, consisting of light fractions, is sent for storage or fed to the nozzles for burning.
В результате переработки тяжелого топочного мазута М-100 с помощью изложенного устройства температура его замерзания была снижена с 25°С до минус 2-6°С, температура воспламенения мазута была повышена с 110°С до 168°С, а кинематическая вязкость мазута при одной и той же температуре была уменьшена с 118 сСт до 31.0 сСт, т.е. почти в 4 раза. При этом в течение нескольких месяцев не наблюдались релаксационные явления. Таким образом, полученные новые физические свойства мазута М-100 носят длительный характер.As a result of processing heavy fuel oil M-100 using the above device, its freezing temperature was reduced from 25 ° C to minus 2-6 ° C, the ignition temperature of fuel oil was increased from 110 ° C to 168 ° C, and the kinematic viscosity of fuel oil at one at the same temperature was reduced from 118 cSt to 31.0 cSt, i.e. almost 4 times. At the same time, relaxation phenomena were not observed for several months. Thus, the obtained new physical properties of M-100 fuel oil are of a long duration.
Изложенные результаты подтверждены заключением ОАО " Всероссийским научно-исследовательским институтом нефтяной промышленности".The stated results are confirmed by the conclusion of JSC "All-Russian Scientific Research Institute of the Oil Industry".
Предлагаемое изобретение может быть использовано в технологическом процессе крекинга нефти, что позволит после переработки нефти по изложенному способу на молекулярном уровне значительно увеличить выход легких фракций и товарной продукции при сравнительно низких энергозатратах.The present invention can be used in the technological process of cracking oil, which will allow, after oil refining according to the method described above, at the molecular level to significantly increase the yield of light fractions and marketable products at relatively low energy costs.
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».Comparison of the essential features of the proposed and known solutions gives reason to believe that the proposed technical solution meets the criteria of "inventive step" and "industrial applicability".
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124695/06A RU2283967C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of and device for improving physical properties of oil fuels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124695/06A RU2283967C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of and device for improving physical properties of oil fuels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004124695A RU2004124695A (en) | 2006-01-27 |
| RU2283967C2 true RU2283967C2 (en) | 2006-09-20 |
Family
ID=36047608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004124695/06A RU2283967C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of and device for improving physical properties of oil fuels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2283967C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2353793C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" | Complex diesel fuel processing method and device to this end |
| RU211170U1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-05-24 | Денис Викторович Шабалин | FUEL TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR RECIPROCATING ENGINE WITH LIQUID HEAT EXCHANGER AND SOLENOID VALVE |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013050882A2 (en) | 2012-09-12 | 2013-04-11 | Kuregyan Kamo | Equipment for structurization and polarization of fuel, combustion mixture or water |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB617239A (en) * | 1943-08-27 | 1949-02-03 | Adolph Henry Rosenthal | A method of and apparatus for atomising liquid fuel and mixing it with air to form acombustible mixture for use in internal combustion engines |
| RU2111921C1 (en) * | 1996-05-06 | 1998-05-27 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Method for production of carbon material |
| RU2215173C1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-10-27 | Гурьянов Александр Владимирович | Fuel-air mixture forming method |
-
2004
- 2004-08-16 RU RU2004124695/06A patent/RU2283967C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB617239A (en) * | 1943-08-27 | 1949-02-03 | Adolph Henry Rosenthal | A method of and apparatus for atomising liquid fuel and mixing it with air to form acombustible mixture for use in internal combustion engines |
| RU2111921C1 (en) * | 1996-05-06 | 1998-05-27 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Method for production of carbon material |
| RU2215173C1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-10-27 | Гурьянов Александр Владимирович | Fuel-air mixture forming method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Абиев Р.Ш. Течение однородной несжимаемой жидкости в трубе с периодически меняющимся сечением. Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003, № 1. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2353793C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" | Complex diesel fuel processing method and device to this end |
| RU211170U1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-05-24 | Денис Викторович Шабалин | FUEL TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR RECIPROCATING ENGINE WITH LIQUID HEAT EXCHANGER AND SOLENOID VALVE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004124695A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Research on the static experiment of super heavy crude oil demulsification and dehydration using ultrasonic wave and audible sound wave at high temperatures | |
| Horst et al. | Design, modeling and performance of a novel sonochemical reactor for heterogeneous reactions | |
| US20110277379A1 (en) | Method and apparatus for cavitating a mixture of a fuel and an additive | |
| Rashwan et al. | A review on the importance of operating conditions and process parameters in sonic hydrogen production | |
| RU2283967C2 (en) | Method of and device for improving physical properties of oil fuels | |
| RU2361901C2 (en) | Increasing quality of oil by means of ultra-sonic and microwave frequency treatment | |
| US9752082B2 (en) | Treatment process and apparatus for reducing high viscosity in petroleum products, derivatives, and hydrocarbon emulsions, and the like | |
| RU2223815C1 (en) | Method of preparation of emulsion and system and device for realization of this method | |
| WO2011016742A1 (en) | Method for preparing an emulsion, system and apparatus for carrying out said method | |
| RU2616683C1 (en) | Device for reducing viscosity of oil and petroleum products | |
| RU77176U1 (en) | HYDRODYNAMIC ULTRASONIC DEPARAFFINIZER OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES | |
| RU2772137C1 (en) | Ultrasonic cavitation transducer | |
| JP4095861B2 (en) | Diesel engine for reformed fuel | |
| RU2455341C1 (en) | Method of cavitation treatment of liquid oil products | |
| RU111457U1 (en) | DEVICE FOR CREATING ACOUSTIC OSCILLATIONS IN A FLOWING FLUID | |
| Lin et al. | Numerical and experimental investigation of ultrasound effects on filtration process in wire-wrapped filter tube | |
| TW202100730A (en) | System and method for cold cracking under a condition of modified density of physical vacuum | |
| RU2724745C1 (en) | Method of ultrasonic dispersion of demulsifier in water-oil emulsion | |
| RU95269U1 (en) | OXYGENATE PLANT | |
| RU2778516C1 (en) | Method for primary processing of hydrocarbon raw materials using ultrasonic vibrations and chemical reagents | |
| RU190279U1 (en) | DEVICE FOR FUEL TREATMENT | |
| RU2833387C1 (en) | Method of flushing system elements with ultrasonic two-phase flow | |
| Palaev et al. | Overview of the main methods of ultrasound application in the oil and gas industry | |
| RU2352611C1 (en) | Method of suspension recovery | |
| Minchenya et al. | Ultrasound-induced decrease in the viscosity of frozen diesel fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080817 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120817 |