способ управления реактором для получения битума

Формула изобретения

Способ управления реактором для получения битума, заключающийся в стабилизации расхода сырья и изменении подачи окисляющего воздуха, отличающийся тем, что осуществляют точность регулирования расхода дополнительно циркулирующих нефтяных остатков реактора в зависимости от расхода исходного сырья окисления за счет коррекции по величине температуры и вязкости нефтяных остатков в реакторе, расхода воздуха и воды, подаваемых в каверны, показатели качества продукта и содержания кислорода в отходящих газах из реактора газов, причем расход охлаждающей воды изменяют в зависимости от температуры нефтяных остатков в реакторе, а расход воздуха изменяют в зависимости от содержания кислорода в отходящих из реактора газах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматическому управлению реакторными установками для окисления нефтяных остатков до битума различных марок.

Известен способ управления реактором для получения битума путем стабилизации расхода сырья и изменения подачи окисляющего воздуха с коррекцией по качеству битума.

Недостаток - низкая эффективность способа, обусловленная недостаточной интенсификацией процесса окисления нефтяных остатков. Кроме того, низкая точность управления реактором не позволяет оптимизировать процесс получения битума.

Цель изобретения - повышение эффективности способа путем интенсификации процесса окисления нефтяных остатков и повышением точности управления реактором.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют точность регулирования расхода дополнительно циркулирующих нефтяных остатков реактора в зависимости от расхода исходного сырья окисления за счет коррекции по величине температуры и вязкости нефтяных остатков в реакторе, расхода воздуха и воды, подаваемых в каверну, показателей качества продукта и содержания кислорода в отходящих из реактора газов, причем расход охлаждающей воды изменяют в зависимости от температуры нефтяных остатков в реакторе, а расход воздуха изменяют в зависимости от содержания кислорода в отходящих из реактора газах.

На чертеже приведена блок-схема управления реактором для получения битума, реализующая предлагаемый способ.

Способ управления реактором осуществляется следующим образом.

Поток нефтяных остатков с температурой 200 - 250^oC поступает в реактор 1 по трубопроводу 2 со скоростью 3 - 5 м/с. В зоне установки кавитатора 3 скорость потока возрастает до 20 - 25 м/с с соответствующим понижением давления согласно зависимости Бернулли. Жидкость под воздействием пониженного давления воспринимает расширяющие усилия и, в момент равенства давлению насыщенных паров, вскипает, образуя за кавитатором каверну с микропузырьками, при схлопывании которых образуются кумулятивные микроструи со скоростью порядка 10⁴ м/с и удаными местными давлениями порядка 10⁴ МПа. Под воздействием кумулятивных струй происходит интенсивное перемешивание жидкого сырья, воздуха, и воды, подаваемых в каверну по трубопроводам 4 и 5, с образованием газожидкостной смеси, где наиболее активно протекает реакция окисления.

Расход сырья окисления, подаваемого в реактор, измеряют расходомером 6, расход циркулирующего нефтяного остатка - расходомером 7, расходы воздуха и охлажденной воды - расходомерами 8 и 9 соответственно, температуру в реакторе определяют датчиком 10, вязкость продукта - датчиком 11, показатели качества битума - лабораторным анализом, концентрацию кислорода в отходящих газах - датчиком 13.

Далее сигналы от датчиков направляют в микрокомпьютер 14, выходные сигналы которого управляют клапанами: 15 на трубопроводе 2 подачи сырья окисления; 16 на трубопроводе 17 циркуляции нефтяных остатков; 18 на трубопроводе 4 подачи воздуха; 19 на трубопроводе 5 подачи воды.

В сравнении с известным предлагаемый способ управления реактором получения битума позволяет проводить процесс в наиболее интенсивном режиме, что способствует увеличению усвояемости кислорода воздуха и снижению его остаточного содержания в отходящих газах до 1%. Увеличение степени использования кислорода позволяет снизить расход воздуха до 700 нМ³ на 100 м³ нефтяного остатка и сократить время окисления, а также уменьшить габариты реактора при той же производительности.