RU2443753C1

RU2443753C1 - Liquid hydrocarbon purification method

Info

Publication number: RU2443753C1
Application number: RU2010153466/04A
Authority: RU
Inventors: Олег Валентинович Болдырев (RU); Олег Валентинович Болдырев; Виталий Евгеньевич Константинов (RU); Виталий Евгеньевич Константинов; Александр Алексеевич Кропоткин (RU); Александр Алексеевич Кропоткин; Василий Васильевич Мухортов (RU); Василий Васильевич Мухортов; Геннадий Сергеевич Морозов (RU); Геннадий Сергеевич Морозов; Сергей Павлович Олейник (RU); Сергей Павлович Олейник
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоСтройИнвест"
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-02-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to liquid hydrocarbon purification method in which preliminary separation and coagulation is performed on metal porous partition of the filter at twisting of continuous medium flow via spiral generatrixes made from dielectric material and installed in a gap between its plastic housing and partition and action of electric field when static charge is induced on inner surface of housing with induction of the charge of opposite sign on outer surface of metal porous partition, there tangentially supplied is flow with the main mass of mechanical impurities and water with size which is more than nominal pore size of prefilter to the separator shell with flow swirling between its inner wall reinforced with foamed metal - high-porous cellular material (HPCM) with coagulation properties, and shaped guide from plastic material fixed on pylons from dielectric material in upper part of the shell with induction of electric field in a gap between the latter; sediment is transported back to the pump inlet, and filtrate is supplied with additional pump for separation on porous partition of filter with coalescing properties from polymer of spatial-globular structure (SGS); at that, the rest part of mechanical impurities and water with size which is more than nominal pore size of filter is constantly supplied with turbulent medium flow to supply main line of separator; purified filtrate is cooled in heat exchanger with further removal of water fog on fine filter from SGS of polymer.

EFFECT: increasing purification efficiency of hydrocarbon media.

3 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области очистки жидких углеводородов и может быть использовано в энергетике, нефтяной, авиационной, автомобильной, электротехнической, пищевой, микробиологической и медицинской промышленности для разделения, очистки и регенерации углеводородных жидкостей минерального и растительного происхождения и, в частности, нефти и нефтепродуктов - масел, топлив и гидравлических жидкостей.The invention relates to the field of purification of liquid hydrocarbons and can be used in the energy, oil, aviation, automotive, electrical, food, microbiological and medical industries for the separation, purification and regeneration of hydrocarbon liquids of mineral and vegetable origin and, in particular, oil and oil products - oils , fuels and hydraulic fluids.

Известен способ (1) очистки жидких углеводородов, заключающийся в тангенциальном отделении механических примесей и воды при движении по внутренним объемам пористых гидрофобных трубок и последующей доочистке на коалесцирующих и сорбирующих фильтрах. Однако при его реализации необходимы дополнительные энергозатраты для подготовки жидкой среды (при нагревании часть эмульгированной воды переходит в растворенное состояние), а также для отделения накопленной воды из объемов сорбирующих фильтров и подохлаждения фильтрата, при этом эффективность разделения резко падает при накоплении механических примесей и воды в объемах последних.The known method (1) for the purification of liquid hydrocarbons, which consists in the tangential separation of mechanical impurities and water when moving through the internal volumes of porous hydrophobic tubes and subsequent purification on coalescing and sorbing filters. However, its implementation requires additional energy consumption for preparing a liquid medium (when heated, part of the emulsified water goes into a dissolved state), as well as for separating the accumulated water from the volumes of sorbent filters and cooling the filtrate, while the separation efficiency drops sharply when mechanical impurities and water accumulate in volumes of the latter.

Известен способ (2) очистки жидких углеводородов, заключающийся в отделении механических примесей на фильтрующей перегородке, укрупнении микрокапель при прохождении среды через коагулирующую перегородку с последующим их отрывом от ее поверхности под действием сил тяжести, отделении нескоагулировавшихся микрокапель воды на поверхности водоотталкивающей перегородки, последующем осаждении скоагулировавшихся капель в отстойнике. При этом используется только кинетическая энергия потока очищаемой среды и отсутствует необходимость в использовании какой-либо механической или электрической энергии. Однако при осуществлении способа относительно невелик ресурс фильтрующей перегородки, велика трудоемкость замены выработавших свой ресурс водоотделяющих и фильтрующих элементов, а также резко снижается эффективность водоотделения при повышении вязкости углеводородных жидкостей, кроме того, эффективность очистки существенно зависит от конструктивных параметров коагулирующей и водоотделяющей перегородок, а также гидродинамических характеристик потока жидкой среды.There is a method (2) for cleaning liquid hydrocarbons, which consists in separating mechanical impurities on the filtering partition, enlarging the microdroplets when the medium passes through the coagulating partition, followed by their separation from its surface under the action of gravity, separating uncoagulated microdrops of water on the surface of the water-repellent partition, followed by precipitation drops in the sump. In this case, only the kinetic energy of the flow of the cleaned medium is used and there is no need to use any mechanical or electrical energy. However, when implementing the method, the resource of the filtering partition is relatively small, the laboriousness of replacing the used water separating and filtering elements is great, and the efficiency of water separation decreases with increasing viscosity of hydrocarbon liquids, in addition, the cleaning efficiency substantially depends on the design parameters of the coagulating and water separating partitions, as well as hydrodynamic characteristics of the fluid flow.

Известен способ (3) очистки жидких углеводородов, принятый за ближайший аналог, заключающийся в том, что отделение и коагуляция осуществляются в тангенциальном режиме на сепарирующих и коагулирующих металлических пористых перегородках фильтра, выполненных в виде сэндвича из нескольких коаксиальных цилиндрических поверхностей из высокопористого ячеистого металла (ВПЯМ), при этом при отделении по внешней образующей наружной пористой перегородки с нанесенным гидрофобным фторопластовым покрытием основная часть механических примесей и воды размером больше номинального размера пор турбулентным потоком постоянно выносится в разделитель, который связан с линией подачи исходного продукта, собранный в виде двух сообщающихся коаксиальных обечаек, с установленным, с увеличивающимся размером пор по ходу потока набором круглых металлических пористых перегородок из ВПЯМ для коагуляции микрокапель, на перфорированном дне стакана в верхней части внутренней обечайки, концентрации и сгущении загрязнений при седиментации в объеме последней, дальнейшем разделении на гидрофобной сетке, установленной в коаксиальном зазоре нижней части обечаек, подаче отстоя на вход насоса. Очистка тангенциального потока жидкой среды осуществляется при коагуляции микрокапель воды на последующих цилиндрических металлических пористых перегородках из ВПЯМ фильтра, выполненных с увеличивающимся размером пор по ходу потока, отделении прошедших микрокапель воды на гидрофобной, с горизонтальными и вертикальными дренажными окнами - проточками, внутренней поверхности последней металлической пористой перегородки со сбором и осаждением их в коллекторе, при этом с фильтра выводят очищенные углеводороды, а регенерацию фильтра осуществляют обратным потоком очищенной среды. Однако значительные гидравлические сопротивления по тракту очистки особенно при обработке вязких сред резко снижают производительность при фильтрации и, как следствие, невозможность тонкой фильтрации, что снижает эффективность процесса.The known method (3) for cleaning liquid hydrocarbons, taken as the closest analogue, which consists in the fact that separation and coagulation are carried out in a tangential manner on the separating and coagulating metal porous filter walls, made in the form of a sandwich of several coaxial cylindrical surfaces of highly porous cellular metal (VPMN ), while separating the outer porous septum along the outer generatrix with a hydrophobic fluoroplastic coating applied, the bulk of the mechanical impurities and odes larger than the nominal pore size by a turbulent flow are constantly discharged into the separator, which is connected to the feed line of the initial product, assembled in the form of two communicating coaxial shells, with a set of round metal porous HPMN porous baffles installed along with increasing pore size for coagulation of microdrops, on the perforated bottom of the glass in the upper part of the inner shell, the concentration and concentration of contaminants during sedimentation in the volume of the latter, further separation into hydrophobic mesh installed in the coaxial gap of the lower part of the shells, the supply of sludge to the pump inlet. The tangential flow of a liquid medium is cleaned by coagulation of micro droplets of water on subsequent cylindrical metal porous septa from the HPLC filter, made with increasing pore size along the flow, separating the passed micro droplets of water on a hydrophobic one, with horizontal and vertical drainage windows - grooves, the inner surface of the last metallic porous partitions with the collection and deposition of them in the collector, while the purified hydrocarbons are removed from the filter, and the regeneration of the filter is fected backflow purified medium. However, significant hydraulic resistances along the cleaning path, especially when processing viscous media, sharply reduce filtration performance and, as a result, the inability to fine filter, which reduces the efficiency of the process.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является улучшение функционирования и повышение эффективности при очистке и регенерации углеводородных жидких сред, в частности нефти и нефтепродуктов - масел, топлив и гидравлических жидкостей.The analysis of the prior art indicates that the objective of the invention is to improve the functioning and increase efficiency in the purification and regeneration of hydrocarbon liquids, in particular oil and oil products - oils, fuels and hydraulic fluids.

Это достигается тем, что согласно изобретению осуществляют предварительное отделение и коагуляцию на металлической пористой перегородке предфильтра при подкрутке потока сплошной среды по спиральным направляющим, выполненным из диэлектрика и установленным в зазоре между его пластмассовым корпусом и металлической пористой перегородкой, и действии электрического поля при наведении статического заряда на внутренней поверхности корпуса с индуцированием заряда противоположного знака на наружной поверхности металлической пористой перегородки, тангенциальной подаче потока с основной массой механических примесей и воды размером больше номинального размера пор предфильтра в стакан разделителя, с закруткой потока между его внутренней стенкой, армированной пенометаллом (ВПЯМ) с коагулирующими свойствами, и профилированной направляющей из пластмассы, закрепленной на пилонах из диэлектрика в верхней части стакана с наведением электрического поля в зазоре между последними, транспортируют отстой обратно на вход насоса, а фильтрат дополнительным насосом подают для разделения на пористой перегородке фильтра с коалесцирующими свойствами из полимера пространственно-глобулярной структуры (ПГС) полимера, при этом оставшаяся часть механических примесей размером больше номинального размера пор фильтра постоянно выносится турбулентным потоком в разделитель, подохлаждают очищенный фильтрат в теплообменнике с последующим удалением водяного тумана на фильтре тонкой очистки из ПГС полимера.This is achieved by the fact that according to the invention, preliminary separation and coagulation is carried out on the porous metal partition of the prefilter while twisting the flow of a continuous medium along spiral guides made of a dielectric and installed in the gap between its plastic body and the metal porous partition, and the action of an electric field upon inducing a static charge on the inner surface of the body with the induction of a charge of the opposite sign on the outer surface of the metal porous per cities, a tangential flow with the bulk of mechanical impurities and water larger than the nominal pore size of the prefilter in the separator cup, with a flow swirl between its inner wall reinforced with foam metal (HPLC) with coagulating properties, and a profiled plastic guide fixed to dielectric pylons in the upper part of the glass with the induction of an electric field in the gap between the latter, the sludge is transported back to the pump inlet, and the filtrate is fed with an additional pump to the section flowing onto a porous filter baffle with coalescing properties from a polymer of a spatially globular structure (GHS) of the polymer, while the remaining part of the mechanical impurities larger than the nominal pore size of the filter is constantly carried out by a turbulent flow into the separator, the purified filtrate in the heat exchanger is cooled, followed by removal of water fog on the filter fine purification from ASG polymer.

На фиг.1 представлена схема реализации способа.Figure 1 presents a diagram of the implementation of the method.

Устройство содержит приемочный бак 1, связанный трубопроводом 2 с насосом 3. Выход насоса 3 соединен трубопроводом 4 с предфильтром 5, корпус которого выполнен из пластмассы - капролона или полипропилена. Один из выходов предфильтра 5 связан трубопроводом 7 с краном 8 с внутренним объемом разделителя 9 его стаканом 10. Вход трубопровода 7 в верхнюю часть стакана 10 снабжен сужающим устройством 11 для ускорения потока и обеспечения его закрутки при отражении от стенки 12 стакана 10, армированной пенометаллом ВПЯМ 13 на основе медноникелевого сплава с коалесцирующими свойствами, и течения с ускорением в сужающемся зазоре 54 между профилированной направляющей 14 из пластмассы - капролона, укрепленный на пилонах 15, и последним 12 фиг.1. Верхняя часть внешней обечайки разделителя 9 соединена трубопроводом 16 с краном 17 с входом насоса 3, а в нижней ее части имеется патрубок с краном 18 для эвакуации концентрата и слива воды. Второй выход предфильтра 5 трубопроводом 19 с краном 20 связан с дополнительным насосом 21, который трубопроводом 22 соединен с входом фильтра 23 с пористой перегородкой из ПГС полимера на основе мочевино-формальдегидной смолы с коалесцирующими свойствами. Один выход фильтра 23 трубопроводом 24 с краном 25 врезан в подводящую магистраль - трубопровод 7 разделителя 9. Второй выход фильтра 23 трубопроводом 26 с краном 27 связан с подохлаждающим теплообменником 28 и далее трубопроводом 29 с фильтром тонкой очистки 30 из ПГС полимера для удаления водяного тумана, при этом выход последнего 30 трубопроводом 31 с краном 32 соединен со сборным баком 33. Сборный бак 33 трубопроводами 34, 35 через краны 36, 37 соединен с насосом 38 для подачи очищенной среды при регенерации обратным током предфильтра 5, фильтра 23 и фильтра тонкой очистки 30. Насосы 3 и 21 снабжены байпасными трубопроводами и кранами 39, 40 и соответственно 41. Предфильтр 5, фильтр 23 и фильтр тонкой очистки 30 в нижней своей части снабжены патрубками с кранами 42, 43 и 44 для удаления загрязнений - воды и механических частиц при регенерации. Разделитель 9, связанный с линией подачи исходной среды, выполнен из двух сообщающихся в нижней части коаксиальных обечаек 45 и 46, в верхней части внутренней обечайки размещен стакан 10, внутренняя стенка 13 которого армирована пенометаллом (ВПЯМ), а на его перфорированном дне установлен набор круглых металлических пористых перегородок 47 из ВПЯМ с увеличивающимся размером пор по ходу потока, а в коаксиальном зазоре 49 в нижней части обечаек 45, 46 размещена гидрофобная сетка 50 для отделения нескоагулированных микрокапель воды. В зазоре 52 между пластмассовой стенкой корпуса предфильтра 5 и металлической пористой перегородкой 51 (фиг.3) установлены спиральные образующие 53 из диэлектрика. При закрутке турбулентного потока в зазоре 52, помимо действия центробежных сил, наводится электрическое поле, пропорциональное скорости потока, что обуславливает дополнительную очистку среды от механических примесей и воды.The device comprises an acceptance tank 1 connected by a pipe 2 to a pump 3. The output of the pump 3 is connected by a pipe 4 to a prefilter 5, the housing of which is made of plastic - caprolon or polypropylene. One of the exits of the prefilter 5 is connected by a pipe 7 to a valve 8 with an internal volume of the separator 9 by its glass 10. The inlet of the pipe 7 to the upper part of the glass 10 is equipped with a narrowing device 11 to accelerate the flow and ensure its swirl when reflected from the wall 12 of the glass 10, reinforced with HPMP foam metal 13 based on a copper-nickel alloy with coalescing properties, and accelerated flow in a narrowing gap 54 between a profiled plastic-caprolon guide 14 mounted on pylons 15 and the last 12 of FIG. The upper part of the outer shell of the separator 9 is connected by a pipe 16 to the valve 17 with the inlet of the pump 3, and in its lower part there is a pipe with a valve 18 for evacuating the concentrate and draining the water. The second output of the prefilter 5 by a pipe 19 with a valve 20 is connected to an additional pump 21, which is connected by a pipe 22 to the inlet of the filter 23 with a porous partition made of ASG polymer based on urea-formaldehyde resin with coalescing properties. One outlet of the filter 23 by a pipe 24 with a crane 25 is cut into the supply line — a pipe 7 of the separator 9. The second output of the filter 23 by a pipe 26 with a valve 27 is connected to a cooling heat exchanger 28 and then by a pipe 29 with a fine filter 30 made of ASG polymer to remove water fog, the outlet of the latter 30 by a pipe 31 with a crane 32 is connected to the collection tank 33. The collection tank 33 is connected by pipelines 34, 35 through the taps 36, 37 to the pump 38 for supplying a purified medium by reverse current regeneration of the pre-filter 5, filter 23 and filter t cleaning 30. Pumps 3 and 21 are equipped with bypass pipelines and valves 39, 40 and 41, respectively. The prefilter 5, filter 23 and the fine filter 30 in their lower part are equipped with nozzles with valves 42, 43 and 44 to remove contaminants - water and mechanical particles during regeneration. The separator 9 associated with the feed line of the initial medium is made of two coaxial shells 45 and 46 communicating in the lower part, a cup 10 is placed in the upper part of the inner shell, the inner wall 13 of which is reinforced with foam metal (HPLC), and a set of round ones is installed on its perforated bottom metal porous septa 47 of HPLM with increasing pore size along the flow, and in the coaxial gap 49 in the lower part of the shells 45, 46 there is a hydrophobic mesh 50 for separating uncoagulated water droplets. In the gap 52 between the plastic wall of the housing of the prefilter 5 and the metal porous septum 51 (figure 3) are installed spiral generators 53 of the dielectric. When the turbulent flow swirls in the gap 52, in addition to the action of centrifugal forces, an electric field is induced proportional to the flow velocity, which leads to additional purification of the medium from mechanical impurities and water.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Жидкие углеводороды, в частности нефть или нефтепродукты, из приемочного бака 1 через трубопровод 2 насосом 3 подаются по трубопроводу 4 на предфильтр 5, где происходит предварительная очистка от основной массы механических частиц и воды при закрутке потока по спиральным образующим 53 из диэлектрика и действии электрического поля, при этом часть потока с основным объемом загрязнений - механических частиц и капель воды размером больше номинального размера пор постоянно подается в сужающее устройство 11 в верхней части стакана 10 разделителя 9, для ускорения потока и обеспечения его закрутки при отражении от стенки 12, армированной ВПЯМ 13 с коалесцирующими свойствами и течения с ускорением в сужающемся зазоре 54 между профилированной направляющей 14 из пластмассы и последней 12. Действие центробежных сил, а также индуцированное электрическое поле ускоряет коагуляцию и разделение механических примесей и воды. Дальнейшая коагуляция капелек воды происходит на наборе круглых металлических пористых перегородок 47 из ВПЯМ с увеличивающимся размером пор по ходу пор по ходу потока, установленного на перфорированном дне стакана 10 в верхней части внутренней обечайки 45. Во внутреннем объеме обечайки 45 при седиментации в поле сил тяжести происходит концентрирование и сгущение загрязнений, а нескоагулированные микрокапли воды отделяются на гидрофобной сетке 50, установленной в коаксиальном зазоре в нижней части обечаек 45, 46. Отстой подается на вход насоса 3. Дополнительным насосом 21 фильтрат подается по продольной образующей пористой перегородки с коалесцирующими свойствами из ПГС полимера фильтра 23, при этом оставшаяся часть механических примесей и воды размером больше номинального размера пор турбулентным потоком постоянно выносится в разделитель 9. Очищенный фильтрат подохлаждается в теплообменнике 28 и подается для удаления водяного тумана на фильтр тонкой очистки 30 из ПГС полимера.Liquid hydrocarbons, in particular oil or oil products, from a receiving tank 1 through a pipe 2 are pumped through a pipe 4 to a prefilter 5 through a pipe 4, where the bulk of the mechanical particles and water are preliminarily cleaned when the flow is twisted along spiral elements 53 of the dielectric and the electric field , while part of the flow with the main volume of contaminants - mechanical particles and water droplets larger than the nominal pore size is constantly supplied to the constricting device 11 in the upper part of the glass 10 of the separator 9, to accelerate the flow and ensure its swirl when reflected from the wall 12, reinforced with HPLM 13 with coalescing properties and flow with acceleration in the tapering gap 54 between the profiled plastic guide 14 and the last 12. The action of centrifugal forces, as well as the induced electric field accelerates coagulation and separation mechanical impurities and water. Further coagulation of water droplets takes place on a set of round metal porous baffles 47 of the HPMP with increasing pore size along the pores along the flow installed on the perforated bottom of the cup 10 in the upper part of the inner shell 45. In the inner volume of the shell 45 during sedimentation in the field of gravity concentration and thickening of contaminants, and uncoagulated microdroplets of water are separated on a hydrophobic grid 50 installed in the coaxial gap in the lower part of the shells 45, 46. Sludge is fed to the pump inlet and 3. With an additional pump 21, the filtrate is fed along the longitudinal generatrix of the porous septum with coalescing properties from the ASG polymer of filter 23, while the remaining part of the mechanical impurities and water larger than the nominal pore size is constantly transferred to the separator by a turbulent flow 9. The purified filtrate is cooled in the heat exchanger 28 and served to remove water mist on the fine filter 30 of the ASG polymer.

Для регенерации предфильтра 5, фильтра 23 и фильтра тонкой очистки 30 закрываются краны 40, 8, 18, 25, 32, открываются краны 36, 37, последовательно открываются краны 42, 43,44 и насосом 38 чистая среда из сборного бака 33 обратным током подается на выход предфильтра 5, фильтра 23 и фильтра тонкой очистки 30, накопленные механические частицы таким образом удаляются с пористых поверхностей перегородок предфильтра 5, фильтра 23 и фильтра тонкой очистки 30, после их промывки закрываются краны 36, 37, 42, 43, 44 и открываются краны 40, 8, 18, 25, 32, подача чистой среды насосом 38 прекращается, устройство готово к работе.To regenerate the prefilter 5, filter 23 and fine filter 30, the taps 40, 8, 18, 25, 32 are closed, the taps 36, 37 are opened, the taps 42, 43,44 are opened in series and the clean medium from the collection tank 33 is fed back with a pump 38 the output of the prefilter 5, the filter 23 and the fine filter 30, the accumulated mechanical particles are thus removed from the porous surfaces of the partitions of the prefilter 5, the filter 23 and the fine filter 30, after washing, the taps 36, 37, 42, 43, 44 are closed and open taps 40, 8, 18, 25, 32, clean medium pump 38 pre spins, the device is ready to go.

Таким образом, использование предлагаемого способа за счет многоступенчатого отделения основного объема механических частиц и эмульгированной воды в индуцированном электрическом поле из турбулентного закрученного потока жидкой среды при кольцевании последнего и дальнейшей доочистке уже менее загрязненного потока позволяет существенно увеличить межрегенерационный период работы фильтров, уменьшить трудоемкость обслуживания, существенно снизить энергозатраты и повысить эффективность очистки жидких углеводородных сред.Thus, the use of the proposed method due to multi-stage separation of the main volume of mechanical particles and emulsified water in an induced electric field from a turbulent swirling flow of a liquid medium when the latter is ringed and further treatment is already less polluted allows to significantly increase the regeneration period of the filters, reduce the complexity of maintenance, significantly reduce energy consumption and increase the efficiency of cleaning liquid hydrocarbon media.

Пример.Example.

Для оценки реализации заявленного способа очистки жидких углеводородов использовались образцы отработанного трансформаторного масла ТК ГОСТ 982-85, слитого с выключателя на подстанции. В товарных трансформаторных маслах основными компонентами являются жидкие нафтеновые углеводороды. Перед испытанием трансформаторного масла была проведена отмывка фильтрующих элементов с последующей отдувкой сжатым сухим воздухом и осушкой под вакуумом. Масло прокачивалось насосом через предфильтр, где при закрутке потока по спиральным образующим из диэлектрика, возникающих центробежных сил и действии электрического поля при наведении электростатического заряда с плотностью 5…8 мкКул/м² (микроКулон на м²) на внутренней поверхности предфильтра, выполненного из пластмассы (капролона или полипропилена), отделялся в тангенциальном режиме основной объем загрязнений - механических частиц, а также микрокапель воды на металлической пористой перегородке из ВПЯМ (пористость до 96%) на основе медно-никелевого сплава (марка ВПЯМ-МН ТУ 1733-011-03847211-97), который с одного из выходов предфильтра подавался через сужающее устройство в стакан разделителя. При этом поток среды также закручивался, дополнительно наводился на поверхности стакана электростатический заряд, плотность которого возрастала до 40…60 мкКул/м², что с учетом действия центробежных сил, также способствовало разделению среды при одновременном возрастании плотности заряда во внутреннем объеме разделителя. Предварительное «кольцевание» потока сплошной среды позволяет повысить плотность объемного заряда в 10 раз и более (в зависимости от времени экспозиции), что при последующей подаче отстоя на смешение при тангенциальном разделении на предфильтре обеспечивает возрастание электростатического воздействия. Очищенный на предфильтре фильтрат доочищается в тангенциальном режиме на фильтре с пористой перегородкой с коалесцирующими свойствами из ПГС полимера (эффективная пористость 0,1…0,5 мкм, выполнен по ТУ 3697-001-48981941-99 на основе мочевино-формальдегидных смол). При этом механические частицы и капельки воды размером больше эффективной пористости перегородки из ПГС полимера постоянно выносятся в разделитель, где эффективно отделяются при коагуляции и седиментации. А доочищенный фильтрат подохлаждается в «воздушном» теплообменнике и освобождается от водяного «тумана» на фильтре тонкой очистки из ПГС полимера (выполнен на основе мочевино-формальдегидных смол, эффективная пористость 0,05…0,1 мкм). При этом содержание свободной воды уменьшается на 35% (с 0,012% до 0,008% соответственно на входе и выходе фильтра тонкой очистки, за счет отделения водяного тумана). Определение влагосодержания проводилось по методу Фишера, погрешность измерения которого составляет 1 мг/л или 0,0001%. После однократной перекачки проведена оценка массового содержания в масле механических частиц и свободной воды. Результаты приведены в таблице.To assess the implementation of the claimed method for the purification of liquid hydrocarbons, we used samples of used transformer oil ТК GOST 982-85, merged from a switch at a substation. In commodity transformer oils, the main components are liquid naphthenic hydrocarbons. Before testing transformer oil, the filter elements were washed, followed by blowing with compressed dry air and drying under vacuum. The oil was pumped through a prefilter, wherein when a twist flow through the spiral forming a dielectric arising centrifugal force and an electric field at induction of electrostatic charge at a density of 5 ... 8 mkKul / m ² (mikroKulon per m ²⁾ on the inner surface of the pre-filter, made from plastic (caprolon or polypropylene), the main volume of contaminants — mechanical particles, as well as microdroplets of water on a metal porous partition from HPMP (porosity up to 96%) based on but-nickel alloy (grade HPCM-MH 1733-011-03847211-97 TU), which with one of the pre-filter outputs fed through the apparatus in narrowing the separator cup. In this case, the medium flow also swirled, an electrostatic charge was additionally induced on the surface of the glass, the density of which increased to 40 ... 60 μCoul / m ² , which, taking into account the action of centrifugal forces, also contributed to the separation of the medium while increasing the charge density in the internal volume of the separator. Preliminary “ringing” of the flow of a continuous medium makes it possible to increase the density of the space charge by a factor of 10 or more (depending on the exposure time), which, when the sludge is subsequently fed into the mixture during tangential separation in the prefilter, provides an increase in the electrostatic effect. The filtrate purified on the prefilter is refined tangentially on the filter with a porous septum with coalescing properties from the ASG polymer (effective porosity 0.1 ... 0.5 μm, made according to TU 3697-001-48981941-99 based on urea-formaldehyde resins). In this case, mechanical particles and water droplets larger than the effective porosity of the septum from the ASG polymer are constantly carried out into the separator, where they are effectively separated during coagulation and sedimentation. And the refined filtrate is cooled in an “air” heat exchanger and freed from water “fog” on a fine filter made of ASG polymer (made on the basis of urea-formaldehyde resins, effective porosity of 0.05 ... 0.1 microns). The free water content decreases by 35% (from 0.012% to 0.008%, respectively, at the inlet and outlet of the fine filter, due to the separation of water fog). Determination of moisture content was carried out according to the Fisher method, the measurement error of which is 1 mg / l or 0.0001%. After a single pumping, the mass content of mechanical particles and free water in the oil was estimated. The results are shown in the table.

Результаты очистки отработанной трансформаторного маслаRefined Transformer Oil Cleaning Results Вариант фильтрованияFilter option Показатели содержания мех. частиц, мас.%The content of the fur. particles, wt.% Показатели содержанияContent metrics свободной воды, мас.%free water, wt.% До очисткиBefore cleaning После очисткиAfter cleaning До очисткиBefore cleaning После очисткиAfter cleaning Один циклOne cycle 2,32,3 0,0150.015 4,254.25 0,0080.008

Следовательно, использование предложенного способа дает возможность обеспечить значительную очистку жидких углеводородов, например масел, от механических частиц и свободной воды.Therefore, the use of the proposed method makes it possible to provide a significant purification of liquid hydrocarbons, for example oils, from mechanical particles and free water.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №2135256, кл. С1, РФ, 1999 г.1. Patent No. 2135256, cl. C1, RF, 1999

2. В.Г.Коваленко, В.В.Середа. Автомобильные транспортно-заправочные средства для нефтяных и газовых топлив. - М.: ООО «Владмар», 2005, гл. 10.2. V.G. Kovalenko, V.V. Sereda. Automobile refueling facilities for oil and gas fuels. - M.: LLC "Vladmar", 2005, Ch. 10.

3. Патент №2368643, кл. С2, РФ, 2007 г.3. Patent No. 2368643, cl. C2, RF, 2007

Claims

A method for purifying liquid hydrocarbons, including feeding the initial product, separating and coagulating tangentially on a porous metal filter septum, with separating the main part of mechanical impurities and water larger than the nominal pore size along the external generatrix of the porous metal septum, which are constantly carried into the separator by a turbulent flow of medium associated with the feed line of the original product and assembled in the form of two communicating shells, with installed, with increasing pore size upstream of a set of round porous baffles of highly porous cellular metal - VPYAM for coagulation of water droplets, on the perforated bottom of the glass in the upper part of the inner shell, concentration and condensation of contaminants during sedimentation in the volume of the latter, further separation on the hydrophobic mesh installed in the coaxial gap in the lower part shells, the supply of sludge to the pump inlet, characterized in that they carry out preliminary separation and coagulation on the porous metal partition of the pre-filter when tightened flow of a continuous medium along spiral components made of a dielectric and installed in the gap between its plastic body and a metal porous partition, and the action of an electric field when a static charge is induced on the inner surface of the body with a charge of the opposite sign on the outer surface of the metal porous partition during tangential feeding flow with the bulk of mechanical impurities and water larger than the nominal pore size of the prefilter in the glass separator with a swirling flow between its inner wall reinforced with foam metal - HPLC with coagulating properties, and a profiled plastic guide mounted on dielectric pylons in the upper part of the glass with an electric field in the gap between the latter, the sediment is fed back to the pump inlet, and the filtrate is additional the pump is fed for separation on a porous septum of a filter with coalescing properties of a polymer of a spatially globular structure — an ASG polymer, with the remaining part being mechanically x impurities and water are larger than the nominal pore size of the filter continuously carried into separator turbulent flow podohlazhdayut filtrate was purified in a heat exchanger, followed by removal of water mist filter of fine purification PLG polymer.