В этой статье мы рассмотрим измельчение горючих сланцев – процесс, который имеет место при получении светлых нефтепродуктов из тяжелых нефтяных остатков.

Что такое горючие сланцы и как они применяются при получении светлых нефтепродуктов

Процесс получения топливных фракций из нефти сопровождается образованием тяжелых нефтяных остатков. Среди них – гудроны, прямогонные мазуты, пиролизные смолы, крекинг-остатки и др. 

Поскольку нефть – исчерпаемый ресурс, представляет интерес повторное использование такого сырья для получения полезных продуктов. Если тяжелые нефтяные остатки применять в неизменном виде, то это не даст положительного результата, поскольку потраченный ресурс превысит возможную выгоду. Но, если к этим остаткам добавить другие вещества, которые содержат большое количество углеводорода и провести химические преобразования, то из отходов можно дополнительно получить светлые нефтепродукты. 

В качестве органоминеральной добавки к тяжелым нефтяным остаткам могут использоваться горючие сланцы. Горючие сланцы – это полезные ископаемые с большим содержанием углеводорода, которые образуются из остатков растений под влиянием геологических факторов. 

Технология производства светлых нефтепродуктов из тяжелых нефтяных остатков и горючих сланцев

Общая технология получения светлых нефтепродуктов их тяжелых нефтяных остатков выглядит следующим образом:

1. Измельчение горючих сланцев.
2. Смешивание измельченных горючих сланцев с нефтяным остатком.
3. Крекинг полученной смеси при заданном давлении и температуре.

В приведенной последовательности важен первый этап, на котором происходит измельчение горючих сланцев, поэтому важно для этой цели использовать оптимальное оборудование. Большинство из классических мельниц не способны обеспечить необходимую однородность гранулометрического состава измельченных горючих сланцев, из-за чего снижается поверхностная и химическая активность частиц в отношении нефтяного остатка и, как  следствие, также снижается выход светлых нефтепродуктов. Решить данную задачу можно с помощью аппарата вихревого слоя ферромагнитных частиц.

Измельчение горючих сланцев с помощью технологии вихревого слоя ферромагнитных частиц

Аппарат вихревого слоя (АВС) – это устройство, состоящее из индуктора, рабочей камеры их немагнитного материала и ферромагнитных частиц, которые по форме напоминают иголку. Ферромагнитные частицы помещаются в рабочую камеру, а коэффициент заполнения камеры частицами подбирается опытным путем. После подачи напряжения на обмотку индуктора в рабочей камере создается вращающееся электромагнитное поля, под действием которого начинается движение ферромагнитных частиц. Поскольку частицы постоянно соударяются друг с другом, со стенками рабочей камеры и с частицами обрабатываемого вещества, траектория их движения очень сложная и если попробовать изобразить траекторию каждой частицы, то полученная картина будет напоминать вихрь.

В вихревом слое при этом возникают различные факторы: магнитострикция ферромагнитных частиц, акустические колебания, высокие локальные давления и др. Под действием этих факторов и непосредственного ударного воздействия частиц происходит интенсивное измельчение горючих сланцев в водной. Для получения необходимой однородности гранулометрического состава достаточно 6 секунд. Перед подачей в аппарат вихревого слоя сланцы необходимо подвергнуть грубому измельчению, для чего может использоваться, например, молотковая дробилка. 

После доизмельчения в аппарате вихревого слоя удельная поверхность горючего сланца составит около 7000 см2/г и этот сланец непрерывно дозируется в еще один аппарат вихревого слоя куда также подается тяжелый нефтяной остаток например, тяжелая смола пиролиза, предварительно нагретая до 100°С. Смешивание компонентов в силу влияющих факторов, которые озвучены выше, также длиться не более 6 секунд.

Далее полученная смесь подвергается термокрекингу при температура 415°С и давлении 2 МПа с получением газа, бензиновой и дизельной фракций. 

Ожидаемый эффект и преимущества АВС

Применение аппаратов вихревого слоя позволяет увеличить выход выход светлых нефтепродуктов на 10-15% в сравнении с традиционными мельницами и смесителями. 

Кроме того, аппарат имеет компактные размеры, легко встраивается в существующие технологические линии, потребляет не более 9,5 кВт мощности и демонстрирует бесшумную работу.  

Компание GlobeCore производятся аппараты вихревого слоя для разных промышленных применений, включая получение светлых нефтепродуктов из тяжелых нефтяных осадков и горючих сланцев. Для получения дополнительной информации воспользуйтесь одним из контактов, который вы можете найти в соответствующем разделе сайта.