En este artículo, veremos la molienda de esquisto bituminoso, un proceso que tiene lugar en la producción de productos de petróleo ligero a partir de residuos de petróleo pesado.
¿Qué es el esquisto bituminoso y cómo se utiliza en la producción de productos petrolíferos ligeros?
El proceso de obtención de fracciones de combustible a partir del petróleo va acompañado de la formación de residuos de petróleo pesado. Entre ellos se encuentran alquitrán, gasolina de destilación pura, resinas de pirólisis, residuos de craqueo, etc.
Dado que el petróleo es un recurso finito, es interesante reutilizar dichas materias primas para obtener productos útiles. Si los residuos de petróleo pesado se utilizan sin cambios, esto no dará un resultado positivo, ya que el recurso gastado superará el posible beneficio. Pero, si agrega a estos residuos otras sustancias que contienen una gran cantidad de hidrocarburos y llevan a cabo transformaciones químicas, entonces puede obtener adicionalmente productos de petróleo ligero a partir de los desechos.
El esquisto bituminoso se puede utilizar como aditivo organomineral para los residuos de petróleo pesado. El esquisto bituminoso es un mineral rico en hidrocarburos que se forma a partir de residuos vegetales bajo la influencia de factores geológicos.
Tecnología para la producción de productos de petróleo ligero a partir de residuos de petróleo pesado y esquisto bituminoso
La tecnología general para la obtención de productos de petróleo ligero a partir de residuos de petróleo pesado es la siguiente:
- Trituración de esquisto bituminoso.
- Mezcla de esquisto bituminoso triturado con residuos de petróleo.
- Craqueo de la mezcla resultante a una presión y temperatura determinadas.
En esta secuencia, el primer paso es importante, en el que se muele el esquisto bituminoso, por lo que es importante utilizar el equipo óptimo para este propósito. La mayoría de los molinos clásicos no son capaces de proporcionar la uniformidad necesaria de la composición granulométrica del esquisto bituminoso triturado, lo que reduce la superficie y la actividad química de las partículas con respecto al residuo de petróleo y, como resultado, también disminuye el rendimiento de petróleo ligero. Este problema puede resolverse utilizando el aparato de la capa vórtex de partículas ferromagnéticas.
Molienda de esquisto bituminoso utilizando la tecnología de la capa vórtex de partículas ferromagnéticas
El aparato de la capa vórtex (AVS) es un dispositivo que consta de un inductor, una cámara de trabajo de su material no magnético y partículas ferromagnéticas, que se asemejan en forma de una aguja. Las partículas ferromagnéticas se colocan en la cámara de trabajo y el factor de llenado de la cámara con partículas se selecciona empíricamente. Después de aplicar voltaje al devanado del inductor, se crea un campo electromagnético giratorio en la cámara de trabajo, bajo cuya influencia comienza el movimiento de partículas ferromagnéticas. Dado que las partículas chocan constantemente entre sí, con las paredes de la cámara de trabajo y con las partículas de la sustancia procesada, la trayectoria de su movimiento es muy compleja y si intenta representar la trayectoria de cada partícula, la imagen resultante se parecerá un vórtex.
En este caso, surgen varios factores en la capa de vórtex: magnetostricción de partículas ferromagnéticas, vibraciones acústicas, altas presiones locales, etc. Bajo la influencia de estos factores y el impacto directo de las partículas, se produce un triturado intensivo del esquisto bituminoso en el agua. Para obtener la uniformidad requerida de la distribución del tamaño de partícula, 6 segundos son suficientes. Antes de alimentar la capa de vórtex en el aparato, el esquisto bituminoso debe triturarse de forma gruesa, para lo cual, por ejemplo, se puede utilizar una trituradora de martillos.
Después de re-trituración, en el aparato de la capa vórtex, la superficie específica del esquisto bituminoso será de aproximadamente 7000 cm2 / g, y esta esquisto bituminoso se dosifica continuamente en otro aparato de la capa vórtex, donde un residuo de petróleo pesado, por ejemplo, una resina de pirólisis pesada, precalentado a 100 ° C, también se alimenta. La mezcla de los componentes, debido a los factores de influencia mencionados anteriormente, tampoco dura más de 6 segundos.
Luego, la mezcla resultante se somete a craqueo térmico a una temperatura de 415 ° C y una presión de 2 MPa para obtener fracciones de gas, gasolina y diesel.
Efecto esperado y beneficios de AVS
El uso de aparatos de la capa vórtex permite aumentar el rendimiento de productos de petróleo ligero en un 10-15% en comparación con los molinos y mezcladores tradicionales.
Además, el dispositivo tiene dimensiones compactas, se integra fácilmente en las líneas tecnológicas existentes, no consume más de 9,5 kW de potencia y demuestra un funcionamiento silencioso.
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