Способ хранения нефтепродуктов в резервуаре с утилизацией паров нефтепродуктов

(54) СПОСОБ ХР В РЕЗЕРВУАРЕ С НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Изобретены нефтепродуктов вано в нефтехими относится к хране может быть использ еской и нефтепере ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствоУ 579190, кл. В 65 0 90/30,АНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВУТИПИЗАЦИЕИ ПАРОВ иберии 14060 4 батывающей промышленности, а также вдругих отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов.Цель изобретения - снижение потерь иэнергозатрат при хранении и повышениеэксплуатационной надежности. Способзаключается в конденсации паровоздушной смеси путем пропускания в режимебарботажа через слой охлаждаемогонефтепродукта. Новым в способе является предварительное охлаждение паровоэдушной смеси, поступающей в емкость-конденсатор до 0 С и использование воздуха,несконденсировавшегосяв процессе барботажа, чем достигается осушка смеси и рациональное использование холода воздуха. 1 з.п.фзлы, 1 ил.Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся жидких продук -тов.Цель изобретения - снижение потерь и энергозатрат при хранении и повыше О ние эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок.Предварительное охлаждение паровоздушной смеси, поступающей в емокость-конденсатор, до 0 С позволяет 15 понизить влагосодержание смеси, поступающей на барботаж, до 0,6 Ж, т.е.до практически нулевого парциального давления паров воды, тем самым существенко снизить вероятность перекры тия проходных сечений трубопроводной арматуры .льдом и инеем, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность способа.оПредварительное охлаждение до 0 С 25 позволяет исключить образование льда, точнее ледяных пробок, и в устройствах, где осуществляется предварительное охлаждение смеси, так как влага из смеси выпадает в виде жидкости, 30 которую можно сравнительно просто отделить от конденсата. Выпадание влаги в жидком состоянии объясняется отсутствием переохлаждения смеси относительно точки замерзания воды.Таким образом, повышается эксплуатационная надежность способа утилизации паров нефтепродукта. Предварительное охлаждение паро воздушной смеси воздухом, охлажденным при барботаже, позволяет частично осушить смесь и тем самым повысить эксплуатационную надежность способа, сконденсиРовать паРы нефте продукта до равновесной концентрации, соответствующей температуре предварительно охлажденной паровоз- душной смеси, и тем самым уменьшить количество пара, а также уменьшить 50 теплосодержание смеси, поступающей на барботаж, и, следовательно, снизить затраты энергии на конденсацию оставшегося пара в смеси, имеющей значительно меньшее теплосодер 55 жание,На чертеже изображена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа. Установка включает резервуар 1,заполненный нефтепродуктом, газовоепространство которого трубопроводом2 соединено с теплообменником 3,емкость-конденсатор 4, вход которойтрубопроводом 5 соединен с теплообменником, а свободное пространствотеплоизолированным трубопроводом 6соединено с теплообменником З,.отстойник 7, конденсатосборник 8,соединенный переливными трубками 9 сотстойником 7 и емкостью-конденсатором 4, и насос 1 О, вход которогосоединен с конденсатосборником 8, авыход - с резервуаром 1,Способ осуществляется следующимобразом.Вытесняемая из резервуара 1 паровоздушная смесь по трубопроводу 2поступает в теплообменник 3 где охо1лаждается до 0 С холодным воздухом,поступающим из емкости-конденсатора4 по теплоизолированному трубопроводу 6. Охлаждение смеси в теплообменнике 3 сопровождается конденсацией паров воды и нефтепродукта дооконцентраций, соответствующих 0 С,т,е. пары нефтепродукта конденсируются частично, а пары воды - практически полностью. Осушенная паровоздушная смесь, имеющая меньшее теплосодержание и меньшую концентрациюпаров нефтепродукта, по трубопроводу5 поступает в емкость-конденсатор 4,заполненную охлажденным нефтепродуктом. Проходя в режиме барботажа через охлажденный нефтепродукт, смесьохлаждается до температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта, в результате чего пары нефтепродукта полна-стью конденсируются, а воздух (инерт.ный некоденсирующийся компонент смеси) ахлаждается и по теплоизолированному трубопроводу 6 поступает втеплообменник 3, где отдает свой холод паровоздушной смеси и выбрасывается в атмосферу. Конденсат нефтепродукта и вода из теплообменника 3стекают в отстойник , где происходит их разделение, По переливнымтрубам 9 конденсат нефтепродукта изотстойника 7 и емкости-конденсатора4 перетекает в конденсатосборник 8,откуда по мере накопления насосом 10подается в резервуар 1. Уровень нефтепродукта в емкости-конденсаторе 4составляет 200-250 мм, что обеспечиколичество воды в 1000 мсмеси, кг;парциальное давление паровводы в смеси;давление насыщенных паровводы;влажность воздуха;абсолютное давление смеси,где С пв 40 45 3140607вает прохождение всей паровоэдушнойсмеси через теплообменник и емкостьконденсатор,.исключая срабаываниепредохранительных (дыхательных) кла 5панов, срабатывающих при давлении200 мм вод, столба, При необходимости емкость-конденсатор с теплообменником может обслуживать несколькорезервуаров, заполненных одним и темже нефтепродуктом,Использование предлагаемой установки и реализация способа позволяетобеспечить полную утилизацию паровнефтепродуктов; существенно снизить(на 20-307) затраты электроэнергиина конденсацию паров; предотвратитьвыбросы паров нефтепродукта в атмосферу, тем самым решать проблемузащиты окружающей среды; снизить20вероятность перекрытия проходныхсечений трубопроводной арматурыльдом и инеем,Теоретическим обоснованием существенного снижения влажности паровоздушной смеси при охлаждении ее доо0 С является практически нулевое парциальное давление паров воды при нулевой температуре.П р и м е р 1, Количество влаги,содержащейся в паровоздушной смесис влажностью Ч = 0,95 и температурой30 С, равноРпвзС = 719,4 = 719,41- -Р ФРР 35РТаким образом, предварительное охо лаждение паровоздущной смеси до 0 С позволяет извлечь из смеси 867. влаги,Снижение энергоемкости способа можно обосновать, рассмотрев уравнение теплового баланса для емкости- конденсатора тепло, которое необходимоотвести от нефтепродукта вемкости-конденсаторе;тепло сухого воздуха;тепло перегретых паров нефтепродукта;тепло конденсации паров нефтепродукта пп( - 0 С (Т, Т )+С С (Т, Т )+С,где Св,Сп - вес воздуха и паров нефтепродукта в вьггесненной паровоздушной смеси;С ,Ср - теплоемкость воздуха ипаров;Т, - температура вытесненнойсмеси;Т, - температура паров на линиинасыщЕнияТ - температура, поддерживаемаяв емкости-конденсаторе,соответствующая нулевомупарциальному давлению паров нефтепродукта.П р и м е р 2. Расход паровоздушной смеси при "большом дыхании" составляет 200 м/ч; температура смеси - 50 С; температура на линии насыщения, соответствующая концентрации паров С = 0,4-38 С.Температура, поддерживаемая в емокости-конденсаторе, - 50 С.Теплоемкость воздуха Срв- 29,5 кг/1000 м 60 0,95 0,04241719,40 95 0 042411,02 Остаточное влагосодержание смесиопосле охлаждения до 0 С О 0061офс ,024о ооб1,024,2 кг/1000 мэ,1,006Теплоемкость паров бензина С2 Скрытая теплота парообраэования . = пПодставив исходные данные в уравнение теплового баланса, получим Я, = 75000 кДж, что соответствует мощности холодильного агрегата20 кВт.1406074 т 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что охлаждение паровоздушной смеси производят воздушной средой, охлажденной в процессе барботажа. Составитель Е. Костоломов.Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска Заказ 3149/19 Тираж 664 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Овв "Р 5000 кДж 3 Як =56000 кДж; Я14000 кДж или 4 кВт, т,е, на охлаждение воздуха идет - 20% энергии.П р и м е р 3. Температура на линии насыщения, соответствующая концентрации паров нефтепродукта С = 0,2, 19 С.Остальные данные по примеру 2. После расчета получаем. 10а,:53000 кд, -15 кВт; О,= .6500 кДжр СккДж С 3 в19000 кДж, или -5,5 кВт, т.е. на охлаждение воздуха идет е 36% энергии,Из приведенных примеров видно,что 15 использование холода воздуха, конденсирующегося при обработке, позволяет на 20-30% снизить затраты энергии на утилизацию паров нефтепродуктов по сравнению с прототипом. 20 .формула изобретения1. Способ хранения нефтепродуктов в резервуаре с утилизацией паров нефтепродуктов, включающий конденсацию паров путем пропускания в режиме барботажа паровоздушной смеси из резервуара через конденсатор, заполненный нефтепродуктом из резервуара, температуру которого поддерживают ниже температуры нефтепродукта и выше температуры кристаллизации последнего, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь и энергозатрат при хранении и повышения эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок, перед конденсацией паровоздушную смесьоохлаждают до 0 С