Способ улавливания легких фракций нефти или нефтепродуктов при их хранении в резервуарах

ИЕИ ОЛИСАНК ПАТЕНТУ интенсивно перемция углеводороднвоздушной смепомощью анализа ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(73) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56)Яковлев В.С. Хранение нефтепродуктов.Проблемы защиты окружающей среды. М.:Химия, 1987, с.47-50,Ткачев О.А. и др. Сокращение потерьнефти при транспорте и хранении. М.: Недра, 1988, с.110-111,(54) СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ЛЕГКИХФРАКЦИЙ НЕФТИ ИЛИ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ ИХ ХРАНЕНИИ В РЕЗЕРВУАРАХ(57) Использование: в нефтегазовой промышленности. Цель: снижение материальных затрат и сокращение вредных выбросовв атмосферу, Сущность изобретения; нефтьпо нефтепроводу 1 поступает в резервуары2, а затем по окончании операций приема,2обработки и хранения по нефтепроводу 3 направляется на дальнейшую обработку или к потребителю, Выделившиеся в резервуарах 2 легкие фракции нефти переходят в паровой объем и по мере увеличения парциального давления перемешиваются с воздухом, образуя паровоздушную смесь легких углеводородов. Последняя с любой концентрацией углеводородов (от 0 до 100%) поступает в газовый приемный патрубок 4, оснащенный отбойными поверхностями 5 и разрывной диафрагмой 6, а затем токовоздушная смесь по трубопроводу 7 направляется в сепаратор-койденсатосборник 8. Отделившийся конденСат насосом 9 по конденсатопроводу 10 откачивается в 3 нефтепровод 1, а паровоздушная смесь пот/и 11 поступает в смеситель 12, в который одновременно из газопровода 13 через регулирующий клапан 14 подается углеводородный газ, где в турбулентном режиме Б ешивается. Концентра-.х компонентов в газои контролируется сора 15. 1 табл., 1 ил.С)Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к сбору, транспорту нефти, конденсата, и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где осуществляются операции по приему в резервуары, хранению и отпуску испаряющихся жидкостей.Известен способ улавливания легких фракций, заключающийся в хранении нефтепродуктов под слоем инертного газа, подаваемого, в газовое пространство резервуаровв качестве которого используют природный газ, попутный нефтяной газ, а также не содержащие водород очищенные газы нефтепереработки,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, включающий перераспределение паров.углеводородов между:резервуарами, подачу их на прием гэзодувки, кьмпримирование и подачу потребителю,Недостатком способов как по аналогу, так и по прототипу является необходимость в продувке паровых объемов резервуаров от воздуха до замещения газом. В результате этого имеются потери значительного количества углеводородных паров в атмосферу при пуске системы и восстановлении ее функционирования после остановки компрессора, Все этоЪриводит к значительным материальным затратам и загрязнению воздушного бассейна вредными выбросами, вособенности при добыче и использованиисероводородсодержащих нефтей,Целью изобретения является снижение " потерь при продувке паровых объемов ре зервуаров от воздуха до зам щения их газом при запуске системы резервуаров в рабочий режим и восстановлении ее функционирования после остановки компрессора при одновременном снижении вреднь 1 хвыбросов в атмосферу,Указанная цель достигается описываемым способом, включающим перераспреде ление паров углеводородов между резервуарами, подачу паровоздушной смеси в конденсатосборйик, ее компримирование и подачу потребителю, перед компримированием отобранную паровоз- душную смесь компаундирует с углеводородным газом в турбулентном режимев соотношении, предотвращающем воспла. менение смеси.На чертеже йзображена принципиальная схема реализации предлагаемого способа.Способ осуществляется в следующейпоследовательности.Нефть по нефтепроводу 1 поступает врезервуары 2, а затем по окончании операций приема обработки и хранения, продолжительность которых составляет в зависимости от конкретных условий от нескольких часов до нескольких суток, по нефтепроводу 5 3 направляется на дальнейшую обработкуили к потребителю. Выделившиеся в резервуарах 2 легкие фракции нефти переходят в паровой объем и по мере увеличения их парционального давления перемешиваются с 10 воздухом, образуя паровоздушную смесьлегких углеводородов, Последняя с любой концентрацией углеводородов (от 0 до 1000) поступает в газовый приемный патрубок 4, оснащенный отбойными поверхно стями 5 и разрывной диафрагмой 6,Тяжелые углеводороды и влага конденсируются на отбойных поверхностях, после чего стекают в резервуар, а паровоздушная смесь по трубопроводу 7 направляется в 20 конденсатосборник 8, Отделившийся конденсат насосом 9 по конденсатопроводу 10 откачивается й нефтепровод 1, а паровоз- душная смесь по трубопроводу 11 поступает в смеситель 12, в который одновременно из 25 газопровода 13 через регулирующий клапан14 подается углеводороднь 1 й газ, где в тур- .булентном режиме интенсивно перемешивается. Концентрация углеводороднь 1 х компонентов в газовоздушной смеси конт ролируется с помощью анализатора 15, Придостижений концейтрации углеводородов выше заданной клапан 14 прикрывается, уменьшая поступление газа иэ газопровода 13. В случае снижения концентрации угле водородов ниже допустимой, определяемойпо даннь 1 м удвоенного верхнего предела восйламенение улавливаемой углеводородной смеси, от анализатора 15 подается сигнал на увеличение открытия клапана 14, 40 обеспечивающего дополнительное поступление углеводородного газа и благодаря этомувозрастание его концентрации в смесителе до заданных величин. Окончательное перемешивэние газа и паровоздушной 45 смеси завершается в трубопроводе 16, покоторому ойа направляется на прием компрессора 17, компримируется и по трубопроводу 18 направляется потребителю.Предлагаемый способ был испытан на 50 одной из нефтеперекачивающих станцийпроизводственного обьединения, Северозападных магистральных нефтепроводов. Тлэвтранснефти", имеющей в своем составе шесть резервуаров РВСсо щитовой 55 кровлей, оборудованных газоуравнительной системой, установкой улавливания и подготовки легких фракций для использования в системе газоснабжения котельной, Объем перекачки нефти составлял 9600 т/сут, Плотность нефти при нормальных ус1790539 10 15 20 25 30 40 50 ловиях - 852 кг/м . Основной объем нефтизперекачивался транзитом, 20-306 от ее общей массы поступало в резервуары,Содержание воздуха в паровоздушной смеси изменялось в пределах 99-59 .Верхний предел воспламенения, определенный согласно данных по парциальным пределам компонентов, а также рекомендациям О,А.Волкова и Г,А.Проскурякова, приведенным в монографии "Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранении нефти и нефтепродуктов" М, Недра, 1981, 256 с, стр,19 по преобладающему компоненту (пропану) определился равным 9,5;6, Для полной гарантии в данном способе предлагается этот предел удваивать, т,е. брать 19 . Давление в паровых объемах резервуаров находилось в пределах 400 - 1100 Па, Выделяющиеся в резервуарах легкие фракции перераспределялись между паровыми объемами резервуаров по газо- уравнительной системе, а их избытки через конденсатосборник 8 поступали в систему подготовки для использования при газоснабжении котельной; Система подготовки уловленных фракций (СПУЛФ) включала смеситель 12, подсоединенный к газопроводу 13 через регулирующий клапан 14, и к компрессору 17 с установленным на его приемной линии 16 анализатором 15,При запуске компрессора, а также в период изменения технологического режима приема-откачки нефти из резервуаров, концентрация углеводородного газа в трубопроводе 16 составляла 1-18 %, В этом случае по сигналу от анализатора 15 открывался регулирующий клапан 14, через который в смеситель 12 подавался природный газ (метан) в количестве 2-100 нм /ч.3 Газовоздушная смесь выдерживалась в турбулентном потоке в течение 30 с и при концентрации углеводородных газов 30-60; подавалась на компрессор 17, а затем потребителю (в котельную нефтеперекачивающей станции). Поскольку газ иэ газопровода состоял преимущественно(95 - 96 ) иэ метана, пределы воспламенения гаэовозФ о р мул а и зоб ретен и я Способ улавливания легких фракцийнефти или нефтепродуктов при их хранении в резервуарах, включарщий перераспределение паров углеводородов между резервуарами, подачу паровоздушной смеси в конденсатосборник, ее компримирование и подачу потребителю, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь при продувке паровых объемов резервуаров от воздушной смеси были уточнены по данному компоненту (5-15 ), а удвоенный верхний предел составил 30 .Благодаря использованию в системе улавливания газовоздушной смеси низкой концентрации углеводородов 1-42 мол. о было достигнуто надежное фуйкционирование системы УЛФ не только в периоды, при которых в паровых объемах резервуаров отсутствовал воздух, а на прием компрессора поступал чистый углеводородный газ, но и тогда, когда из резервуаров поступал газ со значительной концентрацией (99 - 58 ) воз-духа.Поскольку неФтейерекачйвающая станция работала в основном в режиме транзита без захода нефти в резервуары,а последнее осуществлялось лишь в случаях нарушения технологических режимов подготовки и перекачки нефти ( некондиция на промысловых установках подготовки скважин, аварии на нефтепроводах и др,), способ согласно прототипу, обеспечивая незначительное снижение потерь нефти и вредных выбросов в атмосферу (в среднем на 9,9 т/сут), в то время как предлагаемый - на 18,6 т/сут. Ввиду более полного сгорания газа в котельной, обусловленного подготовкой газовоздушной смеси, расход газа с учетом подачи легких фракций был снижен на 96 . Технико-зкономические показатели предлагаемого способа применительно к нефтеперекачивающей станции с объемом перекачки 9600 т/сут нефти приводятся в таблице.Иэ таблицы видно, что применение предлагаемого способа позволило сократить потери нефти от испарений на 97 ф (вместо 52; по прототипу), снизить вредные выбросы в атмосферу на 8,7 тыс,т/г, уменьшить расход природного газа на отопление на 700 м /г, Экономический эффектзсоставил 827 тыс.руб./г по сравнению с 216 тыс.руб./г при использовании известного способа. духа до замещения их газом или запуске системы резервуаров в рабочий режим и восстановлении ее функционирования после остановки компрессора при одновременном сйижейии вредных выбросов в атмосферу, перед компримированием отобранную паровоздушную смесь компаундируют с углеводородным газом в турбулентном режиме в соотношении, предотвращающим воспламенение смеси,1790539 Абсолютные Относительные,ММ и/и Наименование Прототип Предлагаемый способПрототип Объем перекачиваемой нефти, т/сутСокращение потерь нефти от испарений, т/сутт/гРасход газа в котельной, тыс. м /гСокращение вредных выбросов в атмосферу, тыс, т/г Экономический эффект, тыс.б/г 100 9600 9600 100 9,9 361418,6 6789 52 52 97 97 730 30 109 3,6 6,8 100 216 827 383 Составитель В. МетельковТехред М,Моргентал . Корректор М. Шароши Редактор Т. Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Заказ 363ТиражПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5