Способ хранения нефтепродуктов с утилизацией паров

(51)5 В 65 О 90/3 ГОСУДАРСТВ ЕЙНЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯЬ ПРИ ГКНТ СССР ОБРЕТЕН И ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ Изобретение относится к хранению.неф- парциальному давленйюЪаров" нефтепротепродуктовиможетбытьиспользовановйеф-дукта, с последующим охлаждением газовотехимической и нефтеперерабатывающей го пространства(ГП) резервуара.. промышленности, а также в других отраслях" Недостаток известного способа заклюсвязанных с хранением легкоиспаряющйхся чается в нерациональном йсйользовании продуктов. " энергии охлажденного нефтепродукта иИзвестен способ хранения нефтепро-: низкой интенсивности конденсатообразодуктов с утилизацией паров последних врЕ- . - вания в компрессоре, аименйо во-первых, эервуаре с плавающим покрытием; из-за достаточно высокой температуры в включающий отбор паровоэдушной смеси ":компрессоре конденсируется сравнительно (ПВС) и пропускание ее в режиме барботажа малое количество паров,и, во-вторых, при через слой нефтепродукта, охлаждаемого "конденсации пара наповер)ности хОлодной .низкотемпературным хладагентом и термб- жидкости в йограничной"слое увеличиваетстатируемого путем заглубления в грунт до: ся концентрация инертного"неконденсирутемпературы ниже температуры придоннйхющегося компонента смеси (воздуха), что слоев хранимого нефтепродукта и выше " приводит кувеличени 1 о:сОпрОтивлениятептемпературы, соответствующей нулевого лопереносуи снижению интенсивности теп 1 . .: : .. 2(21) 4903017/13,отборе паровоздушной смеси(ПВС) из газо- (22) 16.01.91- вого пространства (ГП) резервуара жидкост- (46) 30.08.92. Бюл. М 32 .: . но-кольцевым компрессором, пропускании (71)Челябинский государственныйтехниче-.:. - .врежимебарботажачерезслойтогоженефский универсйтет ,. "-:.-;:". тепродукта, охлаждаемого до температуры (72) А.А.Беспалови В.А.Дойников,; .: ниже температуры придонных слоев храни- (56) Авторское свидетельство СССР,:, мого нефтепродукта в резервуаре и выше М 1406075, кл, В 65 О 90/30, 1988.,.: температуры, соответствующей нулевому. , . ,йарциальномудавлениюпаров, и возвраще- (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУК- нии воздуха после барботажа обратно в ГП ТОВ С УТИЛИЗАЦЙЕЙ ПАРОВ:., резервуара. Новым в способе является охлаждение рабочей жидкости жидкостно-коль- (57) Использование: изобретение относится, цевого компрессора до температуры ниже к хранению нефтепродуктов и может быть температуры хранимогонефтепродукта в ре-.использовано в Нефтехимической и нефте- зервуаре и выше темпераТуры, соответствую- перерабатывающей промышленности, а щей нулевому парциальномудавлению паров также в других отраслях, связанных с хране- . нефтепродукта, путей поДпитки жидкостного З нием легкоиспаряющихся продуктов. Сущ- кольца компрессора нефтепродуктом из барность изобретения: способ заключается в ботируемого слоя, 1 з,п, ф-лы, 1 ил,лообмена, а следовательно ухудшается кон- рессоре. Кроме того, подпитка жидкостного денсатообраэование внутренних слоев па- кольца охлажденным нефтепродуктом обес ровоздушной смеси, " "печивает контактирование и конденсациюЦель изобретения - повышениеэффек- паров не только в компрессоре и емкости-тивности утилизации паров нефтепродукта; 5 конденсаторе, но и в трубопроводе, соедипутем улучшенияусловийтеплоотвода няющем выход компрессора со входомВ способе хранейия нефтепродуктов с емкости. конденсатора, Увеличение времениутилизацией паров пбследних в резервуаре контакта и интенсификация процесса конс плавающим покрытием, включающим от-денсацийна всем пути за счет перемешивабор паровоздушной смесиипропускание ее 10 ния и обновления поверхности контакта фаз в режиме барботажа через слой нефтенро-позволяют повысить эффективность утилидукта, охлаждаемого низкбтемпературным зации паров нефтепродукта.хладагентбм и термостатируемого путем за- Известна устайовка, в кбторой осущестглубления в грунтдотемпературы нижетем-.:влена подпитка жидкостного кольца водопературы" придонных слоев хранимого 15 кольцевого компрессора нефтепродуктом нефтепродукта и выше температуры, соответ- из нижней части резервуара. Однако согласствующей нулевому парциальному давлению но изобретения охлаждение рабочей жидкопаровнефтепродукта,споследующимохлаж- " сти жидкостного кольца компрессора до дением газового пространства резервуара: температуры нижетемпературыпридонных согласно изобретению рабочую жидкость 20 слоев хранимого нефтепродукта и выи 3 е жидкостнб-кольцевого компрессора охлаж- температуры, соответствующей нулевому дают дотемпературы ниже температуры- . парциальному давлению паров нефтепропридонныхслоевхранимогонефтепродуктаидукта, путем подпитки жидкостного кольца выше температуры, соответствующей нуле- нефтепродуктом из барботируемого слоя, вому парциальному давлению паров нефте температура которого всегда ниже темпера- продукта,;., :" . туры придонных слоев хранимого нефтеОхлаждение рабочей жидкости жидко- продукта, позволяет достичь более низкимстно-кольцевого компрессора до темпера- температур в компрессоре, а следовательнотуры "нйже температуры придонных слоев извлечь иэ паровоздушной смеси большехранимого нефтепродукта и выше темпера паров. Таким образом использование нефтуры; соответствующей йулевому парциаль- тепродукта из нижней части резервуара для ному давлению паров нефтепродукта, . подпитки компрессора не позволяет повыпозволяет существенно снизйть температу- сить эффективность утилизации паров, ру жидкостного кольца компрессора и не- Для осуществленияпредлагаемого спопосредственйо в нем утилизировать 35 соба хранения нефтепродуктов с утилиза- .основную массу паров, Проходя по комп- цией паров предлагается установка; рессору ДВС увлекает за собой часть рабо-содержащая резервуар с плавающим эачей жидкости из компрессора и переносит щитным покрытием, дыхательный клаее в емкость-конденсатор, Таким образом пан, жидкостно-кольЦевой компрессор, охлаждение жидкостного кольца обеспечи емкость-конденсатор со змеевиком для вает контактирование ПВС и охлажденной прохода хладагента термостатирования вжидкости йе только в компрессоре и емко- грунте, теплоизблированный трубопровод исти-конденсаторе, но и в трубопроводе, со- конденсатосборник, в которой согласно изоединяющем выход компрессора со входом бретения нижняя часть емкости-койденсатора емкости-конденсатора. Увеличение време соединена трубопроводом с патрубком подвода ни и пути контактирования ПВ С и охлажден- жидкости в жидкостноекольцо компрессора.ной жидкости в двухфазном потоке Соединениенижнейчастиемкости-конспособствует интенсивному обновлению денсатора трубопроводом с жидкостным поверхности контакта фаэ, что обеспечива- кольцом компрессора, обеспечивает подет подвод все новых порций паров из внут йиткужидкостнбго кольца охлажденным нефренних полостей пузырьков кповерхноститепродуктом с нулевым паросодержанием,жидкой фазы. Все выше связанное обеспе- . так как при барботаже пузырьки устремляютчивает достижение поставленной цели по- ся вверхи в нижней части емкости-кбнденсавышениеэффективности утйлизации паров, тора паровая фаза отсутствует, ТакимОхлаждение рабочей жидкости жидко образом температура рабочей жидкости встно-кольцевого компрессора путем под-: компрессоре понижается практически до, питки охлажденным нефтепродуктом из температурыбарботируемогонефтепродукбарботируемого Слой, позволяет. снизить та. Прямой контакт горячей ПВС и охлажтемпературу жидкостногокольца и тем са- денного нефтепродукта в компрессоре, а мым утилизировать пары частично в комп- также в трубопроводе соединяющем выход1757969компрессора со входом емкости-конденса- ном кольце 11, температура которого падтора, позволяет, йзвлечь основную массу - держивается нижетемпературы придонныхпаров в компрессоре и в трубопроводе.и-на. слоев хранимого нефтепродукта в резервувсем пути конденсации засчетинтенсивно-.аре 1 и выше температуры, соответствуюго перемешивания и обновления поверхности 5 щей нулевому парциальному давлениюконтакта фаз йодаодить в соприкосновение с паров нефтепродукта. Прй непосредственхолодным нефтепродуктоМ все новые иновые ном контакте горячей ПВС с холодным нефтепорции пара йз внутреннихполостей пузйрь-., продуктом жидкостного кольца 11ков. компрессора 7 смесь охлакдается, а пары кан. Таким образом достигается повышение 10 денсируются до концейтрации, саатветствуюэффективности утилйзации паров нефте-щей температуре жидкостного кольца 111,продукта.: ;,.:.":,Вцходя из компрессора, ПВС с остатачИзвестнаустайовка, в которой жидкост-: . - ной концентрацией паров увлекает частьное кольцо водокольцевогокомйрессорасо- ," рабочей жидкости комйрессора 7 и в виединено трубопроводом с нижней.частьв 15 де двухфазной смеси подается в емкостьрезервуара. Вследствие того, что.в извест- конденсатор 4, где в режиме барботажаной .установке температура подпитываю.- происходит через слой нефтепродукта, темщей жидкости всегда выше;темйературы:пература которого поддерживается нижебарботируемого нефтепродукта в предлага- температуры придонных Отсев нефтепрадукемой. установке, использовайие известной 20 та в резервуаре 1 и вышетемпературы, саотустановки не позволяет повыситьэффектив- .,- ветствующей нулевому парциальнамуность конденсатообразования, ,.".,: : давлению паров нефтепродукта посредствамроме того; соединейие нижней части . охлаждения низкотемпературным.хладагенемкости-койденсатора с жидкостным коль-: том, подаваемым по змеевику 5. Интенсивноецом компрессора позволяетупростить кон-: 25 перемешивание двухфазной смеси при двиструкцию установки,-то есть исключить из.жении па трубопроводуйз кампрес:ара 7 вкомпрессора сепаратор, отделяющий раба- . емкость-конденсатор 4 и при барбатаже вчую жидкость, уносимую из компрессора., от емкости-конденсаторе 4 интенсифицируетперекачиваемой смеси. В предлагаемой уС-.конденсатаабраэованйе, посредствам перетановке емкость-конденсатор наряду с ос мешиванияи обновления йоверхностй кан-новнцм функциональнйм назначением.по" такта фаз. В емкости-конденсаторе 4 парыконденсации паров, выполняет роль сейа-.: . полностьюканденсируются, аконденсат иратора, то есть отделяет паравоздушную: уносимый из камйрессора 7 нефтепродуктсмесь от конденсата и уносимого нефтепро- "перемешиваются с барбатируемай жидкодукта из жидкостного кольца кОмпрессора, - 35 стью, которая идет на подпитку жидкостноНа чертеже изображена принципиаль- . га кольца 11 компрессора 7, Излйшкиная схема установки для осуществления - нефтепродукта из емкостй-конденсатора 4предлагаемого Способа, ." .: поступают в канденсатосбарник, откуда паУстановка для хранения нефтепродук-мере необходимости возвращают в резертов с утилизацией паров включает резерву-. 40 вуар 1, Охлажденный воздух после барбатаар 1 с плавающим защитным покрытием 2; жа возвращается в ГП резервуара, гдеуменьшающимскоростьтепломассообмена .перемешиваясь с горячей ПВС, снижаетмежду жидкой и газовой фазами, дыхатель- температуру ГП, в результате чего пары чаный клапан 3 емкость-конденсатор 4 со стична канденсируются, а давление в ГПзмеевиком 5 для прохода хладагента, вход 45 падает. После прекращения "выдоха" рекоторой соединен трубопроводом 6 с выха-, зервуара отбор ПВС из ГП резервуара 1дом жидкостно-кольцевого компрессора 7, прекращается,а нижняя часть посредством трубопровода С целью уменьшения мощности хала 8 и регулируемой задвижки 9 соединена с дильнага агрегата, необходимого для палпатрубком 10 подвода рабочей жидкости в 50 ной утилизации паров изПВС при "большомжидкостное кольцо 11 компрессора, а также дыхании", предлагаемый способ асуществконденсатосборник 12 и теплоизолирован-: ляется следующим образом,ныйтрубопровод 13:Непосредственно перед запблнениемСпособ хранения нефтепродуктов с ути-. резервуара 1 ПВ С, находящаяся в ГП резерлизацией паров в резервуаре с плавающим 55 вуара, отбирается компрессором 7, в котопокрцтием осуществляется следующйм об- ром ПВС, контактируя с оххлажденнцмразом. , . нефтепродуктом жидкостного кольца 11, ахПВС из ГП резервуара 1 отбирается .лаждается, а пари частично канденсируютжидкостно-кольцевым компрессорам 7, где ся. ПВСс остаточной концентрацией паров,контактирует с нефтепродуктом в жидкост-увлекая часть рабочей жидкости из кампрессора 7, в виде двухфазной смеси по трубопроводу поступает в емкость-конденсатор 4, Интенсивноеперемешивание и обновление поверхности" контакта фаз при движении ПВС из компрессора 7 в емкость-конденса тор 4 интенсифицирует конденсатообразова н ие. В ем кости-конденсаторе 4 пары . полностью конденсйруются, койденсат иуносимый из жидкостного кольца 11 нефтепродукт перемешиваются с барботируемым 10 неФтепродуктом и поступают на подпитку. компрессора 7, а излишки - в конденсатос.борник 12, охлажденный воздух возвращается в ГП резервуара 1.Холодный воздух перемешиваясь с 15 ПВС, сйижает температуру ГП, в результате чегопары частично конденсируются, а давление в ГП падает. Приснижении давления в резервуаре 1 до нижнего предела Срабатывания предохранительного клапана 3 в 20 резервуар 1 начйнает поступать атмосфер- . ный воздух; разбавляя ПВС и тем самым снижая объемную концентрацию паров.Таким образом за счет конденсации паров на всем протяжении от компрессора до 25 емкости-конденсатора включительно и не. посредственно в ГП резервуара прй взаимодействйи сохлажденным воздухом, а также за счет разбавления смеси атмосферным воздухом концентрация паров в ГП умень ш.ается.Подвижное защйтное покрытие, уменьшаяскорость испарения нефтепродукта, су-ще Стве н но уменьшает с короСть роста концентрации паров в ГП,способствуя бо лее быстрому достижению в резервуаре концентрации, соответствующей верхнему концентрационному пределу взрываемости паров нефтепродукта в воздухе. При установлении в ГП резервуара концентрации не ниже верхйегО" предела взрываемости, вполне определенного для конкретного нефтепродукта, отбор ПВС компрессором прекращается.Формула изобретен ия 1. Способ хранения нефтепродуктов с утилизацией паров последних в резервуаре с плавающим покрытием, включающий отбор паровоздушной смеси, и ее охлаждение; о тл и ч а ю. щ и й с я тем, что, с целью повышейия эффективности путем улучшения условий теплоотвода, охлаждение паровоздушной смеси осуществляют в жидкой среде жйдкостно-кольцевого компрессора до температуры нйже придонйых слоев хранимого нефтепродукта и выше температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта до момента равйовесной концентрации, после чего осуществляют" подачу газожидкостной смеси в режиме барботирования через слой нефтепродуктов, охлажденных до температуры придонных слоев и выше температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта.2. Способ поп 1. отличающийся тем, что охлаждение рабочей жидкости жидкостного компрессора осуществляют путем подпитки его охлажденным нефтепродуктом из барботируемого лоя.1757969 Составитель В.Дойн иковТехред М.Моргенталректор Л Ливринц Павло едакто аз 2967 Тираж .:. ". -.:.",: .: ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10