Способ хранения нефтепродуктов с утилизацией паров

 

Использование: изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов. Сущность изобретения: способ заключается в отборе паровоздушной смеси (ПВС) из газо вого пространства(ГП)резервуара жидкостно-кольцевым компрессором, пропускании в режиме барботажа через слой того же нефтепродукта охлаждаемого до температуры ниже температуры придонных слоев хранимого нефтепродукта в резервуаре и выше температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров, и возвращении воздуха после барботажа обратно в ГП резервуара. Новым в способе является охлаждение рабочей жидкости жидкостио-кольцевого компрессора до температуры ниже температуры хранимого нефтепродукта в резервуаре и выше темпе р аТуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта, путем подпитки жидкостного кольца компрессора нефтепродуктом из барботируемого слоя, 1 з.п, ф-лы, 1 ил, (Л С

(f9) (1l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (51)5 В 65 0 90/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

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 государственный техниче-.:. — в режиме барботажа через слой того же нефский университет ...,: -:. -., ;-: -". тепродукта, охлаждаемого до температуры (72) А.А.Беспалов и В.А.Дойников; ..:, .: ниже температуры придонных слоев храни(56) Авторское свидетельство СССР, :, мого нефтепродукта в резервуаре и выше

М 1406075, кл, В 65 0 90/30, 1988., : температуры, соответствующей нулевому йарциальномудавлению паров, 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 хранимого нефтепродукта B peиспользованО в нефтехимической и нефте- зервуаре и выше темпераТфы, соответствуюперерабатывающей промышленности, а щей нулевому парциальномудавлению паров также в других отраслях, связанных с хране- нефтепродукта, путей поДпитки жидкостного нием легкоиспаряющихся продуктов. Сущ- кольца компрессора нефтепродуктом из барность изобретения: способ заключается в ботируемого слоя, 1 з.п, ф-лы, 1 ил, Щ

, О

О, О

Изобретение относится к хранению.неф- парциальному давленйю Ъаров" нефтепротепродуктовиможетбытьиспользовановйеф- .. дукта, с последующим охлаждением газовотехимической и нефтеперерабатывающей го пространства(ГП) резервуара. . промышленности, а также в других отраслях::::":- Недостаток известного способа. заклюсвязанных с хранением легкоиспаряющихся, чается в нерациональном йсйользовании продуктов. " энергии охлажденного нефтепродукта и

Известен способ хранения нефтепро- : низкой интенсивности конденсатообразодуктов с утилизацией паров последних в ре- . вания в компрессоре, а именйо во-первых, зервуаре 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 на повер)(ности хйлодной .низкотемпературным хладагентом и термб-- жидкости в йограничной"слое увеличиваетстатируемого путем заглубления в грунт до :: ся концентрация инертного" неконденсирутемпературы ниже температуры придоннйх ющегося компонента смеси (воздуха), что слоев хранимого нефтепродукта и выше приводит кувеличени(о:сопрОтивлениятептемпературы, соответствующей нулевого лопереносуи снижению интенсивности теп1757969 лообмена. а следовательно ухудшается кон- рессоре. Кроме того, подпитка жидкостного денсатообраэование внутренних слоев па- кольца охлажденным нефтепродуктом обес ровоздушной смеси, " - печивает контактирование и конденсацию

Цель изобретения — повышение эффек- паров не только в компрессоре и емкоститивности утилизации паров нефтепродукта; 5 конденсаторе, но и в трубопроводе, соедипутем улучшения условийтеплоотвода. няющем выход компрессора со входом

В способе хранейия нефтепродуктов с емкости-конденсатора, Увеличение времени утилизацией паров последних в резервуаре контакта и интенсификация процесса конс плавающим покрытием, включающим от- денсацийна всем пути за счет перемешивабор паровоздушной смеси и пропускание ее 10 ния и обновления поверхности контакта фаз в режиме барботажа через слой нефтенро-: позволяют повысить эффективность утилидукта, охлаждаемого низкотемпературным зации паров нефтепродукта. хладагентом и термостатируемого путем за- Известна устайовка, в которой осущестглубления в грунтдотемпературы нижетем-.:: влена подпитка жидкостного кольца водопературы" придонных слоев хранимого 15 кольцевого компрессора нефтепродуктом нефтепродукта и выше температуры, сооТВВТ- 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 нижетемпературы придонных . согласно изобретению рабочую жидкость 20 слоев хранимого нефтепродукта и выШе жидкостно-кольцевого компрессора охлаж- температуры, соответствующей нулевому дают до температуры ниже температуры- . парциальному давлению паров нефтепропридонныхслоевхранимогонефтепродуктаи дукта, путем подпитки жидкостного кольца выше температуры, соответствующей нуле- нефтепродуктом из барботируемого слоя, вому парциальному давлению паров нефте- 25 температура которого всегда ниже темперапродукта,;.. ..: .: .:" . туры придонных слоев хранимого нефтеОхлаждение рабочей жидкости жидко- продукта, позволяет достичь более низким стно-кольцевого компрессора до темпера- температур в K0Mllp8ccop8, а следовательно туры "нйже температуры придонных слоев извлечь иэ паровоздушной смеси больше хранимого нефтепродукта и выше темпера- 30 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 осуществления предлагаемого спопосредственйо в нем утилизировать 35 соба хранения нефтепродуктов с утилиза- . основную массу паров. Проходя. по KoMfl- цией паров предлагается установка; рессору ДВС увлекает за собой часть рабо- содержащая резервуар с плавающим эачей жидкости иэ компрессора и переносит щитным покрытием, дыхательный клаее в емкость-конденсатор, Таким образом пан, жидкостно-кольЦевой компрессор, охлаждение жидкостного кольца обеспечи- 40 емкость-конденсатор со змеевиком для вает контактирование ПВС и охлажденной прохода хладагента термостатирования в жидкости йе только в компрессоре и емко- грунте, теплоизолированный трубопровод и сти-конденсаторе, но и в трубопроводе, со- конденсатосборник, в которой согласно изо единяющем выход компрессора со входом: бретения нижняя часть емкости-койденсатора . "емкости-конденсатора. Увеличение време- 45 соединена трубопроводом с патрубком подвода ни и пути контактирования ПВ С и охлажден- жидкости в жидкостное кольцо 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- 50 йиткужидкостного кольца охлажденным нефренних полостей пузырьков к поверхности тепродуктом с нулевым паросодержанием, жидкой фазы. Все выше связанное обеспе- . так KBK при барботаже пузырьки устремляютчивает достижение поставленной цели по- ся вверхи в нижней части емкости-конденсавышениеэффективйостиутйлизации паров. тора паровая фаза отсутствует, Таким

Охлаждение рабочей жидкости жидко- 66 образом температура рабочей жидкости в стно-кольцевого компрессора путем под-: компрессоре понижается практически до, питки охлажденным нефтепродуктом из температурыбарботируемогонефтепродукбарботируемого Слой, позволяет. снизить та. Прямой контакт горячей ПВС и охлажтемпературу жидкостного-кольца и тем са- денного нефтепродукта в компрессоре, а мым утилизировать пары частично в комп - также в трубопроводе соединяющем выход

1757969 компрессора со входом емкости-конденса- ном кольце 11, температура которого подтора, позволяет, йзвлечь основную массу — держивается нижетемпературы придонных паров в компрессоре и в трубопроводе.и-на слоев хранимого нефтепродукта в резервувсем пути конденсации за счетинтенсивно-. аре 1 и выше температуры, со6твет";í"þro перемешивания и обновления поверхности 5 щей нулевому йарцйальному давлению контакта фаз йодводить в соприкосновение с паров нефтепродукта. Прй непосредственхолодным нефтепродуктоМ все новые и новые ном контакте горячей ПВС с холодным нефтепорции пара йз внутренних полостей пузйрь-., продуктом жидкастнато кольца 11 ков. компрессора 7 смесь охла кдается, а пары кан. Таким образом достигается повышение. 10 денсируются до концейтрации, соответствуюэффективности утилйзации паров нефте- щей температуре жидкостного кольца 111, продукта..: . : ;:- .,:."::, Выходя из компрессора, ПВС с остаточИзвестнаустайовка, в которой жидкост-: — ной концентрацией паров увлекает часть ное кольцо в6докольцевогокомйрессорасо-, . 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 барботажа ной .установке температура подпитываю.- происходит через слой нефтепродукта, темщей жидкости всегда выше;темйературы: пература которого поддерживается ниже барботируемого нефтепродукта в предлага- температуры придонных слоев нефтепрадукемой. установке, использовайие известной 20 та в резервуаре I и выше температуры, саотустановки не позволяет повысить эффектив- .,- ветствующей нулевому парциаль наму ность конденсатообразования,:, "::,::,:- : давлению паров нефтепродукта посредствам раме того; соединейие нижней части охлаждения низкотемпературным хладагенемкости-койденсатора с жидкостным коль-: - том, подаваемым по змеевику 5. Интенсивное цом компрессора позволяет упростить кон-: 25 перемешивание двухфазной смеси при двиструкцию установки,-то есть исключить из - жении па трубопроводу йз компрес=ара 7 в компрессора сепаратор, отделяющий pa5o- . емкость-конденсатор 4 и при барбатаже в чую жидкость, уносимую из компрессора, от емкости-конденсаторе 4 интенсифицирует перекачиваемой смеси. В предлагаемой уС-. конденсатаабразованйе, посредствам перетановке емкость-конденсатор наряду с ос- 30 мешивания и обновления йбверхностй кан- новным функциональнйм назначением .по" такта фаз. В емкости -конденсаторе 4 пары конденсации паров, выполняет роль сейа- . полностью конденсируюгся, а конденсат и ратора, то есть отделяет пар6воздушную : уносимый из камйрессора 7 нефтепродукт смесь от конденсата и уносимого нефтепро- "перемешиваются с барбатируемой жидкодукта из жидкостного кольца кОмпрессора, - 35 стью, которая идет на подпитку жидкостноНа чертеже изображена принципиаль- . га кольца 11 компрессора 7, Излйшки ная схема установки для осуществления - нефтепродукта из емкостй-конденсатора 4 предлагаемого Способа, . " .: поступают в конденсатосборник, откуда па

Установка для хранения нефтепродук- мере необходимости возвращают в резертов с утилизацией паров включает резерву-. 40 вуар 1. Охлажденный воздух после барботаар 1 с плавающим защитным покрытием 2; жа возвращается в ГП резервуара, где уменьшающимскоростьтепломассообмена перемешиваясь с горячей ПВС, снижает между жидкой и газовой фазами, дыхатель- температуру ГП, в результате чего пары чаный клапан 3 емкость-конденсатор 4 GO стична конденсируются, а давление в ГП змеевиком 5 для прохода хладагента, вход 45 падает. После прекращения "выдоха" рекоторой соединен трубопроводом 6 с выха- . зервуара отбор ПВС из ГП рез рвуара 1 дом жидкостно-кольцевого компрессора 7, прекращается, а нижняя часть посредством трубопровода С целью уменьшения мощности халс8 и регулируемой задвижки 9 соединена с дильнага агрегата, необходимого для полпатрубком 10 подвода рабочей жидкости в 50 ной утилизации паров из ПВС при "большом жидкостное кольцо 11 компрессора, а также дыхании", предлагаемый способ осуществконденсатосборник 12 и теплоизолирован- . ляется следующим образом. ныйтрубопровод13..-.. Непосредственно перед заполнением

Способ хранения нефтепродуктов с ути- . резервуара 1 ПВ С, находящаяся в ГП резерлизацией паров в резервуаре с плавающим 55 вуара, отбирается компрессором 7, в котопокрытием осуществляется следующйм об-.. ром ПВС, контактируя с оххлажденным разом. ..:: нефтепродуктом жидкостного кольца 11. 0х. ПВС из ГП резервуара 1 отбирается . лаждается, à пар частично канденсируютжидкостно-кольцевым компрессором 7, где ся. ПВС с астатачн6й концентрацией паров, контактирует с нефтепродуктом в жидкост- увлекая часть рабочей жидкости из кампрес1757969 сора 7, в виде двухфазной смеси по трубопроводу поступает в емкость-конденсатор 4.

Интенсивное перемешивание и обновление поверхности" контакта фаз при движении

ПВС из компрессора 7 в е кость-конденса- 5 тор 4 интенсифицирует конденсатообразование. В емкости-конденсаторе 4 пары:полностью конденсйруются, койденсат и .. уносимый 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 чего пары частично конденсируются, а давление в ГП падает . При снижении давления в резервуаре 1 до HM)KHåãî 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 с охлажденным воздухом, а также за счет разбавления смеси атмосферным воздухом концентрация паров в ГП умень- 30 ш,ается.

Подвижное защйтное покрытие, умень шая скорость испарения нефтепродукта, су-ще Стве н но уменьшает с короСть роста концентрации паров в ГП, способствуя бо- 35 лее быстрому достижению в резервуаре концентрации, соответствующей верхнему концентрационному пределу вэрываемости 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 изобретения

1. Способ хранения нефтепродуктов с утилизацией паров последних в резервуаре с плавающим покрытием, включающий отбор паровоздушной смеси, и ее охлаждение, о т л и ч а ю. шийся 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 по п.1. отличающийся тем, что охлаждение рабочей жидкости жидкостного компрессора осуществляют путем подпитки er0 охлажденным нефтепродуктом из барботируемого лоя.

1757969

Заказ 2967 Тираж .:. ". -. :.", : .: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

/

Редактор Л.Павлова

Составитель:B.Дойников

Техред М.Моргентал . Корректор: Л.Ливринц