Способ хранения нефти и нефтепродуктов

 

Использование: изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к системам обработки нефти, конденсата и нефтепродуктов в резервуарах , и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, в которых осуществляются операции приема, отпуска и хранения испаряющихся жидкостей. Сущность изобретения: на основе данных по физикохимическим свойствам обрабатываемых в резервуарах жидких углеводородов определяют толщину покрытия, используя формулу: hn 0,1 РинпУ 1, Ц, где Рнп - истинное давление насыщенных паров нефти, кгс/м , ууд.вес. нефти, кг/м3. Необходимый для достижения наибольшего сокращения потерь слой нефти, используемый в последующем в качестве покрытия, обеспечивающего сокращение потерь углеводородов, выдерживают в течение определенного времени, в течение которого намеченная к применению в качестве покрытия нефть подвергается дегазации и испарению. Выделившиеся при этом легкие фракции перераспределяются между паровыми объемами резервуаров . 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

4 (s1)s В 65 0 90/30, 88/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879764/13 (22) 21.09.90 (46) 15.10.92. Бюл. ¹ 38 (75) В.П.Метельков, В.П.Тронов, И.И.Амерханов, А.В.Тронов, И.Н.Чернышев, А.Н.Шаталов и К.P.Èáàòóëëèí (56) В.Б,Галиев и др. Магистоальные неФтепродуктоводы. M. Недра, 1988, с. 284-285. (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Использование: изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к системам обработки нефти, конденсата и нефтепродуктов в резервуарах, и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, в которых осуществляются операции приема, отпуска и хранения испаряющихся жидкостей. Сущность

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к системам обработки и хранения нефти, конденсата и нефтепродуктов в резервуарах и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, в которых осуществляются операции приема, отпуска и хранения испаряющихся жидкостей.

Известен способ сбора, хранения и транспорта нефти и нефтепродуктов, предусматривающий перераспределение избытков паров углеводородов между резервуарами по газоуравнительным линиям, прием и откачку нефтепродуктов (см.

В.Б.Галиев и др. "Магистральные нефтепродуктопроводы", М.: Недра, 1988, с, 286-287).

Недостатком способа являются значительные потери легких фракций, вредные изобретения: на основе данных по физикохимическим свойствам обрабатываемых в резервуарах жидких углеводородов определяют толщину покрытия, используя формулу:

hï 0,1Р „y, q, где Рнп — истинное д2авление насыщенных паров нефти, кгс/м; ууд.вес. нефти, кг/м, Необходимый для достижения наибольшего сокращения потерь слой нефти, используемый в последующем в качестве покрытия, обеспечивающего сокращение потерь углеводородов, выдерживают в течение определенного времени, в течение которого намеченная к применению в качестве покрытия нефть подвергается детазации и испарению. Выделившиеся при этом легкие фракции перераспределяются между паровыми объемами резервуаров. 3 табл.. выбросы в атмосферу и связанные с этим проблемы охраны окружающей среды.

Наиболее близким по технической 4 сущности к предлагаемому является спо- ( соб хранения нефти и нефтепродуктов, пре- QQ дусматривающий прием и откачку из ф„ ре3ереуароа, оснащенных плавающими покрытиями, формирование покрытия в каждом резервуаре и распределение избытков паров углеводородов между резервуарами (см. тот же источник, с,.284-285).

Недостатки а — зйачительные затраты на сооружение покрытий, в частности, металлические покрытия увеличивают стоимость резервуара на 20 30%; — большие потери нефти.

Применение известных плавающих покрытий в виде понтонов на сырьевых резер1768473 вуарах приводит к тому, что из-за высокого вязкость на 30-37% больше соответствуюгаэосодержания нефти, последняя выходит щих параметров нефти на приеме в резерв виде пены на поверхность понтона, npo-, вуар. Легкие фракции после перехода в исходит ее разгазирование, образование газообразное состояние перераспределясплошного нефтяного обьема над понтоном 5 ются между резервуарами. При этом прои его затопление. При этом общие потери на цесс испарения и возврата молекул нефти в езервуарном парке нефтепромысла с пон- жидкую фазу идет в обе стороны. 3а счет тонами могут быть сокращены не более чем охлаждения на стенках кровли резервуара и на 26%, что не соответствуе"г современным в газопроводах часть их, включая пары влатребованиям ресурсосберейения и защиты 10 ги, конденсйруется и возвращается в нефтяокружающей среды.. .. ную зону, основная же масса молекул

Целью изобретения является сокраще- возвращается согласно законам фазового ние потерь от испарения и вредных выбросов равновесия немедленно. В любом случае, в атмосферу при одновременном снижении масса испарившейся нефти чаще всего нематериальных затрат при хранении. 15 сколько превышает соответствующее знаукаэанная цель достигается описывае- чение массы возвращения углеводородовиз мым способом хранения нефтй и нефтепро- паровой в нефтяную зону, а разность дандуктов, включающим подачу в резервуары, ных величин составляет величину потерь от формирование покрытия в каждом резерву- испарений. Наиболее интенсивное испареаре, распределение избытков паров углево- 20 ние легких фракций .нефти в резервуарах дородов между резервуарами и выдачу. происходит в начальный период их заполнеНовым является то; что в процессе фор- ния. мирования покрытия используют слой хра- В табл. 1 приведены данные по вепичинимой нефти ипи нефтепродукта, толщину нам потерь нефти от испарений в резервуакоторого определяют по формуле: 25 ре при различных условиях эксплуатации и внедрении предлагаемого способа примеh, «0,1Р",и у, м, . нительно к одному из товарных парков объединения "Татнефть", на котором где Р", — истинное давление насыщенных обрабатывалась девонская нефть Ромашпаров, загс/м, . . 30 кинского месторождения.

2, у- удельный вес нефти, кг(м, причем Из табл. 1 видно, что при высоте взлива в каждом резервуаре поддерживают давле- нефти йь, равной2.м, и соотношении парового ние паров нефти или йефтепродуктов в пре- и жидкостного объемов V .V = 6 относительепах 1000-2000 Па а соотношение объемов ные потери нефти от испарений макСимальо паровой и жидкостной фаэ, не превышаю- 35 ны и составляют 1,35мас.g. Значительные велйчийы fl0Tepb определяются отсутствиСпособ реализуется в следующей по-. ем йокрытия динамического слоя нефти и большой величиной парового объема, насыНа основе данных йо физико-химиче- щенного парами нефти. Однако уже при неским свойствам обрабатываемых в резерву- 40 большой толщине покрытия (0,25 м) и . арах жидких углеводородов (плотности, соотношении V<.Væ =4 потери нефтй умень давлению их насыщенных паров и т.д,) по шаатся на 0,2%, а при достижении величивышеприведенной формуле определяют ны:hn 3,75 м, соответствующей давлению толщйну покрытйя, обеспечивающего дав-; на динамический слой, равному упругости ление на динамический слой нефти (нефте- 46 насйщенных паров нефти Р"><>, которое в продуктов) равное йстинному давлению их. кбмплексе с уменьшейием парового объема . насыщенных паров. Необходимый дпя до- до величины, равной жидкостному объему, стижения наибольшего сокращения. потерь йась1щением парового объема углеводорослой нефти выдерживают onределенное дами и-давлением, равйым или более 1000 время, в течение которого намеченная к ис- 50 Па; обеспечивает необходимые уСл6вия rio пользованию в качестве покрытия нефть предотвращенйю зарождения в динамичеподвергается дегазации и йспаренйю из ее ском слое газовьй пуэь1рьков, испареййя и объема части легких фракций...,,: йотерь нефти.

При обработке девонских нефтей Po-.: При снижении давления ниже 1000 Па в машкинского месторождения время форми- 55 отделънь х Зойэх резервуара, преимущестрования покрытия составляет 2-4 часа, Как венн0 с наветренной стороны. при значипоказали выполнейные нами исследования, . тельной скорости ветра; создается вакуум, материал покрытия обладает следующими чтб вызыьает увеличение потерь нефти от свойствами: плотность на 0,2-0,4% выше, а испарения. Давление «1000 Па создает гарантии предотвращения этого отрицатель1768473 ного явления, Верхний предел давления (2000 Па) соответствует максимально допустимому рабочему давлению в резервуарах

PBC-5000. Наличие в резервуарах такого избыточного давления исключает подсос воздуха и, благодаря этому, обеспечиваются условия для снижения испарения и потерь нефти.

При дальнейшем увеличении толщины покрытия относительные потери остаются на достигнутом минимальном уровне, но вследствие увеличения общего объема обрабатываемой в резервуаре нефти, абсолютные потери при этом возрастают, достигая, при наибольшем уровне нефти в резервуаре, величины, близкой к максимальной.

Средняя величина потерь составила

0,54 мас.%

Эффективность способа может быть значительно повышена при соединении с помощью газоуравнительной системы двух или большего количества резервуаров, эксплуатируемых по предлагаемому способу.

В табл. 2 приводятся результаты исследований по использованию предлагаемого способа при эксплуатации двух объединенных в единую систему резервуаров PBС-5000.

Из табл. 2 следует, что при соотношении парового и жидкостного объемов, равном единице, общие потери нефти в группе резервуаров сокращаются до О;32-0,23%, средняя величина составляет 29 /0.

Из сопоставления таблиц N. 1 и Ь 2 видно, что потери нефти по предлагаемому способу при эксплуатации группы резервуаров при обеспечении соотношения парового и жидкостного объемов. равного единице, сокращаются с 0,54 до 0.29%, или в среднем на 46%.

Предлагаемый способ был испытан на одном из товарных парков объединения . "Татнефть". было установлено 6 резервуаров РВС-5000. В.два резервуара поступала девонская нефть Ромашкинского месторождения в количестве 8000 т/сутки плотностью 852 кг/мз. Величина покрытия изменялась в пределах 0,25-3,75 м, соотношение объемов Чп.Ч„от 4:1 до 0,1:1, давление в

5 паровой зоне поддерживалось в пределах

1000-1600 Па. Потери нефти от испарений согласно прототипу составили 1,23 мас,%, а при использовании предлагаемого способа — в среднем 0,32 .

10 Технико-экономические показатели предлагаемого способа при использовании его на промысловом товарном парке Ромашкинского месторождения при обработке 8000 т/сут. нефти приводятся в табл. 3.

15 Из табл. 3 видно, что использование предлагаемого способа обеспечивает снижение капиталовложений íà 40%, потерь нефти на 66%.

20 Формула изобретения

Способ хранения нефти и нефтепродуктов, включающий подачу их в резервуары, формирование покрытия в каждом резервуаре, распределение избытков паров углево25 дородов между резервуарами и выдачу, о тл ич а ю щий ся тем, что,с цельюсокращения потерь от испарения и вредных выбросов в атмосферу при одновременном снижении материальных затрат, в процессе

30 формирования покрытия используют слой хранимой нефти или нефтепродукта, толщину.которого определяют по формуле

hn 0, fP" y», м;

35 где Р"нп — истинное давлеиие насыщенных паров, кгс/м2, 7-удельный вес нефти, кг/мз, причем в каждом резервуаре поддер40 живают давление парав нефти или нефте продуктов равным 1000-2000 Па, а соотношение объемов паровой и жидкой фаз не превышает 1.

Таблица 1

1768473

Продолжение табл, 1

Потери нефти относительные в группе резерsyapoe, N

Соотношение парового и жидкостного объемов е ре зервуарах

Толщина покры тия в резерву арах, м (Ь„) Пример Высота езлнва в резервуарах

" Ьз)

Р»

И 1 И 2! э 1 t1 2

Ъ:Ы

1 !

f

I

Пример

Показатель

Предлагаемый способ абсолют- относительные ные, ьа

Прототип абсолют" ные относительные

ФФ капиталовложения для оборудования резервуаров

РВС-5000 средствами сок" ращения потерь,тыс.руб. 100

Относительные потери, 2 0,94

Абсолютные потери при обработке 8000 т/сутки нефти, тыс.т/год 27400

Сокращение потерь, тыс.т/год

100 60 60

100 0,32 34

100 9344 34

18,056 66

Экономикеская эффектив-. ность, тыс.рубlгод

442,4

Сокращение вредных выбросое в атмосферу, тыс.т/год

18,056.Составитель В.Метельков

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Н Тупица . !

Редактор

Заказ 3614 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-ЭБ, Раушская наб., 4/с) Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2 10

2 3 9

3 4 8

4 5 . 7

5 6 6

6, 7 5

7 8 4

8 ° 9 3

9 10 2 м

О

0,75

1. 75

2,75

3 75

4,75

5,75

6,75

7,75

7,75 1:1

6,75 1;1

5,75 1:1

4;75 1:1

3,75 1:1

2,75 I:1

1175 1 1

0,75 1:1

О 1:1 аа

Та блица 2

Потери нефти относительные

22

17 1 И 2

1,35 0,11 0>32

0,85 0,14 0,32

О,5 0,17 0,28

О;32 0,2 0,25

0,23 0,23 0,23

0,2 0,32 0,25

î 17 о 5 î 28

0,14 0,85 0,32

0,11 1 ° 35 0,32