Хранилище жидких углеводородов

 

Использование: изобретение используется в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Сущность изобретения: в хранилище жидких углеводородов, включающем металлический резервуар, оборудованный дыхательным и предохранительными клапанами, газгольдером, конденсационной емкостью, газгольдер образован эластичной оболочкой, соединенной с патрубком дыхательного клапана резервуара. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Хранилище жидких углеводородов предназначено для предотвращения потерь наиболее ценных легких фракций углеводородных газов из наземных резервуаров при хранении в них жидких углеводородов.

Изобретение может быть широко использовано в нефтедобывающей, в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Установлено, что при эксплуатации наземных резервуаров, в которых хранится нефть и бензин, улетучивается в атмосферу большое количество наиболее ценных легких фракций углеводородов, чтобы компенсировать которое по нашей стране необходимо дополнительно добывать порядка 15 20 млн. тонн нефти ежегодно (см. например, статью В.Бунчука "Две стороны одной проблемы" в журнале "Нефтяник" N 8 за 1979 г. /1/. Причем стоимость этих потерь оценивается величиной в 2 млрд. руб. Это без учета огромного вреда, который наносится окружающей среде. На отдельных нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах концентрация углеводородных газов многократно превышает предельно допустимые нормы, что приводит к необходимости прибегать к использованию противогазов при обслуживании резервуаров.

Для снижения потерь нефтепродуктов при их хранении в наземных резервуарах применяется различные способы и устройства. Известно хранилище с плавающей крышей, которая постоянно находится на зеркале нефтепродукта в резервуаре, препятствуя испарению нефтепродукта. Однако, данное хранилище обладает рядом существенных недостатков: сложностью конструктивного исполнения и большой металлоемкостью; ненадежностью в работе и частным выходом из строя, из-за интенсивной коррозии верхних поясов и крыши, причем и в этом случае потери могут составить свыше 40% см. например, информационный листок N 138-80 серия 61/2/, а также ссылку /1/.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является хранилище, описанное в статье Михалева П.В. "Снижение потерь от испарения нефти в резервуарах" в журнале "Нефтепромысловое дело" N 5, 1979 г. сущность которого сводится к следующему.

Наземный резервуар с нефтепродуктами посредством трубопровода соединен с отдельно стоящей емкостью, которая имеет выходной патрубок в атмосферу. Принцип действия устройства заключается в следующем. Пары нефти проходят через трубопровод в емкость, где расширяясь частично конденсируются, накопившийся конденсат насосом откачивается в нефтепровод, остальная часть паров улетучивается в атмосферу.

Это хранилище также обладает существенными недостатками.

1. Хранилище характеризуется повышенной металлоемкостью.

2 Потери нефтепродуктов в результате испарения и "дыхания" резервуаров устраняется только лишь частично.

3. Сохраняется загазованность на территории размещения наземных хранилищ нефтепродуктов, а, следовательно, сохраняется и повышенная пожароопасность.

4. Происходит загрязнение атмосферного воздуха, что приводит к существенному ухудшению экологической обстановки в районе размещения хранилищ.

В основу изобретения поставлена задача разработать хранилище жидких углеводородов, которое позволило бы предотвратить потери легких, наиболее ценных фракций углеводородов, и, тем самым, улучшить экологическую обстановку в районе размещен углеводородов, и, тем самым, улучшить экологическую обстановку в районе размещения наземных хранилищ.

Эта задача решена созданием хранилища жидких углеводородов, включающим металлический резервуар, оборудованный дыхательным и предохранительным клапанами, которое дополнительно снабжено эластичной оболочкой, соединенной с патрубком дыхательного клапана резервуара, а дыхательный клапан сообщен с внутренним пространством эластичной оболочки. Эластичная оболочка выполняет функцию компенсатора. При поступлении паров углеводородов из резервуара (например, при повышении температуры окружающего воздуха) эластичная оболочка расширяясь принимает их в себя, а при снижении давления паров углеводородов в резервуаре, например, при понижении температуры возвращает пары в резервуар. Это позволяет предотвратить безвозвратную потерю легких фракций углеводородов и исключить загрязнение атмосферы.

При превышении объема паров выходящих из резервуара над количеством паров возвращающихся в него и при достижении давления внутри эластичной оболочки выше допустимого избыточного давления в резервуаре открывается дыхательный клапан и часть паров сбрасывается в атмосферу.

Эффективность работы устройства повышается тем, что пространство эластичной оболочки соединено с компрессором, который при повышении давления в оболочке над расчетным, автоматическим включается в работу и откачивает пары из оболочки в емкость во встроенными в нее холодильными трубками, где пары частично конденсируются, а остальные снова возвращаются в оболочку. Накапливающиеся в емкости жидкие углеводороды перекачивают обратно в резервуар или в специально установленную емкость.

На фиг. 1, 2 представлены в статике два варианта исполнения предлагаемого хранилища, где 1 резервуар заполненный жидкими углеводородами (нефтью, бензином и др.).

2 патрубок дыхательного клапана.

3 трубопровод соединяющий внутреннее пространство резервуара с эластичной оболочкой 4.

5 перфорированная труба, на которой укреплена эластичная оболочка.

6 компрессор.

7 конденсационная емкость с встроенными в нее охлаждающими элементами 8.

9 трубопровод соединяющий конденсационную емкость с эластичной оболочкой.

10 насос для откачки конденсата.

11 дыхательный клапан.

12 предохранительный клапан.

13 мелкоячеистая сетка на поверхности эластичной оболочки.

На фиг. 1 представлен вариант исполнения предлагаемого хранилища.

Работает хранилище следующим образом.

При повышении температуры воздуха, или при дозаполнении хранилища 1 продуктом пары углеводородов через патрубок 2 по трубопроводу 3, поступают в эластичную оболочку 4, закрепленную на трубе-стояке 5, перфорированной внутри оболочки. Оболочка расплавляется принимая поступающий в нее объем паров углеводородов. При снижении температур, или при отборе продукта из хранилища, за счет образующегося внутри хранилища вакуума, пар углеводородов снова возвращаются в хранилища, исключая тем самым из безвозвратную потерю и загрязнение атмосферы.

В том случае если объем паров углеводородов поступающих в оболочку превысит объем оболочки и соответственно в ней возрастет давление выше допустимого включается компрессор 6 (по сигналу дистанционного датчика давления) и избыток паров перекачивается в емкость 7 с вмонтированными в ней холодильными трубами 8 (элементами), где происходит частичная конденсация паров, оставшиеся пары по трубопроводу 9 возвращаются в эластичную оболочку, а конденсат насосом 10 откачивается обратно в резервуар, или в специально установленную емкость. Если же давление поступающих в оболочку паров будет продолжать возрастать, то уже только в этом случае срабатывает дыхательный клапан 11, установленный на входе в оболочку и только часть паров сбрасывается в атмосферу (дыхательный клапан может быть размещен и на резервуаре).

При возникновении разряжения в хранилище, при снижении температуры, или при отборе продукта, когда весь объем паров углеводородов, находящихся в оболочке, будет исчерпан, открывается дыхательный клапан 11 для забора воздуха из атмосферы. При подключении к эластичной оболочке нескольких резервуаров и с разными допустимыми внутренними избыточными давлениями в паровоздушном пространстве и вакууме, эластичная оболочка оборудуется дыхательным клапаном, рассчитанным на наименьшие значения этих параметров из всей группы подключенных резервуаров.

На фиг. 2 представлен другой вариант реализации изобретения, отличающийся лишь тем, что охлаждающие элементы 8 размещены внутри самой эластичной оболочки, а конденсат скапливается в емкости 7, размещенной у основания эластичной оболочки. Следует отметить, что наиболее эффективно предлагаемое хранилище может быть использовано при подключении к одной оболочке нескольких резервуаров с однотипным продуктом, т.к. налив и опорожнение резервуаров могут не совпадать во времени.

Для придания эластичной оболочке большей прочности и предотвращения ее разрыва она заключена в мелкоячеистую сетку 13, см. фиг. 2, из прочных нитей (например, капроновых).

В районах с низкими отрицательными температурами эластичную оболочку размещают в приповерхностной подземной выработке или в легком помещении с плюсовой температурой.

Формула изобретения

1. Хранилище жидких углеводородов, включающее резервуар с дыхательным и предохранительным клапанами, имеющий газгольдер и конденсационную емкость, сообщенные с газовым пространством резервуара посредством трубопроводов, отличающееся тем, что газгольдер выполнен в виде эластичной оболочки, внутреннее пространство которой сообщено с дыхательным клапаном резервуара.

2. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что эластичная оболочка закреплена на трубопроводе с перфорированным участком внутри оболочки, при этом эластичная оболочка снабжена дополнительным предохранительным клапаном, отрегулированным на величину допустимого давления внутри эластичной оболочки.

3. Хранилище по пп.1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод с эластичной оболочкой установлен на конденсационной емкости таким образом, что полости их сообщены, на участке внутри эластичной оболочки укреплены охлаждающие элементы, а оболочка покрыта мелкоячеистой сеткой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2