Способ предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов и устройство для его реализации

 

Способ предотвращения образования осадка предусматривает выделение осадкообразующей фракции из потока жидкого углеводорода непосредственно в резервуаре, сепарирование ее на твердые, тяжелые и металлосодержащие части и эвакуацию из среды. В придонной части резервуара создается псевдовзвешенный слой и восходящий поток из наиболее легких фракций углеводородов, которые отбирают из верхних слоев резервуара. Режим действия псевдовзвешенного слоя и восходящего потока имеет по крайней мере 3 варианта: постоянный, импульсный и постоянно-переменный. Устройство для реализации способа содержит резервуар, крышку, трубопровод, насос и фильтр, выполненный в виде фильтротранспортирующего эвакуатора, тяговый орган которого изготовлен из фильтрующего материала и установлен одной частью под углом к нагнетающему трубопроводу резервуара. Другая часть тягового органа выходит во вне через отверстия в крышке и контактирует с очистительным валиком сборочного лотка. В придонной части резервуара расположен барботирующий агрегат, соединенный через электромагнитные дроссели, насосную станцию, систему управления с поплавковым всасывателем, расположенным в верхней части резервуара. Тяговый орган фильтротранспортирующего эвакуатора снабжен магнитными накладками или Г-образными магнитными элементами, шарнирно установленными на тяговом органе, а очистительный валик соединен посредством переменного электрического магнита с источником питания. Это позволяет повысить надежность и эффективность использования резервуаров за счет снижения затрат на зачистку и увеличить срок между зачистными операциями, а также автоматизировать процесс эвакуации твердых фракций осадка. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к транспорту и хранению нефтепродуктов и может быть использовано на нефтебазах, нефтяных терминалах, нефтяных перекачивающих станциях и нефтеперерабатывающих заводах.

Известен способ предотвращения образования осадка, реализуемый в устройстве [1] и состоящий в циркуляции придонной части резервуара углеводородов.

Недостатком данного способа являются ограниченные функциональные возможности, так как в придонной части накапливаются твердые и тяжелые фракции осадка, делающие систему циркуляции неэффективной и малонадежной, не решен вопрос эвакуации осадка.

Известен также способ предотвращения образования осадка [2], состоящий из отстаивания и подогрева углеводородов и их фильтрации.

Недостатком данного способа является ограниченный диапазон использования фильтров для твердых и тяжелых фракций осадка, при этом фильтры оказывают сопротивление перекачивающей жидкости, что ведет к повышению энергетических затрат на процесс перекачивания и снижению надежности устройства в целом.

Известно устройство для хранения жидких углеводородов [1], содержащее цилиндрическую емкость с крышкой и днищем, образованном наклонными стенками, при этом один из концевых участков циркулярного трубопровода размещен в заглубленной зоне днища, а другой - в зоне начального участка наклонной стенки днища.

Недостатком устройства является низкая эффективность процесса перемешивания, так как тяжелые фракции осадка накапливаются в конической части и ведут к механическому износу насоса, повышению вязкости перемешиваемой части жидкости и, как следствие, выходу из строя системы циркуляции, кроме того, реализация устройства требует больших капитальных затрат на модернизацию конструкции днищ существующих хранилищ.

Известно также устройство для хранения вязких нефтепродуктов [2], содержащее резервуар, узел подогрева, снабженный рекуперативным теплообменным аппаратом, насосом, расширительной камерой, трубопроводом и фильтром.

Недостатком устройства являются низкая надежность узла фильтрации и большие энергетические затраты на перекачивание и очистку нефтепродуктов, так как фильтр оказывает сопротивление потоку, часто засоряется, а для его восстановления необходима остановка системы перекачивания и выполнение трудоемких операций по очистке и восстановлению фильтров.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности использования резервуаров за счет снижения затрат на зачистку и увеличения срока между зачистными операциями, а также автоматизации процесса эвакуации твердых фракций осадка.

На фиг. 1 изображена технологическая схема способа предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов и устройство для его реализации; на фиг. 2 - вид I фиг. 1, где а, б и в - варианты выполнения тягового органа фильтротранспортирующего эвакуатора; на фиг. 3 - вид II фиг. 1 - сечение по крайнему венцу барботирующего агрегата.

Способ предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов состоит из следующих операций: из потока жидкого углеводорода непосредственно в резервуаре выделяется осадкообразующая фракция, сепарируется на твердые, тяжелые и металлосодержащие части и эвакуируется из среды, при этом в придонной части резервуара создается псевдовзвешенный слой и восходящий поток из наиболее легких фракций, отбираемых из верхних слоев резервуара, кроме того, режим действия псевдовзвешенного слоя и восходящего потока имеет по крайней мере 3 варианта действия: постоянный, импульсный и постоянно-переменный.

Устройство для предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов, реализующее способ, содержит : 1 - резервуар, 2 - нагнетающий (сбрасывающий) трубопровод, 3 - плавающую крышку, 4 - фильтротранспортирующий эвакуатор, тяговый орган - 6 которого выполнен из фильтрующего материала и установлен одной частью под углом к нагнетающему трубопроводу, а другой выходит во вне через отверстие в крышке и контактирует с очистительным валиком 7 сборочного лотка 8, при этом в придонной части резервуара расположен барботирующий агрегат 9 с соплами 0, соединенный трубопроводами 11 с насосной станцией 12, снабженной электромагнитными дросселями 13, манометрами 14, системой управления 15 и поплавковым всасывателем 16, расположенным в верхней части резервуара. Кроме того, тяговый орган фильтротранспортирующего эвакуатора снабжен магнитными накладками 17 или Г-образными магнитными элементами 18, шарнирно закрепленными на тяговом органе, с возможностью их установки под углом атаки к направлению действия потока, при этом очистительный валик снабжен переменным электрическим магнитом 19, соединенным с источником питания 20.

Способ реализуется устройством следующим образом.

По трубопроводу 2 подается в резервуар 1 жидкий углеводород, поток которого взаимодействует с тяговым органом фильтротранспортирующего эвакуатора 4, приводимым в движение приводом 5, поток, проходя через фильтротранспортирующий тяговый орган 6, очищается от твердых и тяжелых фракций, которые задерживаются в фильтрующей ткани и очищается валиком 7 при прохождении в зоне лотка 8. Кроме фильтрации твердых и тяжелых фракций производится сепарация металлосодержащих, которые задерживаются на магнитных накладках 17, 18 (при исполнении по варианту б) или в). При прохождении тягового органа в зоне лотка 8 он освобождается от металлосодержащих фракций с помощью валика 7, снабженного электромагнитом.

В случае выполнения магнитных накладок по варианту в) в виде Г-образных элементов последние выполняют также функцию "парусов", преобразующих напор потока в поступательное движение тягового органа фильтротранспортирующего эвакуатора, что позволяет снизить потребление электроэнергии приводом либо вовсе ее исключить.

Предотвращение образования парафинистых осадков производится следующим образом. Легкие фракции углеводородов отбираются насосной станцией 12 через поплавковый всасыватель 16 и через трубопроовд 11, систему дросселей 13 подаются в барботирующий агрегат 9. Поток углеводородов через сопла 10 образует восходящий поток легких фракций углеводородов, которые снижают концентрацию парафинистых осадков в придонной части резервуара и препятствуют их осаждению. Поле факельного восходящего потока регулируется электромагнитными дросселями 13, контролируется манометрами 14 и обеспечивается системой управления 15. Режимы действия факельного поля восходящего потока в зависимости от концентрации осадкообразующих фракций в углеводородах подбираются экспериментально либо расчетным путем и могут быть постоянным, импульсным или постоянно-переменным, что позволяет регулировать концентрацию парафинистых составляющих в среде и производить хранение и подготовку углеводородов различных типов.

Использование способа и устройства предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов позволит модернизировать хранилище нефтепродуктов нефтеперерабатывающих заводов и терминалов, а также транспортных устройств - цистерн.

Изобретение позволяет повысить эффективность процесса хранения и подготовки к переработке жидких углеводородов, исключить дорогостоящий процесс зачистки резервуаров, производящийся преимущественно с применением ручного труда в особо опасных и вредных условиях, а процесс очистки углеводородов и эвакуации осадков производится в автоматическом режиме.

Формула изобретения

1. Способ предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов, предусматривающий отстаивание и фильтрацию, отличающийся тем, что выделяют осадкообразующую фракцию из потока жидкого углеводорода непосредственно в резервуаре, сепарируют ее на твердые, тяжелые и металлосодержащие части и эвакуируют из среды, при этом в придонной части резервуара создают псевдовзвешенный слой и восходящий поток из наиболее легких фракций углеводородов, отбираемых из верхних слоев резервуара, при этом используют режим действия всевдовзвешенного слоя и восходящего потока по крайней мере из трех вариантов: постоянного, импульсного и постоянно-переменного.

2. Устройство для реализации способа предотвращения образования осадка при хранении и подготовке к переработке жидких углеводородов, содержащее резервуар, крышку, трубопровод, насос и фильтр, отличающееся тем, что фильтр выполнен в виде фильтротранспортирующего эвакуатора, тяговый орган которого изготовлен из фильтрующего материала, установлен одной частью под углом к нагнетающему трубопроводу резервуара, а другой выходит вовне через отверстие в крышке и контактирует с очистительным валиком сборочного лотка, при этом в придонной части резервуара расположен барботирующий агрегат, соединенный через электромагнитные дроссели, насосную станцию, систему управления с поплавковым всасывателем, расположенным в верхней части резервуара.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что тяговый орган фильтротранспортирующего эвакуатора снабжен магнитными накладками.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на тяговом органе фильтротранспортирующего эвакуатора шарнирно установлены Г-образные магнитные элементы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что очистительный валик снабжен переменным электрическим магнитом, соединенным с источником питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3