Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИХСЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Область изобретения

Изобретение относится к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к устройствам уменьшения потерь нефтепродуктов от испарений и защиты окружающей среды от паров нефтепродуктов.

Уровень техники

В настоящее время известны различные устройства, содержащие газоуравнительные системы, газосборники, диски-отражатели, понтоны и плавающие крыши, способные и призванные обеспечивать уменьшение выбросов паров бензинов из резервуаров.

Известно (авт. свид. СССР №891591 МКП В65D 88/18, БИ №28, 1981 г.) устройство для хранения нефти и нефтепродуктов, включающее резервуар, соединенный посредством газоуравнительной обвязки с газосборником, причем на линии газоуравнительной обвязки установлен клапан двусторонней проводимости, а газосборник выполнен в виде емкости с газовым пространством для углеводородов, между газосборником и корпусом резервуара дополнительно установлен связанный с атмосферой клапан с пылеуловителем. Однако работа газосборников переменного объема ненадежна, а вместительность ограничена из-за высокой стоимости. Поэтому эффективность устройства низка.

Известно устройство для хранения нефти и нефтепродуктов (патент СССР №1809904 МКП F16K 17/19, БИ №14, 1993 г.), содержащее резервуар с дыхательным клапаном, снабженный диском-отражателем и массообменным устройством, установленным внутри резервуара. Нижняя часть массообменного устройства, выполненного в виде объемной сетки, закреплена на диске-отражателе, а в верхней ее части размещен кольцевой коллектор для подачи нефтепродукта на сетку. Однако для того чтобы нефтепродукт поглощал свои собственные пары, вытесняемые из резервуара, его надо охлаждать до низких температур, что требует значительных энергозатрат и капитальных вложений.

Известно устройство (патент РФ №2055793 МКП 6 В65D 90/30, БИ №7, 1996 г.), включающее, по меньшей мере, один резервуар с дыхательным клапаном, связанный с газосборником посредством газоуравнительной обвязки, на которой установлен клапан двусторонней проводимости, и приспособление для ввода-вывода паров, причем газосборник выполнен в виде емкости постоянного объема, снабженной дыхательным клапаном, а приспособление для ввода-вывода паров размещено в наинизшей точке газового пространства газосборника.

Недостатком данного устройства является то, что после первого же заполнения газосборника парами легкоиспаряющегося нефтепродукта его эффективность резко падает, а газовое пространство газосборника в дальнейшем заполняется практически теми же парами, какие вытесняются из резервуаров, поэтому в атмосферу будет вытесняться смесь, богатая углеводородами.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов (патент РФ №2159204 МКП 7 В65D 90/30, 1999 г.), включающее, по меньшей мере, один или группу резервуаров с легкоиспаряющимися нефтепродуктами, оборудованных дыхательными клапанами, газоуравнительную обвязку с клапаном двусторонней проводимости, газосборник частично заполненный низкоиспаряющимся нефтепродуктом, в наинизшей точке которого установлено приспособление для ввода-вывода паров, снабженный дыхательным клапаном, причем газосборник снабжен устройством ввода легкоиспаряющегося нефтепродукта, выполненным в виде абсорбера, к которому подключен дыхательный клапан.

Недостатком данного устройства является то, что пары низколетучего нефтепродукта через клапан двусторонней проводимости попадают в резервуары с легкоиспаряющимися нефтепродуктами, ухудшая свойства содержащихся в них продуктов, кроме того работа устройства зависит от уровня заполнения газосборника низкоиспаряющимся нефтепродуктом.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности и эффективности работы устройства, а также обеспечивает технический результат в виде расширения арсенала технических средств.

Сущность изобретения

Поставленная задача решается с достижением указанного технического результата, путем обеспечения устройства для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, включающего один или группу резервуаров с легкоиспаряющимися нефтепродуктами, оборудованных дыхательными клапанами, газоуравнительную обвязку, и газосборник, частично заполненный низкоиспаряющимся нефтепродуктом и снабженный дыхательным клапаном и устройством ввода паров, согласно изобретению, имеющего один или более количество газосборников постоянного и/или переменного объема, газовые пространства которых могут быть объединены или не объединены между собой, при этом каждый газосборник на входе газоуравнительной обвязки имеет запорное устройство или запорное устройство односторонней проводимости с меньшей уставкой давления открытия, чем уставка дыхательного клапана на резервуаре с легкоиспаряющимся нефтепродуктом, и снабжен устройством для ввода паров, которое независимо от уровня заполнения газосборника обеспечивает их ввод преимущественно над поверхностью низкоиспаряющегося нефтепродукта, кроме того, газоуравнительная обвязка может иметь или не иметь возможность для отвода паров к двигателю электрогенератора, или к котельной, или к устройству по отделению паров углеводородов от воздуха.

Краткое описание чертежей

На рис.1 изображена технологическая схема устройства для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов. На рис.2 показан график уменьшения концентрации углеводородов в газовом пространстве газосборника при контакте паров бензина с подвижной поверхностью дизельного топлива при температурах 275-303 K.

По рис.1 устройство для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов содержит один или группу резервуаров 1, 2 с легкоиспаряющимися нефтепродуктами, оборудованных дыхательными клапанами 3, газоуравнительную обвязку 4 с запорным устройством 5 односторонней проводимости, газосборник 6 с низкоиспаряющимся нефтепродуктом, имеющий приспособление для ввода паров 7, и дыхательный клапан 8. Кроме того, посредством трубопровода 9 пары могут отводиться к двигателю электрогенератора 10, или к котельной 11, или к абсорбционному, или адсорбционному, или конденсационному, или любому иному устройству по отделению паров углеводородов от воздуха 12.

Устройство работает следующим образом.

При повышении давления в резервуарах 1, 2 открывается устройство 5, и пары легкоиспаряющихся нефтепродуктов по газоуравнительной обвязке 4 через устройство ввода 7 поступают в газовое пространство газосборника 6. Благодаря устройству ввода паров, а также поскольку плотность паров легкоиспаряющегося нефтепродукта выше, чем у смеси в газовом пространстве газосборника 6, вводимые пары стремятся в первую очередь распределиться над поверхностью продукта в газосборнике 6, вытесняя смесь с низкой концентрацией углеводородов к его кровле. В зависимости от условий, при достижении в газосборнике давления 100-200 кПа открывается дыхательный клапан 8, и смесь с низкой концентрацией углеводородов вытесняется в атмосферу. Однако в любом случае уставка давления открытия дыхательного клапана газосборника должна быть значительно ниже, чем уставка давления дыхательного клапана бензинового резервуара. Во время последующего простоя пары легкоиспаряющихся нефтепродуктов, попавшие в газосборник 6, поглощаются поверхностью низкоиспаряющегося нефтепродукта, освобождая газовое пространство газосборника 6 под новые "дыхания" резервуаров 1, 2.

Дыхательные клапаны 3, установленные на резервуарах 1, 2, играют роль предохранительных. Для предотвращения постоянного контакта низкоиспаряющегося нефтепродукта в газосборнике 6 с газовым пространством резервуаров 1, 2 на газоуравнительной обвязке 4 установлено запорное устройство односторонней проводимости.

При большом объеме паров легкоиспаряющихся нефтепродуктов возможна ситуация, когда они не будут успевать поглощаться низкоиспаряющимся нефтепродуктом, кроме того, при малой оборачиваемости низкоиспаряющегося нефтепродукта могут ухудшиться его товарные свойства. В этом случае часть паров может направляться либо к двигателю электрогенератора 10 для выработки электроэнергии, либо в котельную 11 для получения тепла, либо к устройству по отделению паров углеводородов от воздуха 12 (абсорбционного, адсорбционного, конденсационного и др. типов).

На рис.2 показана динамика уменьшения концентрации углеводородов в газовом пространстве газосборника 6 при контакте паров бензина с подвижной поверхностью дизельного топлива при температурах 275-303 K. Уже через три часа контакта концентрация углеводородов в газовом пространстве газосборника 6 снижается на 80-90%.

Для предотвращения ухудшения поглощающей способности низкоиспаряющегося нефтепродукта необходимо, чтобы соотношение объемов реализации легкоиспаряющегося и низкоиспаряющегося нефтепродуктов соответствовали условию:

V_л/V_н=[C]/P,

где [C] - допустимая объемная концентрация легкоиспаряющегося нефтепродукта в низкоиспаряющемся;

P - массовая доля потерь легкоиспаряющегося нефтепродукта из резервуаров 1, 2.

Представленное описание осуществления настоящего изобретения иллюстрируют работу предложенного устройства для уменьшения потерь нефтепродуктов от испарений, а также защиты окружающей среды от паров нефтепродуктов. При этом объем данного изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения с учетом возможных эквивалентных признаков.