Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ПОТЕРЬ НЕФТИ

Изобретение относится к области сокращения потерь нефти при хранении в резервуарах и при транспортировки из резервуаров потребителю.

Использование: в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для сокращения потерь нефти при хранении в резервуарах и при транспортировки из резервуаров потребителю.

Сущность предлагаемого изобретения.

Устройство для хранения и сокращения потерь нефти снабжено расположенной внутри металлического резервуара гофрированной нефтеустойчивой металлополимерной камерой с выходящим наружу сквозь купол резервуара воздухопроводящим патрубком и плавно изменяющейся в объеме по мере наполнения резервуара нефтью или откачки нефти из резервуара насосом нефтеподводящей или нефтеотводящей трубы, расположенными друг на друге и соединенными между собой металлической трубой с водяным насосом металлическими газосборником с водным раствором поваренной соли и сборником водного раствора поваренной соли, присоединенным сверху к крышке сборника водного раствора поваренной соли металлическими люком и патрубком с краном, присоединенной к верхней части корпуса газосборника металлической газоотводящей трубой с краном, присоединенной к куполу резервуара и к верхней части корпуса газосборника металлической газоподводящей трубой с краном, расположенным на дне резервуара металлическим конусообразным душем, присоединенной к душу резервуара и к верхней боковой части корпуса газосборника металлической газоподводящей трубой с краном.

Известно наземное стальное устройство [1-4] с газоуравнительной системой для хранения и сокращения потерь нефти, состоящее из нескольких аналогичных резервуаров (фиг.1) в виде цилиндрической емкости, отходящих от нижней части корпуса резервуара нефтеподводящей и нефтеотводящей труб с насосами, присоединенного сверху на резервуар купола с «дыхательными» клапанами, вентиляционными люками, люком-лазом, огневым предохранителем, уровнем замера нефти и контрольно-измерительными устройствами, присоединенного снизу к резервуару днища, расположенной внутри и по центру резервуара опорной стойки, прикрепленной снаружи под углом наклона к резервуару лестницы, прикрепленных к резервуару люка для проветривания во время ремонта и зачистки, вентиляционного патрубка, механического дыхательного клапана, огневого предохранителя, уровня для замера нефти, люка-лаза и др., присоединенной к резервуарам газоуравниетельной системы (фиг.2) со сборным газопроводом, с присоединенными к газопроводу газгольдером, регулятором давления, конденсатосборником, насосом для откачки конденсата и конденсатопроводом.

Это устройство с газоуравнительной системой (фиг.1, 2) весьма эффективно на предприятиях с высоким коэффициентом оборачиваемости, когда прием и отпуск нефти (нефтепродуктов) в значительной степени производятся одновременно. В этих случаях продукты дегазации и испарения нефти в смеси с атмосферным воздухом - газы из заполняемых резервуаров перетекают в освобождающиеся, и потерь от «больших дыханий» не происходит. Поскольку вполне синхронный прием и отпуск нефти (нефтепродуктов) осуществить трудно, в систему включают газгольдеры, в которые поступает избыток газов из системы, когда поступление нефти (нефтепродуктов) превышает откачку и, наоборот, газгольдеры могут дать в систему паровоздушную смесь, когда откачка из резервуаров превышает поступление нефти (нефтепродуктов).

Основными недостатками известного устройства с газоуравнительной системой являются:

1. Отсутствие эффективного устройства для растворения продуктов дегазации и испарения нефти резервуара в нефти резервуара с целью сокращения потерь и максимально возможного сохранения первоначальных физико-химических свойств.

2. Оставляемое существенное по объему воздушное пространство внутри верхней части резервуара после заполнения его нефтью для избежания выброса нефти и для сброса избыточного давления продуктов дегазации и испарения нефти наружу резервуара является баластным и окислителем особенно в случае пожароопасных условий.

3. Потери улавливаемых продуктов дегазации и испарения нефти в газгольдере сквозь водяной затвор в атмосферу.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в эффективном сокращении потерь нефти при хранении в металлическом (стальном) резервуаре путем устранения «больших» и «малых дыханий» за счет применения внутри резервуара гофрированной нефтеустойчивой металлополимерной камеры с выходящим наружу сквозь купол резервуара воздухопроводящим патрубком и плавно изменяющейся в объеме по мере наполнения резервуара нефтью или откачки нефти из резервуара насосом нефтеподводящей или нефтеотводящей трубы, расположенных друг на друге и соединенных между собой металлической трубой с водяным насосом металлическими газосборником с водным раствором поваренной соли и сборником водного раствора поваренной соли, расположенного на дне резервуара металлического душа, присоединенной к душу резервуара и к верхней боковой части корпуса газосборника металлической газоподводящей трубы с краном.

Для достижения указанного технического результата устройство для хранения и сокращения потерь нефти, содержащее резервуар в виде металлической цилиндрической емкости, отходящие от нижней части корпуса резервуара металлические нефтеподводящие и нефтеотводящие трубы с насосами, присоединенный сверху на резервуар металлический купол с «дыхательными» клапанами, вентиляционными люками, люком-лазом, огневым предохранителем, уровнем замера нефти и контрольно-измерительными и контрольно-измерительными устройствами, присоединенное снизу к резервуару металлическое днище, присоединенную к верхней части корпуса резервуара металлическую лестницу, снабжено расположенной внутри резервуара гофрированной нефтеустойчивой металлополимерной камерой с выходящим наружу сквозь купол резервуара воздухопроводящим патрубком и плавно изменяющейся в объеме по мере наполнения резервуара нефтью или откачки нефти из резервуара насосом нефтеподводящей или нефтеотводящей трубы, расположенными друг на друге и соединенными между собой металлическими трубой с водяным насосом металлическими газосборником с водным раствором поваренной соли и сборником водного раствора поваренной соли, присоединенным сверху к крышке сборника водного раствора поваренной соли металлическими люком и патрубком с краном, присоединенной к верхней части корпуса газосборника металлической газоотводящей трубой с краном, присоединенной к куполу резервуара и к верхней части корпуса газосборника металлической газоподводящей трубой с краном, расположенным на дне резервуара металлическим душем, присоединенной к душу резервуара и к верхней боковой части корпуса газосборника металлической газоподводящей трубой с краном. На фиг.3 схематично изображено устройство для хранения и сокращения потерь нефти.

Устройство для хранения и сокращения потерь нефти содержит резервуар 1 в виде металлической цилиндрической емкости, отходящие от нижней части корпуса резервуара 1 металлические нефтеподводящие 27 и нефтеотводящие 32 трубы с насосами 29, 30 и кранами 28, 31, присоединенный сверху на резервуар 1 металлический купол 4 с «дыхательным» клапаном 7, вентиляционный люк 3, верхний люк-лаз 2, 12 резервуара 1 и металлического сборника 11, нижний люк-лаз 34, 35 газосборника 18 и резервуара 1, сифонный кран 36 резервуара 1, замерный люк 8 резервуара 1, устройство 22 для замера уровня нефти 23 и контрольно-измерительные устройства (манометр, термометр сопротивления, датчики для обнаруженния утечки газа, расходомер для нефти и газа, огневой предохраниетель и др.), присоединенное снизу к резервуару 1 металлическое днище 25, присоединенную к верхней части корпуса металлическую лестницу 33, расположенную внутри резервуара 1 гофрированную нефтеустойчивую металлополимерную камеру 6 с воздухопроводящим патрубком 5, расположенные друг на друге и соединенные между собой металлической трубой 14 с водяным насосом 17 металлические газосборник 18 с водным раствором поваренной соли 19 и сборник 11 водного раствора поваренной соли 19, присоединенный сверху к крышке сборника 11 металлический патрубок 13, присоединенную к верхней части корпуса газосборника 18 металлическую газоотводящую трубу 16 с краном 15, присоединенную к куполу 4 резервуара 1 и к верхней части корпуса газосборника 18 металлическую газоподводящую трубу 9 с краном 10, расположенный на дне резервуара 1 металлический душ 24, присоединенную к душу 24 резервуара 1 и к верхней боковой части корпуса газосборника 18 металлическую газоподводящую трубу 20 с краном 21.

Устройство для хранения и сокращения потерь нефти работает следующим образом. Кран 15 газоотводящей трубы 16 и кран 21 газоподводящей трубы 20 закрываются, а кран 10 газоподводящей трубы 9 открывается. Насосом 29 по нефтеподводящей трубе 27 нефть 23 попадается в резервуар 1, создает в нем избыточное давление и гофрированная нефтеустойчивая металлополимерная камера 6 с атмосферным воздухом сжимается снизу вверх в виде «гармошки», а через патрубок 5 в атмосферу выходит воздух.

В период хранения нефти в резервуаре 1 в зависимости от температуры окружающей среды, особенно в летний период, происходит значительная дегазация растворенных в нефти 23 газов (СН₄, H₂, N₂, СО₂, С₂Н₆, Ar и др.) и испарение легких фракций нефти (газолин, петролейный эфир, бензин и др.) 23. Это вызывает повышение давления газового пространства в резервуаре 1 и может привести к существенным потерям нефти 23 в окружающую среду через дыхательный клапан 7. Для эффективного сокращения потерь нефти 23 в виде продуктов дегазации и испарения предлагается следующее дополнительное устройство. При повышении давления газового пространства в резервуаре 1 до выше предельно-допустимой величины открывается кран 10 газоподводящей трубы 9. При этом продукты дегазации и испарения нефти 23 резервуара 1 поступают по газоотводящей трубе 9 в газосборник 18 с водным раствором поваренной соли 19 на 3/4 объема, в котором создается газовое давление. Кран 10 закрывается, а кран 21 газоподводящей трубы 20 открывается. Для сброса избыточного газового давления водяным насосом 17 по соединительной трубе 14 производится откачка водного раствора поваренной соли 19 из газосборника 18 в сборник 11. Затем закрывается кран 10 газоотводящей трубы 9 и открывается кран 21 газоподводящей трубы 20. Водяным насосом 17 по соединительной трубе 14 из сборника 11 подается водный раствор поваренной соли 19 обратно в газосборник 18, в котором создается определенное избыточное давление. Продукты дегазации и испарения нефти из газосборника 18 поступают по газоподводящей трубе 20 в душ 24 резервуара 1. Через душ 24 производится барбартирование продуктов дегазации и испарения нефти сквозь слой нефти 23 резервуара 1 снизу вверх, что приводит их к растворению в нефти 23. По мере дальнейшей дегазации и испарения нефти 23 в резервуаре 1 производятся аналогичные повторные циклы растворения продуктов дегазации и испарения нефти 23 в резервуаре 1. Остаточные продукты дегазации нефти 23 выводятся по газоотводящей трубе 16 при открывании крана 15 к потребителю (водонагревательный котел, печь, воздушный генератор тепла на газообразном топливе и др.).

При откачке нефти 23 из резервуара 1 насосом 30 по нефтеотводящей трубе 32 гофрированная металлополимерная камера 6 под действием силы тяжести самопроизвольно опускается вниз резервуара 1. По воздухопроводящему патрубку 5 в камеру 6 поступает атмосферный воздух, который заполняет ее практически на весь объем. Это позволяет свести к минимальному содержанию «баластного» воздуха внутри резервуара 1, контактирующего с нефтью 23 и продуктами дегазации и испарения нефти 23 в резервуаре 1.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом являются более эффективное сокращение потерь нефти при хранении в резервуаре, упрощение и усовершенствование конструкции устройства.

Литература

1. Абузова Ф.Ф., Теляшева Г.Д., Мишин А.Ф. Пути сокращения потерь углеводородов от испарения при хранении и транспортировке нефтей и нефтепродуктов. М.: ЦКИИТЭнергетики, 1989, 57 с.

2. Хранение нефти и нефтепродуктов: Учебное пособие./Под общей редакцией Ю.Д.Земенкова. - ТюмГНГУ, 2001. - 550 с.

3. Эксплуатация магистральных нефтепроводов: Учебное пособие. 2-ое изд./Под общей редакцией Ю.Д.Земенкова. - ТюмГНГУ, 2001. - 623 с.

4. Диагностика повреждений и утечек при трубопроводном транспорте многофазных углеводородов. Под общей редакцией Ю.Д.Земенкова. - Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2002. - 432 с.