Способ хранения нефтепродуктов в резервуаре с утилизацией паров нефтепродуктов

 

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов. Цель изобретения - снижение потерь и энергозатрат при хранении и повьшение эксплуатационной надежности. Способ заключается в конденсации паровоздушной смеси путем пропускания в режиме барботажа через слой охлаждаемого нефтепродукта. Новым в способе является предварительное охлаждение паровоздушной смеси, поступакщей в емкость-конденсатор до О С и использование воздуха,несконденсировавшегося в процессе барботаха, чем достигается осушка смеси и рациональное использование холода воздуха. 1 з.п. фглы, 1 ив. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 В 65 D 90/30

"-@» с л,>:, ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4184116/31-13 (22) 19.01.87 (46) 30.06.88. Бюл. В 24 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.А. Беспалов, В.А. Герлига, В.А. Дойников, А.А. Боговини И.П.Мохрачев (53) 621.642.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 579190, кл. В 65 D 90/30, 1978. (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

В РЕЗЕРВУАРЕ С УТИПИЗАЦИЕИ ПАРОВ

НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к хранению нефтепродуктов иможет быть использовано в нефтехимической и нефтеперера„.SU„„14060 4 А1 батывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов.

Цель изобретения — снижение потерь и энергозатрат при хранении и повышение эксплуатационной надежности. Способ заключается в конденсации паровоздушной смеси путем пропускания в режиме барботажа через слой охлаждаемого нефтепродукта. Новым в способе является предварительное охлаждение паровоэдушной смеси, поступающей в емкость-конденсатор до 0 С и использование воздуха,несконденсировавшегося в процессе барботажа, чем достигается осушка смеси и рациональное использование холода воздуха. 1 s.ï. ф 2ы 1 HJX

1406074

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся жидких продук— тов.

Цель изобретения — снижение потерь и энергозатрат при хранении и повыше- 1О ние эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок.

Предварительное охлаждение паровоздушной смеси, поступающей в емо кость-конденсатор, до 0 С позволяет i5 понизить влагосодержание смеси, поступающей на барботаж, до 0,67, т.е. до практически нулевого парциального давления паров воды, тем самым существенко снизить вероятность перекры- 20 тия проходных сечений трубопроводной арматуры льдом и инеем, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность способа. о

Предварительное охлаждение до 0 С 25 позволяет исключить образование льда, точнее ледяных пробок, и в устройствах, где осуществляется предварительное охлаждение смеси, так как влага из смеси выпадает в виде жидкости, 30 которую можно сравнительно просто отделить от конденсата. Выпадание влаги в жидком состоянии объясняется отсутствием переохлаждения смеси относительно точки замерзания воды.

Таким образом, повышается эксплуатационная надежность способа утилизации паров нефтепродукта.

Предварительное охлаждение паро- 40 воздушной смеси воздухом, охлажденным при барботаже, позволяет частично осушить смесь и тем самым повысить эксплуатационную надежность способа, сконденсиРовать паРы нефте- 45 продукта до равновесной концентрации, соответствующей температуре предварительно охлажденной паровоздушной смеси, и тем самым уменьшить количество пара, а также уменьшить 50 теплосодержание смеси, поступающей на барботаж, и, следовательно, снизить затраты энергии на конденсацию оставшегося пара в смеси, имеющей значительно меньшее теплосодер55 жание, На чертеже изображена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка включает резервуар 1, заполненный нефтепродуктом, газовое пространство которого трубопроводом

2 соединено с теплообменником 3, ! емкость-конденсатор 4, вход которой трубопроводом 5 соединен с теплообменником, а свободное пространство теплоизолированным трубопроводом 6 соединено с теплообменником 3 отстойник 7, конденсатосборник 8,соединенный переливными трубками 9 с отстойником 7 и емкостью-конденсатором 4, и насос 10 вход которого соединен с конденсатосборником 8, а выход — с резервуаром 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Вытесняемая из резервуара 1 паровоздушная смесь по трубопроводу 2 поступает в теплообменник 3 где охо

1 лаждается до 0 С холодным воздухом, поступающим из емкости-конденсатора

4 по теплоизолированному трубопроводу 6. Охлаждение смеси в теплообменнике 3 сопровождается конденсацией паров воды и нефтепродукта до о концентраций, соответствующих 0 С, т,е. пары нефтепродукта конденсируются частично, а пары воды — практически полностью. Осушенная паровоздушная смесь, имеющая меньшее теплосодержание и меньшую концентрацию паров нефтепродукта, по трубопроводу

5 поступает в емкость-конденсатор 4, заполненную охлажденным нефтепродуктом. Проходя в режиме барботажа через охлажденный нефтепродукт, смесь охлаждается до температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта, в результате чего пары нефтепродукта полна-.стью конденсируются, а воздух (инерт- ный некоденсирующийся компонент смеси) ахлаждается и по теплоизолированному трубопроводу 6 поступает в теплообменник 3, где отдает свой холод паровоздушной смеси и выбрасывается в атмосферу. Конденсат нефтепродукта и вода из теплообменника 3 стекают в отстойник 7, где происходит их разделение. По переливным трубам 9 конденсат нефтепродукта из отстойника 7 и емкости-конденсатора

4 перетекает в конденсатосборник 8, откуда по мере накопления насосом 10 подается в резервуар 1. Уровень нефтепродукта в емкости-конденсаторе 4 составляет 200-250 мм, что обеспечи н= 8+ п

Q где С пь

45 з

140607 вает прохождение всей паровоэдушной смеси через теплообменник и емкостьконденсатор,.исключая срабаjывание предохранительных (дыхательных) кла5 панов, срабатывающих при давлении

200 мм вод. столба. При необходимости емкость-конденсатор с теплообменником может обслуживать несколько резервуаров, заполненных одним и тем же нефтепродуктом.

Использование предлагаемой установки и реализация способа позволяет обеспечить полную утилизацию паров нефтепродуктов; существенно снизить (на 20-307) затраты электроэнергии на конденсацию паров; предотвратить выбросы паров нефтепродукта в атмосферу, тем самым решать проблему защиты окружающей среды; снизить

20 вероятность перекрытия проходных сечений трубопроводной арматуры льдом и инеем.

Теоретическим обоснованием существенного снижения влажности паровоз- 25 душной смеси при охлаждении ее до о

О С является практически нулевое парциальное давление паров воды при нулевой температуре.

Пример 1, Количество влаги, содержащейся в паровоздушной смеси с влажностью q> = 0,95 и температурой

30 С, равно

Ров з

Ч

С = 719,4 = 719,4

1-—

Рщ

Р

Р 35

P количество воды в 1000 м смеси, кг; парциальное давление паров воды в смеси; давление насьпценных паров воды; влажность воздуха; абсолютное давление смеси.

Таким образом, предварительное охо лаждение паровоздушной смеси до 0 С позволяет извлечь из смеси 867. влаги.>

Снижение энергоемкости способа можно обосновать, рассмотрев уравнение теплового баланса для емкостиконденсатора тепло, которое необходимо отвести от нефтепродукта в емкости-конденсаторе; тепло сухого воздуха; тепло перегретых паров нефтепродукта;: тепло конденсации паров нефтепродукта

Q„=GREC (T Т,)+С C (T T )+G„„° где Gь,Сп — вес воздуха и паров нефтепродукта в вьггесненной паровоздушной смеси;

С,Ср — теплоемкость воздуха и паров, Т, — температура вытесненной смеси;

Т, — температура паров на линии насыщЕния;;

Т вЂ” температура, поддерживаемая в емкости-конденсаторе, соответствующая нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта.

Пример 2. Расход паровоздушной смеси при "большом дыхании" составляет 200 м /ч; температура смеси—

50 С; температура на линии насыщения, соответствующая концентрации паров

С = 0,4-38 С.

Температура, поддерживаемая в емо кости-конденсаторе, — 50 С. Геплоемкость воздуха С»

50 — 29,5 кг/1000 м

0,95 0,04241

719,4

0 95 О 04241

1,02

Остаточное влагосодержание смеси о после охлаждения до 0 С

О 0061 рОС 1,OZ

С ь = 719,4 1 .0,0061

1,02

4, 2 кг/1000 мэ .

1,006

Теплоемкость паров бензина С

2(, ), Скрытая теплота парообраз ования

7z (К

Подставив исходные данные в уравнение теплового баланса, получим

Q = 75000 кДж, что соответствует мощности холодильного агрегата 20 кВт.

1406074

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что охлаждение паровоздушной смеси производят воздушной средой, охлажденной в процессе барботажа.

Составитель Е. Костоломов .Редактор Л.Веселовская Техред Jl.Ñåðäþêoâà Корректор И. Муска

Заказ 3149/19 Тираж 664 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303$, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Q„„5000 кДж; Q к = 56000 кДж;

Яз -14000 кДж или 4 кВт, т.е, на охлаждение воздуха идет - 20% энергии.

Пример 3. Температура на линии насыщения, соответствующая концентрации паров нефтепродукта С = 0,2, 19 С.

Остальные данные по примеру 2.

После расчета получаем. 10

Q,„=53000 кДж, или 15 кВт; Q Ä =;, 6500 кДж (к-27500 кдж" Ц в =:

19000 кДж, или -5,5 кВт, т.е. на охлаждение воздуха идет е 36% энергии.

Из приведенных примеров видно,что 15 использование холода воздуха, конденсирующегося при обработке, позволяет на 20-30% снизить затраты энергии на утилизацию паров нефтепродуктов по сравнению с прототипом. 20 .Формула изобретения

1. Способ хранения нефтепродуктов в резервуаре с утилизацией паров нефтепродуктов, включающий конденсацию паров путем пропускания в режиме барботажа паровоздушной смеси из резервуара через конденсатор, заполненный нефтепродуктом из резервуара, температуру которого поддерживают ниже температуры нефтепродукта и выше температуры кристаллизации последнего, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и энергозатрат при хранении и повышения эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок, перед конденсацией паровоздушную смесь о охлаждают до 0 С..