Устройство для утилизации углеводородных паров

Изобретение относится к области энергетики, нефтедобыче, нефтепереработке и может быть использовано для улавливания углеводородных паров из резервуаров хранения нефтепродуктов, например паров мазута из расходных резервуаров. Устройство содержит входной патрубок, последовательно соединенные насос, эжектор и двухсекционный сепаратор. Входной патрубок соединен с всасывающим патрубком эжектора. Секции сепаратора выполнены с придонными распределительными коллекторами и разделены последовательно установленными центральной, нижней и верхней перегородками. Выход эжектора соединен с входным патрубком придонного распределительного коллектора первой секции сепаратора. Входной патрубок распределительного коллектора второй секции сепаратора размещен над нижней перегородкой. Изобретение позволяет повысить экономичность и производительность устройства, а также расширить его функциональные возможности. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, нефтедобыче, нефтепереработке и может быть использовано для улавливания углеводородных паров из резервуаров хранения нефтепродуктов, например паров мазута из расходных резервуаров. Основной целью при этом является защита окружающей среды.

Наиболее близким к предложенному является устройство для утилизации углеводородных паров (нефтяного газа из резервуаров), содержащее последовательно соединенные насос, эжектор и двухсекционный сепаратор, при этом входной патрубок устройства соединен с всасывающим патрубком эжектора (см. а.с. № 1740034, B 01 D 53/34, 53/14, 1990 г.).

Основным недостатком данного устройства является то, что извлечение нефтепродуктов осуществляется в нем с применением химических реагентов, что снижает его производительность, делает неэкономичным его использование в промышленных масштабах, а также в непрерывном режиме, сужает функциональные возможности известного устройства.

Техническим результатом, ожидаемым от использования предлагаемого устройства, является повышение экономичности, расширение функциональных возможностей устройства, повышение его производительности.

Указанный результат достигается тем, что в известном устройстве для утилизации углеводородных паров, содержащем входной патрубок, последовательно соединенные насос, эжектор и сепаратор, причем входной патрубок устройства соединен с всасывающим патрубком эжектора, сепаратор выполнен двухсекционным, секции сепаратора выполнены с придонными распределительными коллекторами и разделены последовательно установленными центральной, нижней и верхней перегородками, при этом выход эжектора соединен с входным патрубком придонного распределительного коллектора первой секции сепаратора, а входной патрубок распределительного коллектора второй секции сепаратора размещен над нижней перегородкой.

Кроме того, устройство для утилизации углеводородных паров может быть снабжено конденсатором, установленным в месте соединения входного патрубка устройства и всасывающего патрубка эжектора.

При этом верхняя кромка центральной перегородки сепаратора расположена выше верхней кромки нижней перегородки.

Кроме того, распределительный коллектор первой секции может быть расположен на уровне нижней кромки центральной перегородки, а распределительный коллектор второй секции - выше нижней кромки верхней перегородки.

И, наконец, устройство для утилизации нефтяного газа из резервуаров может быть снабжено датчиком температуры жидкости в сепараторе, источником охлажденной воды и регулируемым клапаном, при этом выход источника охлажденной воды соединен с входом регулируемого клапана, выход которого подключен ко входу насоса, а управляющий вход - к выходу датчика температуры жидкости в сепараторе.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство, содержащее двухсекционный сепаратор 1, эжектор, выполненный для повышения производительности в виде двух струйных аппаратов 2, насос 3 и входной патрубок 4. Всасывающий патрубок эжектора образован всасывающими патрубками 5, 6 струйных аппаратов 2.

Секции 7 и 8 сепаратора 1 разделены центральной перегородкой 9, нижней перегородкой 10 и верхней перегородкой 11. В секции 7 расположен распределительный коллектор, выполненный, как и эжектор, сдвоенным в виде коллекторов 12, 13. В секции 8 размещен распределительный коллектор 14.

Патрубки 5, 6 расположены в полости конденсатора 15, выполненного с радиатором 16. Входной патрубок 17 распределительного коллектора 14 размещен над перегородкой 10.

Как показано на чертеже, насос 3, эжектор, образованный струйными аппаратами 2, и сепаратор 1 соединены последовательно. Выход источника 18 охлажденной воды соединен со входом регулируемого клапана 19, выход которого соединен со входом насоса 3. Управляющий вход клапана 19 соединен с выходом датчика 20 температуры жидкости в сепараторе.

Слив из конденсатора 15 производится в мазутный приямок 21. Флотационная пена из секций 7, 8 сепаратора 1 поступает в мазутный приямок 22. Резервуары хранения мазута обозначены позициями 23, 24. Секция 8 соединена с атмосферой патрубком 25, через трубопровод 26 осуществляется подача технической воды.

Распределительные коллекторы 12-14 выполнены в виде трубопроводов, перфорированных в нижней части. В отверстиях трубопроводов могут быть установлены сопла.

Устройство работает следующим образом. Отсос воздуха, загрязненного углеводородными парами, из резервуаров 23, 24 хранения разогретого мазута осуществляется всасывающими патрубками 5, 6 струйных аппаратов 2, которые включены в контур циркуляции воды сепаратора 1.

Радиатор 16 охлаждается циркулирующей водой. Конденсат углеводородных паров собирается в нижней части конденсатора 15 и периодически сбрасывается в мазутный приямок 21.

Предварительно очищенный таким образом воздух диспергируется в жидкость струйными аппаратами 2 и через коллекторы 12, 13, расположенные в нижней части секции 7, проходит через воду. Благодаря высокой диспергированности воздуха, загрязненного углеводородными парами, происходит эффективное охлаждение углеводородных паров, и основная их часть собирается на поверхности воды секции 7. Слой флотопены на поверхности этой секции выполняет роль дополнительного фильтра, который улавливает наиболее мелкие капли конденсата углеводородных паров. Таким образом, в отличие от известного устройства, эжектор в предложении служит не только для подачи углеводородных паров, но и для эффективного извлечения нефтепродуктов за счет создания водовоздушной пульпы и ее подачи с помощью распределительных коллекторов 12-14 в толщу жидкости.

Перегородки 9-11 между секциями 7 и 8 выполнены таким образом, что во второй секции 8 поддерживается избыточное давление, которое равно столбу воды над распределительным коллектором 14, соединяющим верхний, воздушный объем секции 7 с секцией 8. Перегородка 9 закреплена на боковых стенках сепаратора 1 и открыта сверху и снизу, перегородка 10 закреплена на днище и боковых стенках сепаратора 1 и открыта сверху, а перегородка 11 закреплена на крышке и боковых стенках сепаратора 1 и открыта снизу. Это обеспечивает подачу воздуха из секции 7 через перфорированный коллектор 14 в дополнительный слой воды в секции 8.

Так как температура отсасываемого воздуха, загрязненного углеводородными парами, составляет 50-70°С, температура воды в контуре циркуляции постепенно повышается, что приводит к ухудшению условий конденсации. Для предотвращения этого при повышении температуры циркулирующей воды до 30°С (контролируется по показаниям датчика 20) производится продувка баков технической водой через трубопровод 27. Процесс продувки контролируется по уровню воды в баке и прекращается при достижении температуры воды в баке 20°С. Процесс продувки производится при включенном насосе 3 контура циркуляции. При продувке отводится флотопена из секций 7 и 8 сепаратора 1.

Загрязненная вода поступает в приямок 22, откуда подается на очистные сооружения. Продувка и/или подкачка воды может производиться и в автоматическом режиме. При этом по сигналу датчика 20 (о превышении пороговой температуры) холодная вода от источника 18 через клапан 19 подается на вход насоса 3.

При отказе предохранительных клапанов резервуаров 23, 24 возможны чрезмерное снижение или повышение давления в них. Для исключения аварийных ситуаций при изменении давления в полости конденсатора 16 на ±0,005 МПа (фиксируется по показаниям манометрического прибора (на чертеже не показан)), выход которого подключен к управляющему входу задвижки 28, через которую обеспечивается подсос воздуха или сброс избыточного давления.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять очистку воздуха от паров нефтепродуктов с высокой производительностью в непрерывном режиме и без применения дополнительных реагентов.

1. Устройство для утилизации углеводородных паров, содержащее входной патрубок, последовательно соединенные насос, эжектор и сепаратор, причем входной патрубок соединен с всасывающим патрубком эжектора, отличающееся тем, что сепаратор выполнен двухсекционным, секции сепаратора выполнены с придонными распределительными коллекторами и разделены последовательно установленными центральной, нижней и верхней перегородками, при этом выход эжектора соединен с входным патрубком придонного распределительного коллектора первой секции сепаратора, а входной патрубок распределительного коллектора второй секции сепаратора размещен над нижней перегородкой.

2. Устройство для утилизации углеводородных паров по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено конденсатором, установленным в месте соединения входного патрубка устройства и всасывающего патрубка эжектора.

3. Устройство для утилизации углеводородных паров по п.1, отличающееся тем, что верхняя кромка центральной перегородки сепаратора расположена выше верхней кромки нижней перегородки.

4. Устройство для утилизации углеводородных паров по п.1, отличающееся тем, что, распределительный коллектор первой секции расположен на уровне нижней кромки центральной перегородки, а распределительный коллектор второй секции - выше нижней кромки верхней перегородки.

5. Устройство для утилизации углеводородных паров по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком температуры жидкости в сепараторе, источником охлажденной воды и регулируемым клапаном, при этом выход источника охлажденной воды соединен с входом регулируемого клапана, выход которого подключен к входу насоса, а управляющий вход - к выходу датчика температуры жидкости в сепараторе.