Резервуар с наклонным днищем и способ его очистки от донных отложений

Группа изобретений относится к области транспортировки и хранения нефтепродуктов и может быть использована, в частности, для очистки стационарных резервуаров. Способ включает очистку стенок и дна под воздействием струи нагретого рабочего агента в поле центробежных сил. В качестве рабочего агента используют нефть, нагретую до 60-95°С, воздействие струи которой осуществляют в поле центробежных сил на поверхности верхнего и нижнего конических наклонных днищ. Резервуар содержит корпус с наклонным днищем, патрубок для подачи рабочего агента, трубу для отвода остатка через центр днища. Коническое днище состоит из верхнего наклонного днища с двухсторонним уклоном к центру резервуара от 2° до 12° в зависимости от содержания твердых парафинов и асфальтосмолистых компонентов в нефти и нижнего наклонного днища с двухсторонним уклоном от 1° до 5° к центру, снабженных кольцевыми коллекторами с распределительными форсунками, смонтированными под углом 2-5° к поверхности наклонного конического днища и под углом 45° к поверхности кольцевого коллектора в одном направлении против часовой стрелки. Резервуар и способ его очистки позволяют резко сократить выбросы в окружающую среду, т.е. экологически более безопасны, сокращено время чистки в 2-3 раза, донные осадки удаляют в режиме работы резервуара. Удается произвести чистку без доступа обслуживающего персонала вовнутрь резервуара. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области транспортировки и хранения нефтепродуктов и может быть использовано, в частности, для очистки стационарных резервуаров.

Известен способ очистки емкости от остатков нефтепродуктов, заключающийся в том что на обрабатываемую поверхность направляют струи рабочего агента и осуществляют их перемещение по поверхности, при этом в качестве рабочего агента используют разогретые до вязкости 4-60 мм²/с, удаленные в процессе очистки емкости остатки нефтепродуктов.

Емкость для очистки содержит днище, введенную в нее полую штангу с поперечными отводами с соплами на конце, расположенными с возможностью истечения струй рабочего агента во взаимно противоположных направлениях и обеспечения различного усилия истечения струй из сопел, а полая штанга закреплена в отверстии емкости с возможностью вращения относительно продольной оси штанги и отклонения от вертикальной оси емкости на угол до 45° (Патент РФ №2200067, МКИ В08В 9/093, Бюл. №7 от 10.03.2003 г.).

Известная емкость и способ ее очистки не позволяют отделить грязевые отложения от чистого продукта.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявленному резервуару является резервуар с наклонным днищем при угле одностороннего наклона днища от 3° до 10° (Патент №1217735, Канада, заявлено 30.07.84 г., опубликовано 10.02.87 г. МКИ В67Д 3/00), включающий корпус с коническим днищем, трубу для отвода остатка через центр днища, расположенную в грунте, патрубок для подачи рабочего агента.

Недостатком известного технического решения является опасность замерзания донного остатка обводненного продукта в холодное время года, поскольку труба для отвода остатка находится в грунте, кроме того, односторонний наклон днища ухудшает сток остатка из резервуара, снижает производительность очистки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки аэротенка от шлама и устройство для его осуществления / Патент РФ 2206416, МКИ В08В 9/093, опубл. 20.06.2003).

Сущность изобретения заключается в использование поля центробежных сил, создаваемого с помощью специальной схемы включения струйных сопел типа Лаваля, в которые подается часть очищенной сточной воды под давлением в 0,6 МПа с температурой 80-90°С. Устройство содержит корпус, трубопровод-распределитель, кольцевой коллектор. Струйные сопла расположены под углом 30° к поверхности коллектора.

Существенные недостатки прототипа:

1. Горячая вода препятствует экстрагированию, т.е. отделению твердых парафинов от механических примесей нефтешлама (донного отложения). Твердые парафины вместе с механическими примесями удаляют с резервуара и направляют их в шламонакопитель.

2. Горячая вода не смывает нефтепродукты со стен резервуара. Для капитального ремонта необходимо резервуар пропарить водяным паром с температурой 150-200°С в течение 2-3х суток.

Задачей изобретения является повышение производительности и эффективности очистки резервуара при сокращении выброса вредных веществ в окружающую среду.

Указанная задача решается тем, что в способе очистки резервуара от донных отложений, включающем очистку стенок и дна под воздействием струи нагретого рабочего агента, в поле центробежных сил, согласно изобретению в качестве рабочего агента используют нефть, нагретую до 60-95°С, воздействие струи которой осуществляют в поле центробежных сил на поверхности верхнего и нижнего конических наклонных днищ с двусторонним уклоном к центру резервуара.

Указанная задача решается также тем, что в резервуаре с наклонным днищем, включающем патрубок для подачи рабочего агента, трубу для отвода остатка через центр днища, согласно изобретению коническое днище состоит из верхнего днища с двухсторонним уклоном к центру от 2° до 12° и нижнего днища с двухсторонним уклоном от 1° до 5° к центру резервуара и под углом 45° к поверхности кольцевого коллектора в одном направлении против часовой стрелки.

На фиг.1 представлен общий вид резервуара, на фиг.2 - вид сверху.

Устройство резервуара содержит корпус 1, верхнее наклонное днище 2 с уклоном 2-12° к центру резервуара. Угол наклона зависит от содержания твердых парафинов и асфальтосмолистых компонентов в нефти. Чем выше их содержание, тем выше угол наклона. Резервуар содержит нижнее наклонное днище 3 с уклоном 1-5° к центру, цилиндрический приямок 4 диаметром 4-6 м и высотой 1-1,5 м для сбора грязи и воды. Резервуар также содержит верхний кольцевой коллектор 5 и нижний кольцевой коллектор 6, они предназначены для подачи нагретой нефти и создания поля центробежных сил под давлением 0,3-0,8 МПа с помощью распределительных форсунок 7, трубу 8 для подачи нефти в кольцевые коллектора, трубу 9 для закачки и откачки нефти из резервуара, трубу 10 для дренирования воды и грязи из резервуара.

Очистку резервуара осуществляют следующим образом: нефть, нагретая до 60-95°С, из трубы 8 под давлением 0,3-0,8 МПа подают в коллектор 5 и затем в сопла 7, создавая поля центробежных сил, и тем полностью очищается поверхность наклонного днища 2. Верхний коллектор используют периодически для смыва донных осадков в приямок 4.

Конструкторские параметры некоторых устройств. Форсунки 7 диаметром сопла 10 мм расположены на коллекторе 5 на расстоянии 1,5 м друг от друга. Сопла форсунок 7 смонтированы под углом 2-5° к поверхности наклонного конического днища 2 и под углом 45° к поверхности кольцевого коллектора в одном направлении против часовой стрелки. Угол наклона (2-12°) верхнего наклонного конического днища 2 способствует свободному стоку осадков и воды в приямок 4.

Способ с помощью устройства осуществляют следующим образом.

По мере накопления донных осадков в приямке 4 нефть из резервуара выкачивают полностью до воронки поз.11, в нижний коллектор 6 подают нагретую нефть до получения однородной текучей массы донного осадка и выводят через трубу 10.

Перед очисткой в полуавтоматическом режиме резервуар освобождают от нефти до уровня поз.11, закрывают все люки, дыхательные клапаны и в резервуар подают азот, чтоб создать взрывобезопасную среду внутри и снизить вредные выбросы в атмосферу. Затем последовательно подают нагретую нефть в коллекторы 5 и 3. Осадок откачивают через трубу 10. Затем резервуар запускают снова в работу, этот цикл повторяют летом ежегодно.

В случае капитального ремонта резервуар освобождают от нефти и донных осадков, в резервуар через коллекторы 3 и 5 падают растворитель - фракцию нефти 170-360°С и др. Водяной пар и вымытый осадок выбрасывают через трубу 10. Из резервуара берут пробы воздуха и в случае положительного анализа приступают к ремонту.

Предлагаемый резервуар и способ его очистки позволяют резко сократить выбросы в окружающую среду, т.е. экологически более безопасны, сокращено время чистки в 2-3 раза, донные осадки удаляют в режиме работы резервуара. Удается произвести чистку без доступа обслуживающего персонала вовнутрь резервуара.

1. Резервуар с наклонным днищем, включающий корпус с коническим днищем, патрубок для подачи рабочего агента, трубу для отвода остатка через центр днища, отличающийся тем, что коническое днище состоит из верхнего наклонного днища с двусторонним уклоном к центру резервуара 2-12° в зависимости от содержания твердых парафинов и асфальто-смолистых компонентов в нефти и нижнего наклонного днища с двусторонним уклоном к центру 1-5°, снабженных кольцевыми коллекторами с распределительными форсунками, смонтированными под углом 2-5° к поверхности наклонного конического днища и под углом 45° к поверхности кольцевого коллектора в одном направлении против часовой стрелки.

2. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что он содержит цилиндрический приямок диаметром 4-6 м и высотой 1-1,5 м.

3. Способ очистки резервуара от донных отложений, включающий очистку стенок и дна под воздействием струи нагретого рабочего агента в поле центробежных сил, отличающийся тем, что в качестве рабочего агента используют нефть, нагретую до 60-95°, воздействие струи которой осуществляют в поле центробежных сил на поверхности верхнего и нижнего конических наклонных днищ.