Способ очистки от углеводородов парогазовой среды


 


Владельцы патента RU 2445150:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам сокращения потерь нефти при заполнении резервуаров. Способ очистки от углеводородов парогазовой среды включает подачу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат. Затем откачку им из резервуара, заполняемого нефтью, парогазовой среды. Ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии подаваемой жидкой среды. Затем подачу образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор. Разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую фазу с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой фазы. В качестве жидкой среды используют нефть из основного нагнетательного трубопровода. Жидкостно-газовый эжектор и сепаратор устанавливают параллельно основному нагнетательному трубопроводу. Жидкую среду подают в жидкостно-газовый струйный аппарат за счет давления основного нагнетательного трубопровода. Техническим результатом является повышение степени улавливания паров углеводородов из парогазовой фазы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам сокращения потерь нефти при заполнении резервуаров, и может быть использовано на нефтебазах, нефтехранилищах и нефтеналивных терминалах для уменьшения потерь нефти при заполнении резервуаров.

Известен «Способ улавливания легких фракций из резервуаров и низконапорных аппаратов» (патент RU №95100105, опубл. 27.10.1996). Улавливание легких фракций из резервуаров проводят абсорбцией путем смешения газа из резервуара с частью нефти, охлаждением, разделением и подачей насыщенной нефти после разделения в резервуар или в поток нефти из резервуара. На смешение нефть подают в количестве 1-15 т/ч. Насыщенную нефть после разделения подают самотеком. Смешение в трубопроводе осуществляют в противотоке, на смешение газом подают предварительно охлажденную нефть, абсорбент распыляют в потоке газа.

Недостатком данного способа является невысокая степень улавливания паров углеводородов из-за отсутствия технических средств смешения парогазовой фазы с нефтью. Смешение фаз происходит путем распыления, что не ведет к высокой степени улавливания паров углеводородов из парогазовой фазы. Также есть необходимость охлаждения нефти, что приводит к уменьшению надежности и увеличению энергопотребления.

Известен «Способ работы насосно-эжекторной установки в системе очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении бензина или при заполнении им емкости» (патент RU №2287096, опубл. 10.11.2006). Способ включает подачу насосом бензиновой фракции в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним из емкости, заполняемой бензином, и/или из резервуара для хранения бензина парогазовой среды и ее сжатие в струйном аппарате за счет энергии бензиновой фракции. Образованную в струйном аппарате смесь парогазовой среды и бензиновой фракции подают в сепаратор и разделяют смесь в сепараторе на газообразную и жидкую фазы. Из сепаратора осуществляют отвод жидкой фазы, а газообразную фазу отводят в устройство доочистки ее от углеводородов. Бензин из резервуара хранения подают в сепаратор и/или на вход насоса. При температуре бензина в диапазоне от 0 до 40°C поддерживают его расход в сепараторе и/или на вход насоса в диапазоне от 30 до 100% от расхода бензиновой фракции, подаваемой насосом в струйный аппарат. Давление бензиновой фракции на выходе из насоса поддерживают в диапазоне от 2 до 10 МПа, а давление в сепараторе - от 0,3 до 1,2 МПа.

Недостатками данного способа является невысокая степень улавливания паров углеводородов в связи с использованием в качестве жидкой фазы бензина, обладающего высокой упругостью паров, что не позволяет ему эффективно поглощать легкие пары углеводородов из парогазовой фазы. Также к недостаткам способа относится необходимость использования отдельного насоса для подачи жидкой фракции в жидкостно-газовый струйный аппарат и устройства доочистки, что ведет к уменьшению надежности и энергоэффективности при применении данного способа.

Известен «Способ очистки от углеводородов парогазовой смеси, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта и при заполнении ими емкостей, и насосно-эжекторная установка для его осуществления» (патент RU N2193443, опубл. 27.11.2002), принятый за прототип. Данный способ включает подачу жидкой и парогазовой смеси в жидкостно-газовый струйный аппарат с последующей подачей образованной смеси в сепаратор, разделение на газообразную и жидкую среды, отвод жидкой среды на вход насоса подачи жидкой среды, при этом часть жидкой среды отводят из контура ее циркуляции. Газообразную среду абсорбируют в колонне углеводородсодержащей жидкостью с давлением насыщенных паров меньше давления насыщенных паров нефти или нефтепродукта. Газообразную фазу выводят. Углеводородсодержащую жидкость с растворенными в ней углеводородами направляют на смешение с жидкой средой. Из контура циркуляции часть жидкой среды отводят в систему выделения из жидкой среды адсорбированных углеводородов, а углеводородсодержащую жидкость после выделения направляют в колонну.

Недостатками данного способа является необходимость использования дополнительной жидкости с давлением насыщенных паров меньше давления насыщенных паров нефти, создание отдельного контура циркуляции, использование колонны для абсорбции газообразной среды, использование отдельного насоса, а также необходимость отвода жидкой среды после сепарации на вход насоса и части жидкой среды из контура ее циркуляции. В результате смешения с паровоздушной смесью свойства жидкой фазы меняются, а именно уменьшается степень поглащения паров углеводородов жидкой фазой и, соответственно, появляется необходимость либо утилизации испорченной парами углеводородов жидкости, либо ее регенерации.

Техническим результатом изобретения является повышение степени улавливания паров углеводородов из парогазовой фазы.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при заполнении нефтью резервуаров, включающем подачу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним из резервуара, заполняемого нефтью, парогазовой среды и ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии подаваемой жидкой среды, подачу образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор, разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую среду с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой среды, в качестве жидкой среды используют нефть из основного нагнетательного трубопровода, жидкостно-газовый эжектор и сепаратор устанавливают параллельно основному нагнетательному трубопроводу, а жидкую среду подают в жидкостно-газовый струйный аппарат за счет давления основного нагнетательного трубопровода.

Жидкая фаза из сепаратора может быть выведена в основной нагнетательный трубопровод.

Газообразная фаза из сепаратора может быть направлена в устройство доочистки ее от легких углеводородов.

Способ очистки от углеводородов парогазовой среды поясняется чертежом. По основному нагнетательному трубопроводу 1 происходит заполнение резервуара 2 нефтью. Вытесняемую из резервуара парогазовую среду по линии 4 откачивают и сжимают в жидкостно-газовом струйном аппарате 5, установленном параллельно основному нагнетательному трубопроводу на трубопроводе 6. Смесь парогазовой и жидкой сред подается в сепаратор 7, роль которого может выполнять емкость объемом не менее 1 м3, способная выдерживать избыточное давление до 2 МПа. В сепараторе 7 происходит разделение смеси на жидкую и газообразную фазы и отвод этих фаз из сепаратора 7. Жидкую фазу из сепаратора выводят в основной нагнетательный трубопровод 1 и она, смешиваясь с закачиваемой нефтью, поступает в резервуар 2. Газообразную фазу по трубопроводу 3 отводят в окружающую среду. Также газообразную фазу из сепаратора можно направить в устройство доочистки ее от легких углеводородов, например адсорбер или абсорбер. На параллельном основному нагнетательному трубопроводу - трубопроводе 6 установлен фильтр 8 для очистки нефти, подаваемой из основного нагнетательного трубопровода 1, от механических примесей и предотвращения засорения соплового аппарата жидкостно-газового струйного аппарата 5. Давление в сепараторе 7, контролируемое по манометру 9, регулируется задвижками 10, 11 и 12.

Благодаря разрежению, создаваемому в жидкостно-газовом струйном аппарате 5, парогазовая среда подсасывается и сжимается путем ее смешения с нефтью из основного нагнетательного трубопровода 1. На выходе из жидкостно-газового струйного аппарата 5 образуется двухфазная смесь. В ходе взаимодействия происходит массообмен, в результате которого происходит абсорбция паров углеводородов из парогазовой среды. Процесс абсорбции продолжается до момента разделения в сепараторе 7 полученной в жидкостно-газовом струйном аппарате 5 смеси на газообразную фазу, представляющую собой очищенную от паров нефти среду (воздух), и жидкую фазу - смесь нефти, подаваемой в качестве рабочей жидкости, и конденсата паров углеводородов, содержащихся в парогазовой среде.

Пример. Возможность применения данного способа очистки была подтверждена на модельной установке. Подача жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат составляла 1,6 м3/ч, расход откачки последним из резервуара, заполняемого нефтью, парогазовой среды - 6 м3/ч при температуре окружающей среды 16-18°C. Сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии подаваемой жидкой среды производилось с давлением на входе в аппарат 0,6 МПа, подача образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор - с давлением 0,2 МПа. Далее происходило разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую фазу с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой фазы. Степень очистки газовой среды составила от 95.4 до 100%.

Способ очистки от углеводородов парогазовой среды может быть применен для резервуарных парков магистральных нефтепроводов, морских нефтяных терминалов и пунктов налива железнодорожных цистерн в виде систем улавливания паров нефти с использованием жидкостно-газового эжектора и сепарационной емкости в виде безопасных блочных установок. Применение способа позволяет повысить степень улавливания углеводородов из парогазовой среды, вытесняемой из резервуара при его заполнении нефтью, снизить энергопотребление и экономические затраты при использовании способа путем использования в качестве жидкой фазы нефть из основного нагнетательного трубопровода, отказа от использования дополнительного насоса и дополнительного трубопроводного контура.

1. Способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при заполнении нефтью резервуаров, включающий подачу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним из резервуара, заполняемого нефтью, парогазовой среды и ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии подаваемой жидкой среды, подачу образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор, разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую фазу с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой фазы, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют нефть из основного нагнетательного трубопровода, жидкостно-газовый эжектор и сепаратор устанавливают параллельно основному нагнетательному трубопроводу, а жидкую среду подают в жидкостно-газовый струйный аппарат за счет давления основного нагнетательного трубопровода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкую фазу из сепаратора выводят в основной нагнетательный трубопровод.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что газообразную фазу из сепаратора направляют в устройство доочистки ее от легких углеводородов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу обработки отработанного газа реакции окисления, извлечения из него ценных компонентов и утилизации энергии давления отработанного газа в качестве электроэнергии.

Изобретение относится к способу обработки потока продукта процесса автотермического крекинга, указанный поток продукта включает один или более олефинов, водород, монооксид углерода, диоксид углерода и один или более оксигенатов, и в котором оксигенаты присутствуют в потоке продукта до обработки при общей концентрации, составляющей от 100 до 5000 част./млн.
Изобретение относится к способу очистки низших алканов от метанола путем контакта сырья с катализатором, содержащим оксид алюминия при повышенных температуре и давлении, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют алюмоплатиновый катализатор и контакт проводят при температуре 180-400°С, давлении 1,5-4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,4÷4 ч-1 , объемном соотношении сырье : водород =1:(5÷900).
Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам окисления углеводородов в кислородсодержащем газе, и способам их получения. .

Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, фармакологии, пищевой и легкой промышленности, а также в местах массового скопления людей.

Изобретение относится к конструкциям для очистки от минеральной пыли и обезвреживания органической составляющей отходящих газов и может быть использовано в электродной, электроугольной, коксохимической, химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности и на предприятиях черной металлургии.
Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для разделения газовых смесей, содержащих метанол. .

Изобретение относится к комплексной термохимической переработке твердого топлива

Изобретение относится к установке для очистки дымовых газов печи с, по меньшей мере, одним селективным катализатором восстановления для восстановления содержащихся в дымовом газе окислов азота и/или с, по меньшей мере, одним катализатором для восстановления окисла углерода, в частности пахучих углеводородов, или для удаления аммиака, а также улавливанием пыли, и к способу очистки дымовых газов печи с помощью селективного каталитического восстановления окислов азота восстанавливающим средством и катализатором восстановления, а также улавливанием пыли
Изобретение относится к области гетерогенного катализа, а именно к катализатору для очистки отходящих производственных газов от летучих органических соединений, и может быть использовано в химической промышленности, например, для полного окисления отходящих газов производства глиоксаля от примесей формальдегида, этиленгликоля, угарного газа

Изобретение относится к способу выделения метана из газовых смесей путем контактирования смеси с водным раствором циклического простого эфира концентрацией не выше 20% мол. при температуре не выше 20°C и давлении до 3,0 МПа с получением конденсированной фазы, содержащей смешанные гидраты метана и циклического простого эфира, и газовой фазы, отделения газовой фазы, извлечения из конденсированной фазы метана с последующей рециркуляцией водного раствора циклического простого эфира на выделение. Предлагаемый способ позволяет эффективно выделять метан из газовых смесей эффективным образом за счет упрощения технологии процесса, в частности снижения давления разделения. 1 з.п. ф-лы, 8 табл., 8 пр., 1 ил.
Изобретение относится к области катализа. Описан способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов путем нанесения платины или палладия на прокаленный сульфатированный цирконийоксидный носитель путем пропитки его водным раствором соединения платины или палладия с последующей прокаливанием на воздухе при температуре 300-500°C и восстановлением в токе водорода при температуре 300-500°C, в котором сульфатированный цирконийоксидный носитель дополнительно модифицируют ионами галлия путем их нанесения из водного раствора нитрата галлия. Описано применение катализатора, полученного описанным выше способом, для полного окисления углеводородов. Технический результат - получен высокоактивный катализатор очистки воздуха от примесей углеводородов, обеспечивающий конверсию углеводорода при температурах ниже 200-350°C. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 пр.
Изобретение относится к производству катализаторов для очистки отходящих промышленных газов от примесей оксида углерода и углеводородов и может быть использовано в области химической, нефтехимической и газовой промышленности. Предложенный способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксида углерода и углеводородов включает нанесение на алюмооксидный носитель активных компонентов путем пропитки водными растворами соединений хрома, никеля и палладия с последующей сушкой и прокалкой. При этом используют предварительно прокаленный алюмооксидный носитель, имеющий следующие технические характеристики: коэффициент прочности 2,5-3,5 кг/мм, удельная поверхность 200-210 м2/г, общий объем пор 0,58-0,69 см3/г. Предложенный способ позволяет повысить механическую прочность и удельную поверхность катализатора, а также увеличить объемную скорость очищаемого газа до 20000 ч-1 при более высокой активности катализатора и увеличить срок его службы. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к способу очистки газовых выбросов и может быть использовано на предприятиях металлургической, химической, нефтяной, коксохимической, теплоэнергетической отраслей промышленности. Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена включает облучение газовых выбросов ультрафиолетовым излучением электрического разряда в рабочем интервале длин волн со средней плотностью световой энергии 10-3 - 3·10-1 Дж/см2, причем облучение газовых выбросов ультрафиолетовым излучением электрического разряда проводят в присутствии озона и воды в виде жидкости или пара при температуре газовых выбросов 0°С - 250°С, причем озон получают путем облучения потока воздуха, подаваемого в камеру предварительного воздействия, причем облучение газового потока в газоходе установки осуществляется чередованием больших 3·10-1 Дж/см2 и меньших 10-3 Дж/см2 значений средней плотности световой энергии, причем облучение газовых выбросов ультрафиолетовым излучением электрического разряда проводят в спектральном диапазоне длин волн 310-410 нм. Изобретение позволяет повысить степень очистки промышленных выбросов от токсичных ПАУ, в том числе бенз(а)пирена и снизить кислотную коррозию газохода установки. 1 ил.

Изобретения относятся к нанотехнологии и могут быть использованы при изготовлении катализаторов и сорбентов. Графеновая пемза состоит из графенов, расположенных параллельно на расстояниях больше 0,335 нм, и аморфного углерода в качестве связующего по их краям, при соотношении графена и связующего от 1:0,1 до 1:1 по массе. Удельная площадь поверхности более 1000 м2/г. Абсолютная твердость - 1 единица по шкале Мооса и менее, удельная плотность 0,008-0,3 г/см3 для монолитов, насыпная удельная плотность 0,005-0,25 г/см3 для гранул. Композицию получают поджигом в термостойкой открытой или герметичной форме гомогенной порошковой смеси оксида графита, легкоокисляющегося органического материала и органических и неорганических солей металлов с влажностью всех компонентов 10-15%. В качестве исходного материала для связующего используют химические соединения, способные находиться в жидком состоянии до 180°С, не смачивающие графитовую/графеновую поверхность и разрушающиеся при температуре не выше 800°С. Графеновую пемзу активируют путём восстановления в водороде при 400-450°С и давлении 0,05-0,11 МПа в течение 10-30 мин или в метане при 800-950°С течение не менее 1 ч при атмосферном давлении с последующим охлаждением. Полученные сорбенты позволяют многократно увеличить вместимость емкостей для хранения и транспортировки природного газа. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл., 4 пр.
Изобретение касается каталитической очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Заявлен состав для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания на основе оксида церия, содержащий оксид ниобия, со следующими массовыми содержаниями: оксид ниобия от 2 до 20%; остальное оксид церия. Также заявлен состав со следующими массовыми содержаниями: оксид церия по меньшей мере 65%; оксид ниобия от 2 до 12%; оксид циркония до 48%. После прокаливания в течение 4 часов при 800°С составы имеют кислотность по меньшей мере 6·10-2, причем эта кислотность выражена в мл аммиака на м2 состава, а поверхность, выраженная в м2, используемая для определения кислотности, представляет собой удельную поверхность после прокаливания в течение 4 часов при 800°С и удельную поверхность по меньшей мере 15 м2/г, а после прокаливания в течение 4 часов при 1000°С имеют удельную поверхность по меньшей мере 2 м2/г, в частности по меньшей мере 3 м2/г. Изобретение относится к катализатору, который содержит указанные выше составы, к способам окисления СО и углеводородов, разложения N2O, для адсорбции ΝOx и CO2. Указанные составы и катализатор применяют в реакции газа с водой, реакции конверсии с водяным паром, реакции изомеризации, реакции каталитического крекинга и в качестве катализатора тройного действия. Заявленные составы обладают удовлетворительной восстановительной способностью в сочетании с хорошей кислотностью, удельная поверхность которых остается подходящей для применения в катализе. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 14 пр.
Наверх