Способ конденсации паров нефтепродуктов

Изобретение относится к способам конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, и может быть использовано в системах очистки парогазовых потоков с выделением из них паров воды и рекуперации легколетучих фракций нефтепродуктов на объектах, связанных с их добычей, переработкой и хранением. Способ конденсации паров нефтепродуктов предусматривает отвод паров углеводородов из резервуара для хранения нефтепродуктов, их охлаждение и конденсацию, сбор образовавшегося конденсата в промежуточном сборнике, отделение воды от жидких углеводородов, возврат жидких углеводородов в резервуар для хранения. При осуществлении способа используют парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и двухсекционный испаритель, рабочая и резервная секции которого попеременно работают соответственно в режимах конденсации и регенерации. Пары углеводорода из резервуара для хранения отводят в секцию испарителя, работающую в режиме конденсации, конденсируют содержащуюся в них воду на теплообменной поверхности в виде ледяной корки посредством рекуперативного теплообмена с кипящим хладагентом, а отделившиеся от воды сконденсированный жидкий нефтепродукт отводят в промежуточный сборник с возвратом в резервуар для хранения нефтепродуктов. Теплоту конденсации хладагента в конденсаторе теплового насоса используют для нагрева промежуточного теплоносителя посредством рекуперативного теплообмена, при этом нагретый в конденсаторе промежуточный теплоноситель разделяют на два потока, один из которых подают в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации, для оттайки ледяной корки, а второй поток - в теплообменник-утилизатор; объединяют потоки отработанного промежуточного теплоносителя после секции испарителя, работающей в режиме регенерации, и теплообменника-утилизатора и возвращают в конденсатор в режиме замкнутого цикла. Образовавшуюся воду при оттайке ледяной корки вместе с водой, содержащей следы углеводородов, из промежуточного сборника предварительно нагревают в теплообменнике-утилизаторе и направляют на стадию биологической очистки. Технический результат: повышение энергетической эффективности процесса непрерывной конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, создание взрывопожаробезопасной, экологически чистой и экономически выгодной технологии хранения нефтепродуктов. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, и может быть использовано в системах очистки парогазовых потоков с выделением из них паров воды и рекуперации легколетучих фракций нефтепродуктов на объектах, связанных с их добычей, переработкой и хранением.

Известен способ конденсации смеси паров (РФ №2283160, МПК B01D 5/00, B65D 90/30), включающий полную конденсацию парогазовой смеси, содержащей пары нефтепродуктов и воды, сбор и расслоение продуктов конденсации.

Однако в известном способе отсутствует информация о получении энергоносителей для конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды. Как следствие, не реализованы основные принципы энергосбережения, связанные с организацией замкнутых термодинамических циклов по материальным и энергетическим потокам с возможностью рекуперации и утилизации вторичных энергоресурсов, что не позволяет рассматривать известный способ как энергосберегающий и экологически безопасный; не предусмотрено использование теплового насоса, что не создает реальных перспектив в энергоэффективной очистке парогазовых потоков; отсутствует возможность использования низких температур при кипении хладагента в испарителе теплового насоса, обеспечивающих полную конденсацию смеси паров, содержащих пары нефтепродуктов и воды, что исключает формирование взрывоопасных концентраций и снижает уровень взрывопожароопасности; не позволяет использовать теплоту конденсации хладагента в конденсаторе теплового насоса как для нагревания промежуточного теплоносителя с его подачей на размораживание испарителя, так и для нагревания воды, образовавшейся при размораживании испарителя до температуры, необходимой для ее дальнейшей биологической очистки.

Технической задачей изобретения является повышение энергетической эффективности процесса непрерывной конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, создание взрывопожаробезопасной, экологически чистой и экономически выгодной технологии хранения нефтепродуктов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе конденсации паров нефтепродуктов, предусматривающем отвод паров углеводородов из резервуара для хранения нефтепродуктов, их охлаждение и конденсацию, сбор образовавшегося конденсата в промежуточном сборнике, отделение воды от жидких углеводородов, возврат жидких углеводородов в резервуар для хранения, новым является то, что используют парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и двухсекционный испаритель, рабочая и резервная секции которого попеременно работают соответственно в режимах конденсации и регенерации; причем пары углеводорода из резервуара для хранения отводят в секцию испарителя, работающую в режиме конденсации, конденсируют содержащуюся в них воду на теплообменной поверхности в виде ледяной корки посредством рекуперативного теплообмена с кипящим хладагентом, а отделившийся от воды сконденсированный жидкий нефтепродукт отводят в промежуточный сборник с возвратом в резервуар для хранения нефтепродуктов; теплоту конденсации хладагента в конденсаторе теплового насоса используют для нагрева промежуточного теплоносителя, посредством рекуперативного теплообмена; при этом нагретый в конденсаторе промежуточный теплоноситель разделяют на два потока, один из которых подают в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации, для оттайки ледяной корки, а второй поток - в теплообменник-утилизатор; объединяют потоки отработанного промежуточного теплоносителя после секции испарителя, работающей в режиме регенерации, и теплообменника-утилизатора и возвращают в конденсатор в режиме замкнутого цикла; образовавшуюся воду при оттайке ледяной корки вместе с водой, содержащей следы углеводородов, из промежуточного сборника предварительно нагревают в теплообменнике-утилизаторе и направляют на стадию биологической очистки.

Технический результат изобретения заключается в повышении энергетической эффективности процесса непрерывной конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды; создании взрывопожаробезопасной, экологически чистой и экономически выгодной технологии хранения нефтепродуктов за счет предотвращения их выброса в окружающую среду.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ конденсации паров нефтепродуктов.

Схема содержит резервуар с нефтепродуктом 1; тепловой насос, включающий компрессор 2, конденсатор 3, секции двухсекционного испарителя 4 и 5; терморегулирующий вентиль 6, работающие по замкнутому термодинамическому циклу; промежуточный сборник 7; теплообменник-утилизатор 8; насосы 9, 10, 11; линии подачи: 0.1 - исходный нефтепродукт, 1.0 - пары углеводородов, 2.0 - сконденсированный нефтепродукт, 2.1 - нефтепродукт, отделившийся от остатков воды, 3.0 - талая вода со следами углеводородов; 4.0- хладагент; 5.0 - промежуточный теплоноситель.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный нефтепродукт по линии 0.1 поступает в резервуар 1 на хранение. Пары нефтепродукта, образующиеся при больших и малых дыханиях резервуара, по линии 1.0 направляют в рабочую секцию двухсекционного испарителя 4, работающую в режиме конденсации, где происходит конденсация паров нефтепродукта посредством рекуперативного теплообмена с кипящим хладагентом. Процесс конденсации нефтепродуктов сопровождается образованием ледяной корки на теплообменной поверхности рабочей секции испарителя из замерзающей воды, содержащейся в парах нефтепродукта; а пары нефтепродуктов достигают температуры «точки росы» и сконденсированные жидкие углеводороды, освободившиеся от значительной части влаги, по линии 2.0 отводят в промежуточный сборник 7, где происходит отделение остатков воды от нефтепродукта при отстаивании с последующим его возвратом по линии 2.1 с помощью насоса 10 в резервуар 1.

Для реализации способа используют парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор 2, конденсатор 3, терморегулирующий вентиль 6 и двухсекционной испаритель с рабочей 4 и резервной 5 секциями, которые попеременно работают в режимах конденсации и регенерации.

Парокомпрессионный тепловой насос работает по следующему термодинамическому циклу.

Хладагент, в качестве которого, например, используют Хладон 13В1 CF3Br с температурой кипения -57,8°С и критической температурой 66,9°С, сжимается в компрессоре 2 до давления конденсации и по линии 4.0 направляется в конденсатор 3. Конденсируясь, он отдает теплоту промежуточному теплоносителю, например тосолу. Затем хладагент направляется в терморегулирующий вентиль 6, где дросселируется до заданного давления. С этим давлением хладагент поступает в секцию испарителя 4, работающую в режиме конденсации, где он кипит с выделением холода, который посредством рекуперативного теплообмена используется для конденсации паров нефтепродукта. При снижении интенсивности процесса конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, рабочая секция 4 отключается из контура рециркуляции хладагента теплового насоса 4.0 на режим регенерации, а резервная секция 5 переключается на режим конденсации, выполняя функции рабочей секции. Такая организация переключения секций позволяет обеспечить непрерывность и максимальную эффективность процесса конденсации паров нефтепродукта. Пары хладагента после рабочей секции по замкнутому циклу 4.0 направляются в компрессор 2, сжимаются до давления конденсации и термодинамический цикл повторяется.

В способе предусмотрена подготовка промежуточного теплоносителя, в качестве которого, например, используют Тосол А40. Причем тосол нагревают в конденсаторе 3 теплового насоса за счет теплоты конденсации хладагента. С помощью насоса 9 нагретый тосол отводят из конденсатора по двум потокам 5.0, один из которых подают на размораживание секции испарителя 5, работающей в режиме регенерации, а второй направляют в теплообменник-утилизатор 8 для предварительного нагрева воды. При этом поток воды, образовавшейся при оттайке ледяной корки на теплообменной поверхности резервной секции испарителя, и поток воды со следами углеводорода, образовавшейся при осаждении в промежуточном сборнике 7, объединяют и с помощью насоса 11 отводят через теплообменник-утилизатор 8 на стадию биологической очистки. Потоки отработанного промежуточного теплоносителя после резервной секции испарителя и теплообменника-утилизатора объединяют и возвращают в конденсатор 3 теплового насоса с образованием замкнутого цикла.

Предлагаемый способ конденсации паров нефтепродуктов по сравнению с имеющимися аналогами позволяет:

- повысить энергетическую эффективность за счет рационального подключения к схеме энергоснабжения парокомпрессионного теплового насоса, позволяющего обеспечить рекуперацию и утилизацию энергии теплоносителей, и как следствие, снизить удельные энергозатраты на реализацию способа;

- повысить пожарную безопасность, исключив образование взрывопожароопасных концентраций паров нефтепродукта с воздухом за счет их полной конденсации;

- повысить качество нефтепродукта, возвращаемого в резервуар для хранения, за счет удаления из него максимального количества воды;

- обеспечить экологическую безопасность за счет организации замкнутых рециркуляционных схем по материальным и энергетическим потокам, исключающих выброс вредных веществ в атмосферу.

Способ конденсации паров нефтепродуктов, предусматривающий отвод паров углеводородов из резервуара для хранения нефтепродуктов, их охлаждение и конденсацию, сбор образовавшегося конденсата в промежуточном сборнике, отделение воды от жидких углеводородов, возврат жидких углеводородов в резервуар для хранения, отличающийся тем, что используют парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и двухсекционный испаритель, рабочая и резервная секции которого попеременно работают соответственно в режимах конденсации и регенерации; причем пары углеводорода из резервуара для хранения отводят в секцию испарителя, работающую в режиме конденсации, конденсируют содержащуюся в них воду на теплообменной поверхности в виде ледяной корки посредством рекуперативного теплообмена с кипящим хладагентом, а отделившийся от воды сконденсированный жидкий нефтепродукт отводят в промежуточный сборник с возвратом в резервуар для хранения нефтепродуктов; теплоту конденсации хладагента в конденсаторе теплового насоса используют для нагрева промежуточного теплоносителя посредством рекуперативного теплообмена, при этом нагретый в конденсаторе промежуточный теплоноситель разделяют на два потока, один из которых подают в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации, для оттайки ледяной корки, а второй поток - в теплообменник-утилизатор; объединяют потоки отработанного промежуточного теплоносителя после секции испарителя, работающей в режиме регенерации, и теплообменника-утилизатора и возвращают в конденсатор в режиме замкнутого цикла; образовавшуюся воду при оттайке ледяной корки вместе с водой, содержащей следы углеводородов, из промежуточного сборника предварительно нагревают в теплообменнике-утилизаторе и направляют на стадию биологической очистки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промысловой подготовке природного газа и может найти применение в газовой промышленности. Предложено четыре варианта установки, состоящей из блоков входной сепарации, подготовки газа, стабилизации конденсата и каталитической переработки.

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа к транспорту путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Установка низкотемпературной сепарации включает дефлегматор-стабилизатор с верхней дефлегматорной и нижней отгонной секциями, а также низкотемпературный сепаратор с редуцирующим устройством и насосом.

Изобретение относится к установкам подготовки природного газа к транспорту низкотемпературной сепарацией и может быть использовано в газовой промышленности. Установка трехпродуктовой подготовки сернистого природного газа включает входной сепаратор, дефлегматор, редуцирующее устройство и низкотемпературный сепаратор.

Изобретение относится к переработке газа деэтанизации и применяется для очистки газа деэтанизации от примесей: пропанобутановой фракции, фракций С5, С4 и выше. Установка включает в себя турбодетандер, ректификационные колонны, промывочную колонну, отпарную колонну, низкотемпературные сепараторы, фильтры, многопоточный пластинчатый теплообменник, рекуперативный теплообменник, воздушные холодильники, ребойлеры для колонн, насосы, емкость-отстойник, рефлюксную емкость, емкость сбора водометанольного раствора, клапан-регулятор и клапаны-отсекатели со штуцерами ввода и вывода соответствующих газообразных и жидких технологических потоков.

Группа изобретений относится к газохимической промышленности. Предлагаемый способ позволяет извлечь из природного газа товарный газ с тремя уровнями давления (низким, средним и высоким), фракцию С2+ и гелиевый концентрат путем низкотемпературной сепарации, ректификации и теплообмена.

Изобретение относится к способам модернизации установок подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для извлечения в промысловых условиях этан-бутановой фракции из скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к способу и системе для выделения гелия из природного газа в процессе высокого давления. Способ включает этапы, где пропускают поток сжатого природного газа высокого давления через холодильную камеру для конденсации по меньшей мере части потока сжатого природного газа с получением охлажденного потока, дозируют охлажденный поток в колонну криогенной отгонки, извлекают сырой гелиевый продукт из верхней части колонны криогенной отгонки и извлекают поток жидкого продукта из нижней части колонны криогенной отгонки.

Изобретение относится к устройству промышленного синтеза мономеров гликолида и лактида, применяемых в качестве сырья для получения биоразлагаемых полимеров различного состава.

Изобретение относится к области аналитической химии, нефтехимии, химии лаков и красок и предназначено для выделения вяжущего компонента из растворов битумных композиций, битумных эмульсий, битумных лаков, а также любых других смесей, содержащих в качестве вяжущего битумную составляющую и дальнейшего его анализа или использования.

Изобретение относится к способу извлечения углеводородов из установки для получения полиолефинов. Способ включает следующие действия: i) введение углеводородсодержащего инертного газа из блока для отделения остаточных мономеров установки для получения полиолефинов в устройство для конденсации и разделения, причем углеводороды представляют собой пропилен и необязательно пропан или этилен и необязательно этан, а инертный газ представляет собой азот, ii) введение жидкого азота в устройство для конденсации и разделения, iii) конденсацию по меньшей мере части углеводородов из углеводородсодержащего инертного газа в устройстве для конденсации и разделения с использованием энергии испарения жидкого азота, iv) разделение конденсированного углеводородсодержащего инертного газа на конденсированный углеводородсодержащий продукт, а также очищенный инертный газ в устройстве для конденсации и разделения и v) введение конденсированного углеводородсодержащего продукта из устройства для конденсации и разделения в расположенное ниже по потоку дополнительное разделительное устройство, в котором отделяют растворенные газы от конденсированного углеводородсодержащего продукта.

Группа изобретений относится к получению водного конденсата из воздуха и способу концентрирования примесей из воздуха, которые могут быть использованы для высокочувствительного определения примесей в воздухе при проведении экологических исследований.

Изобретение относится к опреснению соленой воды, в том числе морской или минерализованной воды дистилляцией, и может быть использовано для локального водоснабжения пресной водой.

Устройство для извлечения пресной воды из атмосферного воздуха содержит емкость для сбора влаги, выполненную из легкого материала (полипропилена) в виде поверхности вращения, аэростат, поднимающий емкость.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для подготовки углеводородных газов и может быть использовано для отбензинивания низконапорного попутного нефтяного газа в нефтяной промышленности.

Изобретение относится к области сборников атмосферной влаги и может быть использовано для получения пресной воды непосредственно из воздуха. Накапливают воду в емкости (1), выполненной из легкого материала в виде поверхности вращения.

Изобретение относится к способам опреснения морской воды. Способ опреснения морской воды при помощи тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы включает использование предварительного теплообмена для подогрева морской воды, предназначенной для выпаривания, за счет отвода теплоты от опресненной воды и концентрированного соленого раствора.

Изобретение относится к способу отделения воды и извлечения уксусной кислоты из потока, выпускаемого из реактора в ходе окисления п-ксилола, с использованием поставляющей энергию совместной дистилляции, включающему направление выпускаемого потока в первую дегидратационную колонну, которая находится в состоянии пониженного давления, после того как выпускаемый поток проходит через каждое устройство для обработки, чтобы выпустить воду из верхней части первой дегидратационной колонны и извлечь первую концентрированную уксусную кислоту из нижней части первой дегидратационной колонны, и направление первой концентрированной уксусной кислоты, выпущенной из нижней части первой дегидратационной колонны, в среднюю часть второй дегидратационной колонны, которая находится при атмосферном давлении или в состоянии повышенного давления, чтобы извлечь конечную концентрированную уксусную кислоту из нижней части второй дегидратационной колонны, при этом рабочее давление первой дегидратационной колонны составляет от -78 до -49 кПа (изб.) (от -0,8 до -0,5 кг/см2 (изб.)), и рабочее давление конденсатора второй дегидратационной колонны составляет от 10 до 167 кПа (изб.) (от 0,1 до 1,7 кг/см2 (изб.)), а конденсатор второй дегидратационной колонны действует как ребойлер первой дегидратационной колонны, используя разность давлений между первой дегидратационной колонной и второй дегидратационной колонной, так что энергию, подаваемую в ребойлер второй дегидратационной колонны, используют как энергию дистилляции первой дегидратационной колонны, посредством чего заметно уменьшают потребление энергии.

Изобретение раскрывает установку подготовки попутного нефтяного газа, включающую нагреватель и конвертор, оснащенный линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, при этом установка оборудована конвертором селективного метанирования попутного нефтяного газа с линией ввода парогазовой смеси и оснащена блоком подготовки воды, соединенным линией подачи подготовленной воды с линией подачи попутного нефтяного газа и оснащенным линиями вывода солевого концентрата, ввода воды и подачи дегазированного водного конденсата из дефлегматора, который установлен на линии ввода парогазовой смеси. Технический результат - повышение качества подготовленного газа, снижение энергопотребления и металлоемкости установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, и может быть использовано в системах очистки парогазовых потоков с выделением из них паров воды и рекуперации легколетучих фракций нефтепродуктов на объектах, связанных с их добычей, переработкой и хранением. Способ конденсации паров нефтепродуктов предусматривает отвод паров углеводородов из резервуара для хранения нефтепродуктов, их охлаждение и конденсацию, сбор образовавшегося конденсата в промежуточном сборнике, отделение воды от жидких углеводородов, возврат жидких углеводородов в резервуар для хранения. При осуществлении способа используют парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и двухсекционный испаритель, рабочая и резервная секции которого попеременно работают соответственно в режимах конденсации и регенерации. Пары углеводорода из резервуара для хранения отводят в секцию испарителя, работающую в режиме конденсации, конденсируют содержащуюся в них воду на теплообменной поверхности в виде ледяной корки посредством рекуперативного теплообмена с кипящим хладагентом, а отделившиеся от воды сконденсированный жидкий нефтепродукт отводят в промежуточный сборник с возвратом в резервуар для хранения нефтепродуктов. Теплоту конденсации хладагента в конденсаторе теплового насоса используют для нагрева промежуточного теплоносителя посредством рекуперативного теплообмена, при этом нагретый в конденсаторе промежуточный теплоноситель разделяют на два потока, один из которых подают в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации, для оттайки ледяной корки, а второй поток - в теплообменник-утилизатор; объединяют потоки отработанного промежуточного теплоносителя после секции испарителя, работающей в режиме регенерации, и теплообменника-утилизатора и возвращают в конденсатор в режиме замкнутого цикла. Образовавшуюся воду при оттайке ледяной корки вместе с водой, содержащей следы углеводородов, из промежуточного сборника предварительно нагревают в теплообменнике-утилизаторе и направляют на стадию биологической очистки. Технический результат: повышение энергетической эффективности процесса непрерывной конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, создание взрывопожаробезопасной, экологически чистой и экономически выгодной технологии хранения нефтепродуктов. 1 ил.

Наверх