УСТАНОВКА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ ИЛИ НЕФТЕПРОДУКТОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК F04F5/54 

Изобретение относится к области хранения и транспортировки нефти или нефтепродуктов с использованием струйных установок для утилизации паров нефти или нефтепродуктов из резервуаров и поддержания в резервуарах заданного давления.

Известна установка для хранения нефти или нефтепродуктов, содержащая группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат (см., авторское свидетельство SU 1565778, В 65 D 90/30, 23.05.1990).

Данная установка позволяет откачивать пары нефти или нефтепродуктов из резервуаров. Однако она не позволяет отделять сжатый газ от паров нефти или нефтепродуктов, откачиваемых из резервуаров для хранения нефти или нефтепродуктов, что сужает область использования данной установки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для хранения нефти или нефтепродуктов, содержащая группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат насосно-эжекторной установки, включающей также насос и сепаратор, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата и к трубопроводу отвода сжатого газа (см., авторское свидетельство SU 1123955, В 65 D 90/30, 15.11.1984).

Данная установка также позволяет откачивать пары нефти или нефтепродуктов из резервуаров, а также отделять сжатый газ от его конденсата в насосно-эжекторной установке. Однако данная установка не позволяет возвращать в систему хранения и транспортировки конденсат откаченных из резервуаров паров нефти или нефтепродукта, что требует дополнительных затрат на утилизацию накапливающегося в сепараторе конденсата паров нефти или нефтепродуктов. Кроме того, она не позволяет улавливать и утилизировать пары нефти или нефтепродуктов, образующихся при заполнении различного рода емкостей, например, железнодорожных цистерн.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение экономичности использования установки для хранения нефти или нефтепродуктов путем упрощения установки, очистки сжимаемого газа от углеводородов и возвращения конденсата паров нефти или нефтепродуктов в трубопровод, по которому их транспортируют или в резервуары для их хранения.

Указанная задача решается за счет того, что установка для хранения нефти или нефтепродуктов содержит группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат насосно-эжекторной установки, включающей также насос и сепаратор, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата и к трубопроводу отвода сжатого газа, при этом в качестве насоса насосно-эжекторной установки используют насос для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с нагнетательной стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов и сепаратор выходом жидкости подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов.

В другом варианте выполнения установка для хранения нефти или нефтепродуктов содержит группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами и насосно-эжекторную установку, включающую жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор с трубопроводом отвода сжатого газа, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата, и насос для подачи жидкой среды, подключенный всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора и нагнетательной стороной к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к газовому пространству емкости, наполняемой нефтью или нефтепродуктом посредством трубопровода отвода сырья, подключенного к группе резервуаров, а выход жидкости из сепаратора подключен к трубопроводу подвода сырья в резервуары.

Кроме того, резервуары посредством трубопроводов подвода и отвода сырья могут быть подключены к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, на трубопроводе отвода сырья может быть установлен насос для подачи сырья, подключенный нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, а сепаратор выходом жидкости может быть подключен к трубопроводу отвода сырья до места подключения к нему насоса для подачи сырья. Сепаратор выходом жидкости может быть подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с всасывающей стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов. Насосно-эжекторная установка может быть снабжена насосом для подачи жидкой среды, подключенным всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора и нагнетательной стороной - к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Насос для подачи жидкой среды может быть подключен нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с всасывающей стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Насос для подачи жидкой среды может быть подключен нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с нагнетательной стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Группа резервуаров посредством трубопровода отвода сырья может быть подключена к насосно-эжекторной установке, преимущественно к всасывающей стороне насоса для подачи жидкой среды. Газовое пространство резервуаров посредством газоуравнительной линии может быть подключено, с возможностью ее перекрытия, к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат.

Известно, что для предотвращения возможности образования взрывоопасной смеси около резервуаров для хранения нефти или нефтепродуктов, а также для предотвращения разрушения указанных выше резервуаров в результате образующегося в них при заполнении или опорожнении перепада давления с давлением окружающей среды, проводятся работы по откачке из резервуаров газообразной среды и выравниванию в них давления с давлением окружающей среды. В процессе выравнивания давления производится откачка из резервуаров газообразной среды, содержащей пары нефти или нефтепродуктов, которые образуются в результате испарения хранимой в резервуарах нефти или нефтепродуктов с последующей очисткой откаченной газообразной среды от паров нефти или нефтепродукта. Представляется возможность использовать насос для перекачки нефти или нефтепродуктов, установленный на трубопроводе для транспортировки нефти или нефтепродуктов, одновременно в качестве насоса насосно-эжекторной установки. При этом появляется возможность очистить откаченный из резервуаров и сжатый струйным аппаратом газ от паров углеводородов, а конденсат углеводородов направить в трубопровод для транспортировки нефти или нефтепродуктов.

Установка может быть использована также для предотвращения образования взрывоопасной смеси около емкостей, которые заполняют нефтью или нефтепродуктами из резервуаров для их хранения. Наиболее часто такими емкостями являются железнодорожные цистерны и автоцистерны. Не менее важно, что при этом удается вернуть пары нефти или нефтепродукта в виде конденсата в резервуары, из которых идет заправка емкостей. В итоге удается практически полностью исключить потери углеводородов в виде паров нефти или нефтепродуктов, образующихся при заполнении емкостей и при "дыхании" резервуаров. Эти потери составляют до 1% от объема нефти, заливаемой в емкости или в резервуары для хранения.

Таким образом, использование описываемой в изобретении установки позволяет очистить откачиваемый газ от большинства углеводородов, что, в свою очередь, позволяет сбрасывать сжатый газ в окружающую среду, не нанося последней вреда и предотвращая образование в окружающей среде взрывоопасных газообразных смесей.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для хранения нефти или нефтепродуктов.

Установка для хранения нефти или нефтепродуктов содержит группу резервуаров 1 с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии 2 к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 насосно-эжекторной установки, включающей также насос и сепаратор 5, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата 3 и к трубопроводу 6 отвода сжатого газа. В качестве насоса насосно-эжекторной установки используют насос 4 для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 подключен к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов с нагнетательной стороны насоса 4 для перекачки нефти или нефтепродуктов. Сепаратор 5 выходом жидкости подключен к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. При этом насос 4 может быть подключен к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 через регулирующий запорный орган 14, а выход жидкости из сепаратора 5 подключен к трубопроводу 7 через регулирующий запорный орган 15.

По второму варианту выполнения установки для хранения нефти или нефтепродуктов вход газа жидкостно-газового струйного аппарата 3 насосно-эжекторной установки может быть подключен посредством трубопровода 20 с регулируемым запорным органом 21 к газовому пространству емкости 12, наполняемой, например, из резервуара 1 нефтью или нефтепродуктом. Газоуравнительная линия 2 в этом случае может быть отключена от газового входа жидкостно-газового струйного аппарата 3, например посредством регулируемого запорного элемента 13. При этом группа резервуаров 1 подключена к наполняемой емкости 12, например, посредством трубопровода 9 отвода сырья из резервуаров 1 с насосом 10 для подачи сырья, а выход жидкости из сепаратора 5 может быть подключен к трубопроводу 8 подвода сырья в резервуары 1.

Резервуары 1 посредством трубопроводов подвода 8 и отвода 9 сырья подключены к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. На трубопроводе 9 отвода сырья может быть установлен насос 10 для подачи сырья из резервуаров 1 в трубопровод 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов.

Сепаратор 5 выходом жидкости через регулируемый запорный орган 22 может быть подключен к трубопроводу 9 отвода сырья из резервуаров 1 до места подключения к нему насоса 10 для подачи сырья, который может быть подключен нагнетательной стороной к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Кроме того, сепаратор 5 выходом жидкости может быть подключен через регулируемый запорный орган 15 к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов с всасывающей стороны насоса 4 для перекачки нефти или нефтепродуктов.

Насосно-эжекторная установка может быть снабжена насосом 11 для подачи жидкой среды, подключенным всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора 5. В этом случае выход жидкости из сепаратора 5 будет подключен к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов через насос 11, при этом последний может быть подключен его нагнетательной стороной к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов как с всасывающей, так и с нагнетательной стороны насоса 4 для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. Подключение насоса 11 к трубопроводу 7 может быть выполнено через регулирующие запорные органы 16, 17, 18 и 23.

Кроме того, насос для подачи сырья 10 нагнетательной стороной может быть подключен к всасывающей стороне насоса 11 для подачи жидкой среды, который в свою очередь нагнетательной стороной может быть подключен к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 или к трубопроводу 7 для транспортировки нефти или нефтепродуктов. При этом нагнетательной стороной насос 11 может быть подключен к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 через регулирующий запорный орган 19. Подключение насоса 10 к насосу 11 или к трубопроводу 7 может быть выполнено с помощью регулирующих запорных органов 25, 26. Насосно-эжекторная установка может включать холодильник 24, расположенный между выходом жидкости из сепаратора 5 и входом ее в жидкостно-газовый струйный аппарат 3.

При работе установки часть перекачиваемой насосом 4 по трубопроводу 7 нефти или нефтепродуктов направляется в жидкостно-газовый струйный аппарат 3. Истекая из сопла жидкостно-газового струйного аппарата 3, струя или струи нефти или нефтепродукта увлекают из резервуаров 1 газообразную среду в струйный аппарат 3 через газоуравнительную линию 2. В процессе взаимодействия в струйном аппарате 3 с нефтью или нефтепродуктом газообразная среда сжимается, а пары нефтепродукта или нефти конденсируются и/или растворяются в нефти или нефтепродукте. Из жидкостно-газового струйного аппарата 3 двухфазная смесь, образованная в процессе смешения газа с жидкостью, поступает в сепаратор 5, где сжатый и очищенный от паров углеводородов (нефти или нефтепродукта) газ отделяют от нефти или нефтепродукта. Через трубопровод 6 сжатый и очищенный газ сбрасывают в окружающую среду или направляют потребителю. Нефть или нефтепродукт с конденсатом паров нефти или нефтепродукта направляют из сепаратора 5 в трубопровод 7 с всасывающей стороны насоса 4, что обеспечивает необходимый перепад давления для прокачки нефти или нефтепродукта через струйный аппарат 3.

Кроме того, в зависимости от конкретных условий возможны еще несколько вариантов организации работы насосно-эжекторной установки.

Можно подключить сепаратор 5, кроме трубопровода 7, и к трубопроводу 9 отвода сырья из резервуаров 1 до места подключения к нему насоса 10. В результате нефть или нефтепродукт из сепаратора 5 поступает в трубопровод 9 и из него насосом для подачи сырья 10 под необходимым давлением подается в трубопровод 7 для транспортировки нефти или нефтепродукта потребителю.

Возможно выполнение насосно-эжекторной установки с насосом для подачи жидкой среды 11. Это позволяет нефть или нефтепродукт с конденсатом из сепаратора 5 откачивать насосом 11 и подавать под требуемым давлением в трубопровод 7. Важно, что в этом случае представляется возможность направлять нефть или нефтепродукт в любой удобный участок трубопровода 7, независимо от местоположения насоса 4, а именно в участок трубопровода 7 как с всасывающей, так и с нагнетательной стороны насоса 4.

При втором варианте выполнения установки для хранения нефти или нефтепродуктов предоставляется возможность использовать жидкостно-газовый струйный аппарат 3 для откачки паров нефти или нефтепродуктов из емкости 12 при ее заполнении. При необходимости на время наполнения емкости 12 нефтью или нефтепродуктом из группы резервуаров 1, газоуравнительная линия 2 может быть отключена от входа газа в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 посредством запорного органа 13. В процессе взаимодействия в струйном аппарате 3 с нефтью или нефтепродуктом газообразная среда, откачиваемая из емкости 12 при ее заполнении, сжимается, а пары нефтепродукта или нефти конденсируются и/или растворяются в нефти или нефтепродукте. Образованная в жидкостно-газовом струйном аппарате 3 двухфазная смесь поступает в сепаратор 5, где сжатый и очищенный от паров углеводородов газ отделяется от нефти или нефтепродукта. Сжатый газ сбрасывают через трубопровод 6 отвода сжатого газа в окружающую среду или отводят потребителю. Нефть или нефтепродукт с конденсатом паров нефти или нефтепродукта направляют из сепаратора 5 в трубопровод 8 и далее в один из резервуаров 1.

С помощью насоса для подачи жидкой среды 11 возможна организация работы насосно-эжекторной установки без участия насоса 4. В этом случае насос для подачи жидкой среды 11 подает нефть или нефтепродукт из сепаратора 5 на вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3. Таким образом, может быть создан контур циркуляции нефти или нефтепродукта: насос 11 - жидкостно-газовый струйный аппарат 3 - сепаратор 5 - насос 11. Посредством трубопровода 9 и насоса для подачи сырья 10 на всасывающую сторону насоса для подачи жидкой среды 11 подается ненасыщенная конденсатом паров нефть или нефтепродукт из резервуаров 1. Возможна подача насосом 10 нефти или нефтепродукта в сепаратор 5. Одновременно из сепаратора 5 через его выход жидкости и трубопровод 8 нефть или нефтепродукт, с конденсатом паров, содержащихся в откачиваемой газообразной среде, отводится в резервуары 1. Не исключен вариант работы, когда и насос 11 и насос 4 подают нефть или нефтепродукт на вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 3. Это также может обеспечить подачу в жидкостно-газовый струйный аппарат 3 нефти или нефтепродукта менее насыщенных конденсатом паров, содержащихся в откачиваемой газообразной среде. В остальном работа установки не отличается от описанной выше работы, при которой обеспечивается откачка паров нефти или нефтепродукта как из газового пространства резервуаров 1, так и из газового пространства емкости 12.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, где производится транспортировка жидких сред по трубопроводам и их хранение в резервуарах для дальнейшего использования.

Установка предназначена для хранения нефти или нефтепродуктов. Установка содержит группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат насосно-эжекторной установки, включающей также насос и сепаратор, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата и к трубопроводу отвода сжатого газа, при этом в качестве насоса насосно-эжекторной установки используют насос для перекачки нефти по трубопроводу для транспортировки нефти, вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к трубопроводу для транспортировки нефти с нагнетательной стороны насоса для перекачки нефти и сепаратор выходом жидкости подключен к трубопроводу для транспортировки нефти. Другой вариант установки может включать жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор с трубопроводом отвода сжатого газа, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата, и насос для подачи жидкой среды, подключенный всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора и нагнетательной стороной к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к газовому пространству емкости, наполняемой нефтью посредством трубопровода отвода сырья, подключенного к группе резервуаров, а выход жидкости из сепаратора подключен к трубопроводу подвода сырья в резервуары. Технический результат - повышение экологической безопасности. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для хранения нефти или нефтепродуктов, содержащая группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, газовое пространство которых подключено посредством газоуравнительной линии к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат насосно-эжекторной установки, включающей также насос и сепаратор, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата и к трубопроводу отвода сжатого газа, отличающаяся тем, что в качестве насоса насосно-эжекторной установки используют насос для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, вход жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с нагнетательной стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов и сепаратор выходом жидкости подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что резервуары посредством трубопроводов подвода и отвода сырья подключены к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, на трубопроводе отвода сырья установлен насос для подачи сырья, подключенный нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов, а сепаратор выходом жидкости подключен к трубопроводу отвода сырья до места подключения к нему насоса для подачи сырья. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что сепаратор выходом жидкости подключен к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с всасывающей стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что насосно-эжекторная установка снабжена насосом для подачи жидкой среды, подключенным всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора и нагнетательной стороной - к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. 5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что насос для подачи жидкой среды подключен нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с всасывающей стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. 6. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что насос для подачи жидкой среды подключен нагнетательной стороной к трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов с нагнетательной стороны насоса для перекачки нефти или нефтепродуктов по трубопроводу для транспортировки нефти или нефтепродуктов. 7. Установка для хранения нефти или нефтепродуктов, содержащая группу резервуаров с нефтью или нефтепродуктами и насосно-эжекторную установку, включающую жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор с трубопроводом отвода сжатого газа, подключенный к выходу смеси из жидкостно-газового струйного аппарата, и насос для подачи жидкой среды, подключенный всасывающей стороной к выходу жидкости из сепаратора и нагнетательной стороной к входу жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат, отличающаяся тем, что жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к газовому пространству емкости, наполняемой нефтью или нефтепродуктом посредством трубопровода отвода сырья, подключенного к группе резервуаров, а выход жидкости из сепаратора подключен к трубопроводу подвода сырья в резервуары. 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что группа резервуаров посредством трубопровода отвода сырья подключена к насосно-эжекторной установке. 9. Установка по п. 8, отличающаяся тем, что группа резервуаров посредством трубопровода отвода сырья подключена к всасывающей стороне насоса для подачи жидкой среды. 10. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что газовое пространство резервуаров посредством газоуравнительной линии подключено, с возможностью ее перекрытия, к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат.