УСТАНОВКА УЛАВЛИВАНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2018 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к установкам улавливания легких фракций в резервуарных парках летучих углеводородных продуктов при больших и малых дыханиях и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Известен способ обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов [RU 2536216, опубл. 20.12.2014 г., МПК А62С 3/06], осуществляемый в резервуарном парке с газоуравнительной системой, установкой получения азота с ресивером и установкой улавливания легких фракций в составе объемного насоса (компрессора) и ресивера газовой смеси.

Недостатком известной установки улавливания легких фракций являются высокие энергозатраты и большая металлоемкость ресивера.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка улавливания легких фракций [RU 2623001, опубл. 21.06.2017 г., МПК F25J 3/06, B01D 53/02, А62С 3/06], содержащая газодувку, дефлегматор, соединенный с холодильной машиной и узел адсорбции, включающий адсорберы, находящиеся в режимах адсорбции и регенерации.

Недостатком данной установки являются выбросы в атмосферу не адсорбировавшихся углеводородов, что ограничивает применимость данной установки при наличии растворенных углеводородных газов в продукте, например этана, пропана, изобутана в бензине.

Задача изобретения - исключение выбросов углеводородов в атмосферу.

Техническим результатом является исключение выбросов углеводородов в атмосферу за счет комплектации установки узлом каталитического окисления и использования продуктов окисления в качестве теплоносителя или продувочного газа при регенерации адсорбента.

Предложено два варианта установки.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в известной установке, включающей дефлегматор с линией вывода нагретого газа адсорбционной очистки, соединенный с холодильной машиной, и узел адсорбции с адсорберами, находящимися в режимах адсорбции и регенерации, особенностью является то, что на линии вывода нагретого газа адсорбционной очистки расположен узел каталитического окисления, оснащенный линией вывода продуктов окисления, соединенной с адсорбером, находящимся в режиме регенерации, линией подачи части продуктов окисления в качестве продувочного газа.

Второй вариант установки, применяемый в случае использования гидрофильных адсорбентов, отличается тем, что в качестве продувочного газа используют часть нагретого газа адсорбционной очистки, на линии подачи которого установлен теплообменник, оснащенный линиями ввода/вывода части продуктов окисления.

Для поддержания устойчивого режима окисления углеводородов узел окисления может быть оснащен линиями подачи воздуха и/или топлива.

Установка узла каталитического окисления, соединенного с адсорбером, находящимся в режиме регенерации, линией подачи части продуктов окисления в качестве продувочного газа позволяет нацело окислить неадсорбировавшиеся углеводороды и использовать тепло, выделяющееся при их окислении, для регенерации адсорбента. Во втором варианте тот же результат достигается путем дополнительной установки теплообменника на линии подачи продувочного газа, в качестве которого используют часть нагретого газа адсорбционной очистки, соединенного с узлом каталитического окисления линиями ввода/вывода части продуктов окисления.

Предлагаемая установка в первом варианте (фиг. 1) включает дефлегматор 1, холодильную машину 2, узел адсорбции, включающий два (условно) адсорбера 3 (находится в режиме адсорбции) и 4 (находится в режиме регенерации) и узел каталитического окисления 5.

При работе первого варианта установки газовую смесь, содержащую углеводородные пары, вытесняемую из резервуаров, подают по линии 6 в нижнюю часть дефлегматора 1 после смешения с газом регенерации, подаваемым по линии 7, и последовательно охлаждают газом адсорбционной очистки, подаваемым по линии 8 из адсорбера 3, и хладоагентом, подаваемым по линии 9 из холодильной машины 2. Сконденсировавшиеся углеводороды по линии 10 выводят с низа дефлегматора 1, а с его верха газ дефлегмации по линии 11 подают для адсорбционной очистки от несконденсировавшихся паров углеводородов в адсорбер 3, нагревают в нижней секции дефлегматора 1 и направляют в узел каталитического окисления 5, где не адсорбировавшиеся углеводороды окисляют до паров воды и углекислого газа. Часть продуктов окисления по линии 12 выводят в атмосферу, а часть направляют в качестве продувочного газа для регенерации адсорбента в адсорбер 4, газ регенерации, содержащий пары углеводородов, выводят по линии 7. После завершения регенерации адсорбер 4 охлаждают и переводят в режим ожидания. После насыщении адсорбента в адсорбере 3 его переводят в режим регенерации, а адсорбер 4 переключают в режим адсорбции. Для поддержания полноты окисления в узел 5 по линиям 13 и 14 могут подаваться воздух и/или топливо (показано пунктиром).

Второй вариант установки (фиг. 2) отличается расположением теплообменника 15 на линии 16 подачи части нагретого газа адсорбционной очистки, а ее работа отличается тем, что на окисление в узел 5 подают часть нагретого газа адсорбционной очистки, а другую часть по линии 16 направляют в адсорбер 4 в качестве продувочного газа для регенерации адсорбента после нагрева в теплообменнике 15 частью продуктов окисления, которая затем возвращается в линию 12.

Таким образом, предлагаемая установка исключает выброс углеводородов в атмосферу и может быть использована в промышленности.

Изобретение относится к установкам улавливания легких фракций в резервуарных парках летучих углеводородных продуктов при больших и малых дыханиях и может найти применение в различных отраслях промышленности. Предложено два варианта установки, включающей в первом варианте дефлегматор, холодильную машину, узел адсорбции и адсорберы, находящиеся в режиме адсорбции и регенерации, а также узел каталитического окисления. При работе первого варианта установки газовую смесь, содержащую углеводородные пары, подают в нижнюю часть дефлегматора после смешения с газом регенерации и последовательно охлаждают газом адсорбционной очистки и хладоагентом, подаваемым из холодильной машины. С низа дефлегматора выводят жидкие углеводороды, а с верха - газ дефлегмации, который очищают от несконденсировавшихся паров углеводородов в адсорбере, нагревают в нижней секции дефлегматора и направляют в узел каталитического окисления. Часть продуктов окисления выводят в атмосферу, а часть направляют в качестве продувочного газа для регенерации адсорбента. Газ регенерации направляют в исходную газовую смесь. После насыщении адсорбента адсорберы переключают. Второй вариант установки отличается наличием теплообменника, расположенного на линии подачи в адсорбер части нагретого газа адсорбционной очистки в качестве продувочного газа. При его работе в узел каталитического окисления подают часть нагретого газа адсорбционной очистки, а другую часть направляют в качестве продувочного газа для регенерации адсорбента в адсорбере после нагрева в теплообменнике частью продуктов окисления, которая затем возвращается в линию их вывода. Изобретение обеспечивает исключение выбросов углеводородов в атмосферу. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка улавливания легких углеводородных фракций, включающая дефлегматор с линией вывода нагретого газа адсорбционной очистки, соединенный с холодильной машиной, и узел адсорбции с адсорберами, находящимися в режимах адсорбции и регенерации, отличающаяся тем, что на линии вывода нагретого газа адсорбционной очистки расположен узел каталитического окисления, оснащенный линией вывода продуктов окисления, соединенной с адсорбером, находящимся в режиме регенерации, линией подачи части продуктов окисления в качестве продувочного газа.

2. Установка улавливания легких углеводородных фракций, включающая дефлегматор с линией вывода нагретого газа адсорбционной очистки, соединенный с холодильной машиной, и узел адсорбции с адсорберами, находящимися в режимах адсорбции и регенерации, отличающаяся тем, что на линии вывода нагретого газа адсорбционной очистки расположен узел каталитического окисления, оснащенный линией вывода продуктов окисления, соединенной с теплообменником, расположенным на линии подачи части нагретого газа адсорбционной очистки в качестве продувочного газа с адсорбером, находящимся в режиме регенерации.