Способ утилизации снега энергией подтоварной воды Российский патент 2022 года по МПК E01H5/10 

Изобретение относится к технологиям и способам утилизации снега и применимо на объектах нефтяной промышленности использующих подтоварную воду для системы ППД.

Известные способы плавления снежных масс различаются видом теплоносителя для выделения энергии плавления (горячая вода, воздух, газообразные продукты), видом взаимодействия теплоносителя со снегом (контактирует со снегом при отдаче тепла, либо без непосредственного контакта), видом энергетического источника для работы снегоплавильной установки (газ, уголь, электричество, различного рода двигатели), способов загрузки снежных масс, мобильностью [1, 2, 3].

Недостатком этих методов является:

- Потребность значительных энергетических ресурсов для плавления снежных масс.

- Невозможность использования на опасных производственных объектах без дополнительных мер по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности.

- Отрицательное влияние на окружающую среду.

Указанных недостатков лишены снеготаялки, использующие тепло сточных канализационных вод.

Известны уже запатентованные изобретения снегоплавильных установок - патент РФ № 2640281 [4], которая плавит снежные массы энергией канализационных сточных вод и относится к области городского хозяйства.

Недостатком данного метода является невозможность применения на площадочных объектах нефтегазодобывающих предприятий по причине отсутствия необходимого количества сточных канализационных вод, невозможность сброса загрязненной нефтепродуктами воды в систему общесплавной канализации без предварительной очистки, отсутствие систем канализации на удаленных объектах, значительные капитальные затраты на строительство.

Цель изобретения – плавление снежных масс (включая нефтезагрязненные и потенциально загрязненные) на площадочных объектах нефтегазодобывающих предприятий, эксплуатирующих систему ППД, используя тепловую энергию подтоварной воды для снижения затрат на транспортные расходы по перевозке снега.

Поставленная цель достигается путем прямого смешивания воды отделившейся в установках предварительного сброса или аналогичных нефтеподготавливающих установок в ванной для смешивания. Процесс описывается следующим образом - Подтоварная вода под давлением установки подготовки нефти или перекачиваемая насосом, подается через перфорированный трубопровод или другое конструкторское решение, в ванну прямого смешивания где происходит процесс снегоплавления. Расплавленные массы по трубопроводам поступают в уже существующие или специально установленные дренажные ёмкости, где в дальнейшем транспортируются существующими или вновь установленными в них исполнительными механизмами для откачки емкостей в зависимости от технологии в действующие трубопроводные коммуникации системы ППД, или (при нефтяных загрязнениях) на вход системы подготовки нефти для нефтеотделения.

Функциональная схема снегоплавильной установки приведена на рис. 1, на рис. 2 – модель снегоплавильной установки, на рис. 3 – экспериментальная модель конструкции предлагаемого метода плавления снега.

На рис. 1 представлено наглядное техническое решение снегоплавильной установки.

Из трубопровода подтоварной воды через запорную арматуру по трубопроводу поступает подтоварная вода, пройдя путь по змеевидному участку трубопровода, поступает в открытый перфорированный участок, где через сквозные отверстия путем орошения или прямоструйно подается в ванну для смешивания. В ванну для смешивания загружается необходимый для расплавления объем снега, путем прямого контакта с водой происходит его плавление. Трубопровод, проложенный по дну установки и имеющий змеевидный участок, предназначен для передачи тепловой энергии уже расплавленным снежным массам и подтоварной воде. Песочный заградитель позволяет задерживать песок, грунты и противогололедный реагент гравитационным способом, собирая их на дне установки для последующей уборки, решетки в окне слива установки позволяют задерживать крупные посторонние предметы. Расплавленные массы по трубопроводам поступают в уже существующие, или специально установленные дренажные ёмкости, где в дальнейшем транспортируются существующими или вновь установленными в них исполнительными механизмами для откачки емкостей в зависимости от технологии в действующие трубопроводные коммуникации системы ППД или (при нефтяных загрязнениях) на вход системы подготовки нефти для нефтеотделения.

Сопоставительный анализ заявленного метода относительно существующих: метод не имеет стоимости плавления снежных масс в отличие от аналогов, так как использует тепловую энергию воды, полученную в процессе нефтеотделения, которая является лишь вторичным продуктом процесса подготовки нефти и далее полезно не используется в технологии, на текущий момент закачивается в пласт, обладая всей тепловой энергией, – следовательно, метод соответствует критерию «новизна».

Сравнением заявленного технического решения не только с прототипом, но и другими известными решениями того же назначения [1, 2, 3, 4 и пр.] не обнаружено решение, обладающее сходными признаками, что позволило сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию - «существенные отличия».

Заявленный метод плавления предлагается использовать при утилизации снежных масс на площадочных объектах нефтегазодобывающих предприятий, осуществляющих деятельность в районах крайнего севера и с длительным зимним периодом.

Источники информации

1. Патент РФ № 2023786 на изобретение «Снеготаялка». Авторы: Попенко Борис Васильевич, Поляков Евгений Алексеевич. Публикация патента 30.11.1994.

2. Патент РФ № 2484199 на изобретение «Установка для таяния снега». Авторы: Щенников Коминтерн Александрович, Богов Игорь Александрович, Толмачев Валерий Владиславович. Публикация патента 10.06.2013.

3. Патент РФ №2195526 на изобретение «Снеготаялка». Автор: Сухолитко Валентин Афанасьевич. Публикация патента 27.12.2002.

4. Патент РФ № 2640281 на изобретение «Снеготаялка». Авторы: Борткевич Виктор Станиславович, Драчиков Сергей Александрович, Миркис Михаил Владимирович, Щигал Тамара Афроимовна. Публикация патента 27.12.2017.

Изобретение относится к технологиям и способам утилизации снега и может быть применено на объектах нефтяной промышленности, использующих подтоварную воду для системы поддержания пластового давления для добычи нефти. Способ утилизации снега энергией подтоварной воды путем прямого смешивания в ванне со снежными массами, характеризуется тем, что используется вода, отделившаяся в ходе технологических процессов по нефтеотделению в установках предварительного сброса воды, подготовки нефти. Затем расплавленные массы по трубопроводам транспортируются в действующие трубопроводные коммуникации системы поддержания пластового давления через дренажные емкости или при нефтяных загрязнениях снежных масс - на вход системы подготовки нефти для дальнейшего нефтеотделения. Технический результат изобретения заключается в использовании тепловой энергии подтоварной воды для утилизации снежных масс, что обеспечивает снижение затрат на транспортные расходы по перевозке снега. 3 ил.

Способ утилизации снега энергией подтоварной воды путем прямого смешивания в ванне со снежными массами, характеризующийся тем, что используется вода, отделившаяся в ходе технологических процессов по нефтеотделению в установках предварительного сброса воды, подготовки нефти, после чего расплавленные массы по трубопроводам транспортируются в действующие трубопроводные коммуникации системы поддержания пластового давления через дренажные емкости или при нефтяных загрязнениях снежных масс - на вход системы подготовки нефти для дальнейшего нефтеотделения.