Устройство для очистки резервуара, содержащего одорант природного газа, а также его производные Российский патент 2024 года по МПК B08B9/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания и очистки резервуаров, преимущественно, содержащих одорант природного газа, а также его производные, и может быть использовано в газовой, нефтехимической и смежных с ними отраслях промышленности. Уровень техники

Известно устройство для очистки резервуара, состоящее из управляемых компьютером и соединенных трубопроводами емкости хранения технологического раствора, напорного насоса, узла ввода эжекторного типа, обрабатываемого резервуара, сепаратора, реактора, озонодеструктора, компрессора, концентратора кислорода, генератора озона, в котором очистку резервуара осуществляют озоном в водном растворе (патент РФ №176689 от 10.01.2017 г., МПК В08В 9/08).

К недостаткам известного устройства можно отнести то, что используется значительное количество технологического раствора, при этом с использованием известного устройства нельзя обезвреживать резервуары, содержащие значительные количества остатка одоранта.

Наиболее близким к заявленному устройству по совокупности признаков является мобильная установка для промывки емкостей, состоящая из расходной емкости с раствором, циркуляционного насоса и шламоуловителя, при помощи которой промывают емкости хранения одоранта (Посмак М.А., Крюков А.В., Алиев Т.Т., Янчук В.М., Галкин С.С. Реализация на объектах эксплуатации технологии очистки емкостей для хранения одоранта // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. №2. С. 34-36).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании указанного устройства, относится то, что не достигают полной дезодорации емкости и раствора, а только снижают уровень содержания меркаптанов до уровня отсутствия ярко выраженного запаха одоранта, не препятствуют попаданию в атмосферу токсичных паров одоранта, при этом используют несколько тонн технологического раствора в процессе работы, а работы по сливу токсичного раствора из емкости выполняют вручную.

Кроме того, осуществляют окончательную утилизацию отработанного раствора на удаленной стационарной установке термического обезвреживания путем сжигания, применяя сложную реагентную систему очистки дымовых газов, а транспортировку раствора к объекту утилизации осуществляют в специальном транспортном средстве - бензовозе, что говорит о токсичности и пожаровзрывоопасности отработанного раствора, то есть об отсутствии результата обезвреживания.

Проблема при очистке, обезвреживании и дезодорации резервуаров хранения одоранта заключается в том, что возникла необходимость сокращения времени полного обезвреживания и дезодорации емкостей, содержащих значительное количество одоранта.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат - снижение класса опасности веществ, получаемых в процессе утилизации, со второго до четвертого; сокращение времени полного и необратимого обезвреживания и дезодорации емкостей.

Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для очистки резервуара включает герметичную камеру сгорания, газовые горелки, трубопроводы горючего газа и воздуха, соединенные с компрессором и воздушной форсункой для подачи воздуха внутрь герметичной камеры сгорания, огнепреградитель, выход которого соединен с каталитическим реактором, серопровод и серозатвор, трубопровод дымовых газов для подачи в дымовую трубу на рассеивание.

Краткое описание чертежей

Схема изобретения изображена на чертеже, где 1 - герметичная камера сгорания, 2 - газовые горелки, 3 - трубопровод горючего газа, 4 - трубопровод воздуха, 5 - компрессор, 6 - воздушная форсунка, 7 - огнепреградитель, 8 - каталитический реактор, 9 - серопровод, 10 - серозатвор, 11 - трубопровод дымовых газов, 12 - дымовая труба, 13 - обезвреживаемый резервуар.

Устройство предназначено для очистки (обезвреживания) металлических резервуаров от значительных количеств токсичных и дурнопахнущих веществ в чистом или разбавленном виде, таких как одорант природного газа - смесь природных меркаптанов, прочих газообразных и жидких серосодержащих органических соединений, растворенного сероводорода. Устройство является мобильным, быстро разворачиваемым и может быть перевезено на любое расстояние автомобильным транспортом по дорогам общего назначения, железнодорожным или водным транспортом.

Устройство для очистки резервуаров хранения одоранта состоит из герметичной камеры сгорания, газовых горелок, форсунки подачи воздуха, огнепреградителя, каталитического реактора, серозатвора, компрессора и дымовой трубы.

Герметичная камера сгорания 1 содержит газовые горелки 2, имеющие трубопровод горючего газа 3 и трубопровод воздуха 4, соединенный с компрессором 5, и воздушной форсункой 6 для подачи воздуха внутрь герметичной камеры сгорания 1. Неотъемлемым элементом герметичной камеры сгорания 1 является огнепреградитель 7, выход которого соединен с каталитическим реактором 8 любым способом, обеспечивающим герметичность. Выход жидкой серы из каталитического реактора 8 осуществляется через серопровод 9 в серозатвор 10, а выход газов осуществляется через трубопровод 11 в дымовую трубу 12.

Осуществление изобретения

Работу устройства осуществляют следующим образом.

Закрепляют обезвреживаемый резервуар 13 внутри герметичной камеры сгорания 1 и герметизируют ее. Подают в газовые горелки 2 горючий газ по трубопроводу 3 и воздух по трубопроводу 4, зажигают пламя и греют внутреннее пространство герметичной камеры сгорания 1 до температуры начала интенсивного кипения одоранта. Затем подают воздух по трубопроводу 4 от компрессора 5 через воздушную форсунку 6 и направляют поток через огнепреградитель 7 в каталитический реактор 8. Каталитический реактор 8 предварительно разогревают до 220-600°С. Каталитический реактор 8 наполнен нейтральной насадкой и бокситным, рутиловым или цеолитным катализатором. В реакторе происходит образование сероводорода и сернистого ангидрида, которые взаимодействуют и образуют элементную серу, поступающую в серопровод 9 (процесс Клауса), и отбираемую через серозатвор 10. Дымовые газы по трубопроводу 11 с минимальным содержанием сернистого ангидрида поступают на рассеивание в дымовую трубу 12.

Окончание процесса обезвреживания определяют:

- экспериментально по отсутствию в пробе токсичного или дурнопахнущего вещества любым пригодным аналитическим методом, в том числе, органолептически;

- визуально, путем наблюдения цвета свечения, испускаемого раскаленным металлом резервуара в камере сгорания.

Пример реализации работы устройства.

Резервуар хранения одоранта объемом 80 литров, содержащий около 20 литров остатка одоранта с пирофорными отложениями, поместили в камеру сгорания пилотной установки объемом 456 литров, загерметизировали и начали нагрев газовой горелкой. По достижении температуры в камере сгорания в 55°С, начинают поддув воздуха, направив поток газов в предварительно разогретый до 280°С каталитический реактор. В течение 1 часа температуру в камере сгорания повысили до 450°С и прекратили нагрев, продолжая подавать воздух. Через 2 часа камера остывает до 50°С и резервуар извлекают, при этом отсутствовал запах одоранта или его производных, а также отсутствовали пирофорные свойства донного осадка. Получено 4.5 кг серы элементной, что составляет около 85% выхода от теоретического.

Время на обезвреживание резервуара определяется соотношением производительности каталитического реактора и количеством остатка одоранта. В то время как в прототипе (аналоге) есть объективные ограничения, связанные с низкой растворимостью одоранта в моющем (технологическом) растворе. Таким образом, варьированием соотношения «производительность реактора / количество одоранта» можно сократить время обезвреживания и очистки резервуара до минимального значения

В результате такого обезвреживания класс опасности отхода -резервуара хранения одоранта - понижают со второго до четвертого, при этом снимают необходимость в утилизации отработанного технологического раствора, что повышает экологическую безопасность предлагаемого устройства.

Предложенное техническое устройство позволяет в течение минимального конечного времени производить исчерпывающее и необратимое обезвреживание и дезодорацию металлических резервуаров, содержащих значительные количества одоранта.

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания и очистки резервуаров, содержащих одорант природного газа. Устройство для очистки резервуара содержит камеру сгорания, компрессор, газовые горелки, форсунку воздушную, огнепреградитель, каталитический реактор, серозатвор, дымовую трубу. Технический результат – обеспечение обезвреживания и дезодорации металлических резервуаров в течение конечного времени. 1 ил.

Устройство для очистки резервуара, содержащего одорант природного газа, а также его производные, включающее герметичную камеру сгорания, газовые горелки, трубопроводы горючего газа и воздуха, соединенные с компрессором и воздушной форсункой для подачи воздуха внутрь герметичной камеры сгорания, огнепреградитель, выход которого соединен с каталитическим реактором, серопровод и серозатвор, трубопровод дымовых газов для подачи в дымовую трубу на рассеивание.