Способ хранения нефтепродуктов в резервуаре с утилизацией паров нефтепродуктов Советский патент 1988 года по МПК B65D90/30 

4.

о

О)

о

:

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперера- батьшакидей промьшшенности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся жидких продуктов.

Цель изобретения - снижение потерь и энергозатрат при хранении и повыше- ние эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок

Предварительное охлаждение паровоздушной смеси, поступающей в емкость-конденсатор, до О С позволяет понизить влагосодержание смеси, поступающей на барботаж, до 0,6%, т.е. до практически нулевого парциального давления паров воды, тем самым существенно снизить вероятность перекры- тия проходных сечений трубопроводной арматуры .льдом и инеем, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность способа.

Предварительное охлаждение до О С позволяет исключить образование льда точнее ледяных пробок, и в устройствах, где осуществляется предварительное охлаждение смеси, т§к как влага из смеси выпадает в виде жидкости, которую можно сравнительно просто отделить от конденсата. Вьшадание влаги в ясндком состоянии объясняется отсутствием переохлаждения смеси относительно точки замерзания воды.

Таким образом, повьшается эксплуатационная надежность способа утилизации паров нефтепродукта. I

Предварительное охлаждение паро- воздушной смеси воздухом, охлалоден- ным при барботаже, позволяет частично осушить смесь и тем самым повысить эксГшуатационную надежность способа, сконденсировать пары нефте- продукта до равновесной концентрации, соответствующей температуре предварительно охлажденной паровоздушной смеси, и тем самым уменьшить количество пара, а также уменьшить теплосодержание смеси, поступающей на барботаж, и, следовательно, снизить затраты энергии на конденсацию оставшегося пара в смеси, имеющей значительно меньшее теплосодержание ,

На чертеже изображена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка включает резервуар 1, заполненный нефтепродуктом, газовое пространство которого трубопроводом 2 соединено с теплообменником 3, емкость-конденсатор 4, вход которой трубопроводом 5 соединен с теплообменником, а свободное пространство теплоизолированным трубопроводом 6 соединено с теплообменником 3,.отстойник 7, конденсатосборник 8,соединенный переливными трубками 9 с отстойником 7 и емкостью-конденсатором 4, и насос 10, вход которого соединен с конденсатосборником 8, а выход - с резервуаром 1.

Способ осуществляется следуюш 1м образом.

Вытесняемая из резервуара 1 паровоздушная смесь по трубопроводу 2 поступает в теплообменник 3, где охлаждается до О С холодным воздухом, поступающим из емкости-конденсатора

4по теплоизолированному трубопроводу 6. Охлаждение смеси в теплообменнике 3 сопровождается конденсацией паров воды и нефтепродукта до концентраций, соответствующих О С, т.е. пары нефтепродукта конденсируются частично, а пары воды - практически полностью. Осушенная паровоздушная смесь, имеющая меньшее теплосодержание и меньшую концентрацию паров нефтепродукта, по трубопроводу

5поступает в емкость-конденсатор 4, заполненную охлажденньм нефтепродуктом. Проходя в режиме барботажа через охлажденньм нефтепродукт, смесь охлаждается до температуры, соответствующей нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта, в результате чего пары нефтепродукта полностью конденсируются, а воздух (инерт- ный некоденсирующийся компонент смеси) охлаждается и по теплоизолированному трубопроводу 6 поступает в теплообменник 3, где отдает свой холод паровоздушной смеси и выбрасьша- ется в атмосферу. Конденсат нефтепродукта и вода из теплообменника 3 стекают в отстойник 7, где происходит их разделение. По переливным трубам 9 конденсат нефтепродукта из отстойника 7 и емкости-конденсатора

4 перетекает в конденсатосборник 8, откуда по мере накопления насосом 10 подается в резервуар 1. Уровень нефтепродукта в емкости-конденсаторе 4 составляет 200-250 мм, что обеспечи , 14

вает прохождение всей паровоздушной смеси через теплообменник и емкость- конденсатор,, исключая сраба ывание предохранительных (дыхательных) клапанов, срабатьшающих при давлении 200 мм вод. столба. При необходимости емкость-конденсатор с теплообменником может обслуживать несколько резервуаров, заполненных одним и тем же нефтепродуктом.

Использование предлагаемой установки и реализация способа позволяет обеспечить полную утилизацию паров нефтепродуктов; существенно снизить (на 20-30%) затраты эдектроэнергии на конденсацию паров; предотвратить выбросы паров нефтепродукта в атмосферу, тем самым решать проблему защиты окружающей среды; снизить вероятность перекрытия проходных сечений трубопроводной арматуры льдом и инеем.

Теоретическим обоснованием существенного снижения влажности паровоздушной смеси при охлаждении ее до О С является практически нулевое парциальное давление паров воды при нулевой температуре.

Пример 1. Количество влаги, содержащейся в паровоздущной смеси

тью Ц| 0,95 и температурой но р

(О Л1

Л9..-.7,9,4-.

количество воды в 1000 м смеси, кг;

парциальное давление паров воды в смеси; давление насьщ1;енных паров воды;

влажность воздуха; абсолютное давление смеси.

г

719,4

0,95-0,04241 1,02

1 0,95-0,04241

1,02

29,5 кг/1000 м

Таким образом, предварительное охлаждение паровоздушной смеси до 0°С позволяет извлечь из смеси 86% влаги.

Снижение энергоемкости способа можно обосновать, рассмотрев уравнение теплового баланса для емкости- конденсатора

де

QH QB + Qnn QM

+ Q

к

QS Qnn-QK тепло, которое необходимо отвести от нефтепродукта в емкости-кондеНсаторе; тепло сухого воздуха; тепло перегретых паров нефтепродукта;:

тепло конденсации паров нефтепродукта

(5ц СвСрв(Т,-Т)С„Ср„(Т,-Т,,)+С„,,

Т -51

Т -

i г

где Gg,, вес воздуха и паров нефтепродукта в вытесненной паровоздушной смеси; Срц ,Cpj -теплоемкость воздуха и

паров;

Т| - температура вытесненной смеси;

температура паров на линии насыщения;

температура, поддерживаемая в емкости-конденсаторе, соответствующая нулевому парциальному давлению паров нефтепродукта. Пример 2. Расход паровоздушной смеси при большом дыхании составляет 200 температура смеси - 50°С; температура на линии насьш1ения, соответствующая концентрации паров С 0,4-38°С.

Температура, поддерживаемая в емкости-конденсаторе, - 50°С. 1 еш1оемкость воздуха C|

РЬ

.™4S c Теплоемкость паров бензина С

рп

60

2

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов. Цель изобретения - снижение потерь и энергозатрат при хранении и повьшение эксплуатационной надежности. Способ заключается в конденсации паровоздушной смеси путем пропускания в режиме барботажа через слой охлаждаемого нефтепродукта. Новым в способе является предварительное охлаждение паровоздушной смеси, поступакщей в емкость-конденсатор до О С и использование воздуха,несконденсировавшегося в процессе барботаха, чем достигается осушка смеси и рациональное использование холода воздуха. 1 з.п. фглы, 1 ив. (Л

Остаточное влагосодержание смеси после охлаждения до О С

СГ 719,4

1

0,0061 1,02

1 - 4,2 кг/1000 мз.

1-0,0061 1,02

6

,- .. % .

Скрытая теплота парообразования

г 272 Щ. L кг J

Подставив исходные данные в уравнение теплового баланса, получим Q ц ь 75000 кДж, что соответствует мощности холодильного агрегата 20 кВт.

д„„ 5000кДж; Q 56000 кДж; ,ц« 14000 кДж,или 4 кВт, т.е. на ох10

лаждение воздуха идет - 20% энергии.

Пример 3. Температура на ли- 5 НИИ насыщения, соответствующая конден- трации паров нефтепродукта С 0,2, - 19 С.

Остальные данные по примеру 2. После расчета йолучаем.

Q, 53000 кДж, или 15 кВт; Q,„ « 6500 кДж; Q ft27500 кДж; Q « 19000 кДж, или 5,5 кВт, т.е. на охлаждение воздуха идет /у 36% энергии

Из приведенных примеров видно,что использование холода воздуха, конденсирующегося при обработке, позволяет на 20-30% снизить затраты энергии на утилизацию паров нефтепродуктов по сравнению с прототипом.20

Формула изобретения

f

тепродуктов, включающий конденсацию паров путем пропускания -в резкиме барботажа паровоздушной смеси из резервуара через конденсатор, заполненный нефтепродуктом из резервуара, . температуру которого поддерживают ниже температуры нефтепродукта и вьппе температуры кристаллизации последнего, отличающийся тем, 4TOj с целью снижения потерь и энергозатрат при хранении и повьппения эксплуатационной надежности путем исключения образования ледяных пробок, перед конденсацией паровоздушную смесь

15

охлаждают до ОС,

охлаждают до ОС,

1