Способ хранения легкоиспаряющейся жидкости Советский патент 1992 года по МПК B65D90/22 

ми. Во первых, поскольку насыпная плотность слоя микросфер составляет 0,4-0,7 т/м , то естественно и масса слоя и сила его прижатия к стенке резервуара невелики, это приводит к повышенному испарению жидкости через зазор между стенкой и слоем микросфер. В этом случае за счет наличия сил поверхностного натяжения в жидкости слой микросфер вообще не контактирует со стенкой резервуара, т.е. происходит через зазор, равный 1-1,5 см. Именно через этот зазор и происходит значительное испарение жидкости. Во вторых, жидкость также интенсивно испаряется со стенок резервуара при понижении уровня жидкости. Так как при изменении погодных условий в первую очередь нагреваются стенки резервуара, то находящаяся на их поверхности жидкость быстрее нагревается и испаряется, чем основная масса жидкости, находящаяся под слоем микросфер.

Целью изобретения является сокращение потерь от испарения при хранении и опорожнении стального резервуара.

Цель достигается тем, что в способе хранения легкоиспаряющихся жидкостей, включающем засыпку на поверхность жидкости слоя полых микросфер для уменьшения испарения, в качестве микросфер используют полые стеклянные микросферы, выделенные из золы-унос тепловых электростанций, работающих на каменном угле, и которые притягиваются к стенке резервуара за счет магнитных сил.

Такие сферы известны под названием Ценосферы и являются фракцией, полученной из золы-унос тепловых электростанций, работающих на каменном угле.

Ценосферы имеют следующий примерный химический состав, мас.%, и физические параметры:

Химический состав и физические параметры зависят от типа используемого угля и способа его сжигания. Ценосферы нашли широкое применение в различных отраслях

промышленности, а именно: в строительстве как наполнитель для получения легковесных тепло- и звукоизоляционных изделий; для цементирования нефтяных скважин, особенно геотермальных; как наполнитель

для твердых и жидких диэлектриков из полимеров, как добавка в трансформаторное масло, наполнитель силовых электрических кабелей, или наполнитель для полимербе- тонных изделий, электрических изоляторов,

санитарно-технических изделий; как составная часть легковесного материала, используемого в качестве огнеотражательных экранов и герметизирующих огнестойких составов в авиации и космонавтике; для

производства легковесных теплоизоляционных материалов, используемых в судостроении, в частности для теплоизоляции трюмов судов; как составной компонент красок и эмалей; как основа или субстрат, на

который наносится тонкая металлическая пленка, т.е. получение металлизированных микросфер, которые используются как катализатор химических процессов, вследствие высокой химической стойкости ценосферы

используются для производства напольных плит и других изделий в химическом производстве; широко ценосферы используются для изготовления литейных форм (теплоизоляционных вставок) при кокильном литье

металлов; ценосферы используются как субстрат вместе с питательным раствором для выращивания растений методом гидропоники; для создания фильтрующих материалов на основе ценосфер.

Наряду с известным широким использованием ценосферы в данном изобретении

Состав мае %

Насыпная плотность, г/см Максимальное гидростатическое давление, фунтов на

кв.дюйм)

Размер частиц, мкм Толщина стенки.

мкм

Температура плавления, °С

Газовая смесь внутри сферы.% Цвет

РедОз 22.31

СаО 4,48

МдО 1,00

N320 1.47

С 2.21

0,3-0,6

1500-2500 50-300

3-10

1300

С02 58-85

N215-42

Серый

проявляют новые свойства, а именно: по химическому составу ценосферы содержат окись железа (РеОз)в количестве около 20%, т.е. в состав микросфер входит магнетит, а это означает, что часть микросфер с большим содержанием магнетита проявляют магнитные свойства. При использовании слоя микросфер в качестве непроницаемого теплоизоляционного слоя в резервуаре для нефти микросферы, содержащие магнетит, подобно маленьким магнитам притягиваются к стальной стенке резервуара, уплотняя зазор. Сила уплотнения может быть увеличена, например, за счет искусст- венного выделения микросфер с большим содержанием магнетита. Это можно осуществить с помощью магнитной сепарации, Также сила уплотнения стенки резервуара и слоя микросфер может быть достигнута за счет внешнего магнитного поля, например, за счет установки кольцевого электромагнита вокруг резервуара.

Таким образом, проявляемые новые свойства позволяют снизить потери жидко- сти при испарении за счет более плотного контакта слоя микросфер со стенками резервуара.

На фиг. 1 изображена схема хранения легкоиспаряющейся жидкости; на фиг. 2 - схема взаимодействия слоя микросфер со стенкой резервуара в известном способе (прототипе); на фиг. 3 - схема взаимодействия слоя микросфер со стенкой в предлага- емом способе.

Пример. Нефтепродукт, заливают в закрытый стальной резервуар 1 диаметром 12 м и высотой 18 м, затем на поверхность нефти засыпают слой 2 полых стеклянных микросфер, выделенных из золы-унос ТЭЦ, работающей на каменном угле. Это микросферы имеют вышеприведенный химический состав и физические параметры. Микросферы засыпают слоем толщиной 20 см, Этот слой является теплоизоляционным и малопроницаемым для легкоиспаряемой нефти. В силу того, что в состав микросфер окись железа (магнетит то некото- PI. о микросферы обладают магнитными свойствами, поэтому слой микросфер прижимается к стенкам стального резервуара

за счет магнитных сил. Так как слой микросфер имеет высокий коэффициент упаковки, то микросферы, содержащие значительное количество магнетита, притягиваясь к стенке резервуара, увлекают за собой другие микросферы, уплотняя вертикальный зазор между стенкой резервуара и слоем микросфер, способствуя снижению испарения нефтепродукта.

Причем действие магнитных сил между стенкой резервуара и магнитными микросферами преодолевает силы поверхностного натяжения жидкости, обеспечивая непосредственный контакт стенки и микросфер (см. фиг. 3). Кроме того, при уменьшении уровня жидкости в резервуаре (при опорожнении резервуара) за счет вязкости нефти на стенках резервуара вместе с нефтью остаются микросферы, которые образуют внутренний слой на стенке (толщиной 1 см). Этот слой имеет низкую теплопроводность, что уменьшает нагрев внутренней полости резервуара при суточных перепадах температур. Таким образом, за счет воздействия этих двух факторов, проявляющихся за счет магнитных свойств микросфер, общее количество испаряющейся жидкости может быть снижено на 20%. Использование микросфер, выделенных методом флотации из золы-унос ТЭЦ позволяет утилизировать отходы производства и решать вопросы по охране окружающей среды.

Формула изобретения

Т. Способ хранения легкоиспаряющейся жидкости, преимущественно нефтепродуктов, в стальном резервуаре, включающий покрытие поверхности пегко- испаряющейся жидкости слоем полых микросфер, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь от испарения при хранении и опорожнении стального резервуара, в качестве материала полых микросфер использована зола тепловых электростанций, работающих на каменном угле.

Фи.г.1

Фиг.Ъ.