RU1790539C

RU1790539C - Method for trapping light fractions of oil and oil products stored in reservoirs

Info

Publication number: RU1790539C
Application number: SU904877550A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Метельков; Валентин Петрович Тронов; Рифкат Зиннурович Сахабутдинов; Анатолий Валентинович Тронов; Андрей Васильевич Савельев; Алексей Николаевич Шаталов
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1993-01-23

Abstract

Использование: в нефтегазовой промышленности . Цель: снижение материальных затрат и сокращение вредных выбросов в атмосферу. Сущность изобретени : нефть по нефтепроводу 1 поступает в резервуары 2, а затем по окончании операций приема, обработки и хранени по нефтепроводу 3 направл етс на дальнейшую обработку или к потребителю. Выделившиес в резервуарах 2 легкие фракции нефти переход т в паровой объем и по мере увеличени парциального давлени перемешиваютс с воздухом , образу паровоздушную смесь легких углеводородов. Последн с любой концентрацией углеводородов (от 0 до 10U%) поступает в газовый приемный патрубок 4, оснащенный отбойными поверхност ми 5 и разрывной диафрагмой 6, а затем токовоздушна смесь по трубопроводу 7 направл етс в сепзратор-кондёнсатосбор- ник 8. Отделившийс конденсат насосом 9 по конденсатопроводу 10 откачиваетс в нефтепровод 1, а паровоздушна смесь по т/п 11 поступает в смеситель 12, в который одновременно из газопровода 13 через регулирующий клапан 14 подаетс углеводородный газ, где в турбулентном режиме интенсивно перемешиваетс . Концентраци углеводородных компонентов в газовоздушной смеси контролируетс с помощью анализатора 15. 1 табл., 1 ил. /J СО с х| о о с со ю соUsage: in the oil and gas industry. Purpose: reduction of material costs and reduction of harmful emissions into the atmosphere. SUMMARY OF THE INVENTION: oil is supplied through reservoir 1 to reservoirs 2, and then, upon completion of reception, processing and storage, through pipeline 3 is sent for further processing or to a consumer. The light oil fractions released in the tanks 2 go into the vapor volume and mix with air as the partial pressure increases, forming a vapor-air mixture of light hydrocarbons. The latter, with any concentration of hydrocarbons (from 0 to 10U%), enters the gas inlet pipe 4, equipped with baffle surfaces 5 and a bursting diaphragm 6, and then the air-to-air mixture is sent via pipeline 7 to the condensate collector 8. Separated condensate by pump 9 through the condensate line 10 it is pumped out to the oil pipe 1, and the steam-air mixture of t / p 11 enters the mixer 12, into which simultaneously hydrocarbon gas is supplied from the gas pipeline 13 through the control valve 14, where it is intensively mixed in a turbulent mode It does. The concentration of hydrocarbon components in the air-gas mixture is monitored using an analyzer 15. 1 table, 1 sludge. / J s with x | about

Description

Изобретение относитс к нефтегазовой промышленности, в частности к сбору, транспорту нефти, конденсата, и может быть использовано в других отрасл х народного хоз йства, где осуществл ютс операции по приему в резервуары, хранению и отпуску испар ющихс хшдкостей.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the collection, transport of oil, condensate, and can be used in other sectors of the national economy, where operations are carried out for the reception in tanks, storage and dispensing of evaporated liquids.

Известен способ улавливани легких фракций, заключающийс в хранении нефтепродуктов подслоем мне ртного газа, подаваемого ( в газовое пространство рёзервуарЬКэ качестве которого используют природный газ, попутный нефт ной газ, а также не содержащие водород очищенные газы нефтепереработки, ....... :There is a known method of trapping light fractions, which consists in storing petroleum products by a sublayer of mercury gas supplied (to the gas space of the reservoir, which is used as natural gas, associated petroleum gas, and also hydrogen-free refined petroleum gas, .......:

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ, включающий перераспределение паров .углеводородов между резервуарами, подачу их на прием газодувки, компримирование и подачу потребителю..Closest to the technical nature of the proposed method is a method involving the redistribution of vapors of hydrocarbons between tanks, supplying them to a gas blower, compression and supply to the consumer ..

Недостатком способов как по аналогу, так и по прототипу вл етс необходимость в продувке паровых объемов резервуаров от воздуха до замещени газом. В результате этого имеютс потери значительного количества углеводородных паров в атмосферу при пуске системы и восстановлении ее функционировани после остановки компрессора . Все это приводит к значительным материальным затратам и загр знению воздушного бассейна вредными выбросами, в особенности при добыче и использовании сероводородсодержащих нефтей,The disadvantage of the methods, both by analogy and by prototype, is the need to purge the vapor volumes of the tanks from air to gas replacement. As a result of this, there is a loss of a significant amount of hydrocarbon vapor into the atmosphere when the system is started up and its functioning is restored after the compressor stops. All this leads to significant material costs and pollution of the air basin with harmful emissions, especially in the extraction and use of hydrogen sulfide-containing oils,

Целью изобретени вл етс снижение потерь при продувке паровых объемов ре- зервуаров от воздуха до замещени их газом при запуске системы резервуаров-в рабочий режим и восстановлении ее функционировани после остановки компрессора при одновременном снижении вредных выбросов в атмосферу, .....The aim of the invention is to reduce losses during the purging of steam volumes of tanks from air to their replacement with gas when the tank system is put into operation and its functioning after the compressor stops, while reducing harmful emissions into the atmosphere .....

Указанна цель достигаетс описываемым способом, включающим перераспределение паров углеводородов между резервуарами, подачу паровоздушной смеси в конденсатосббрник, ее компримирование и подачу потребителю,- перед компримированием отобранную паровоздушную смесь компаундирует с углеводородным газом в турбулентном режиме в соотношении, предотвращающем воспламенение смеси.This goal is achieved by the described method, including the redistribution of hydrocarbon vapors between the tanks, supplying the steam-air mixture to the condensate collector, compressing it and supplying it to the consumer - before compression, the selected steam-air mixture is compounded with hydrocarbon gas in a turbulent mode in a ratio that prevents the mixture from igniting.

На чертеже изображена принципиальна схема реализации предлагаемого способа . . .. ...; The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the proposed method. . .. ...;

Способ осуществл етс в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Нефть по нефтепроводу 1 поступает в резервуары 2, а затем по окончании операций приема обработки и хранени , продолжительность которых составл ет в зависимости от конкретных условий от нескольких часов до нескольких суток, по нефтепроводуOil flows through oil pipeline 1 to reservoirs 2, and then, upon completion of processing and storage operations, the duration of which is, depending on specific conditions, from several hours to several days, via the oil pipeline

3 направл етс на дальнейшую обработку или к потребителю. Выделившиес в резервуарах 2 легкие фракции нефти переход т в паровой объем и по мере увеличени их пар- ционального давлени перемешиваютс с3 is sent for further processing or to the consumer. Light fractions of oil separated out in reservoirs 2 go into the vapor volume and, as their partial pressure increases, they are mixed with

воздухом, образу паровоздушную смесь легких углеводородов. Последн с любой концентрацией углеводородов (от 0 до 100%) поступает в газовый приемный патрубок 4, оснащенный отбойными поверхно5 ст ми 5 и разрывной диафрагмой б. Т желые углеводороды и влага конденсируютс на отбойных поверхност х, после чего стекают в резервуар, а паровоздушна смесь по трубопроводу 7 направл етс вair, forming a vapor-air mixture of light hydrocarbons. The latter, with any concentration of hydrocarbons (from 0 to 100%), enters the gas inlet pipe 4, equipped with bump surfaces 5 and a bursting diaphragm b. Heavy hydrocarbons and moisture condense on the baffle surfaces, then drain into the tank, and the vapor-air mixture is sent via line 7 to

0 конденсатосборник 8. Отделившийс конденсат насосом 9 по конденсатопроводу 10 откачиваетс и нефтепровод 1, а паровоз- душна смесь по трубопроводу 11 поступает в смеситель 12, в который одновременно из0 condensate collector 8. The condensate separated by pump 9 through the condensate line 10 also pumps out the oil pipe 1, and the steam-air mixture passes through the pipe 11 to the mixer 12, into which simultaneously

5 газопровода 13 через регулирующий клапан 14 подаётс углеводородный газ, где в турбулентном режиме интенсивно перемешиваетс . КойДей трацй углеводородных компонентов в газовоздушной смеси конт0 ретируетс с помощью анализатора 15. При достижений концентрации углеводородов выше заданной клапан 14 прикрываетс , уменьша поступление газа из газопровода 13. В случае снижени концентрации угле5 водбрбдов ниже допустимой, определ емой по данным удвоенного верхнего предела воспламенение улавливаемой углеводородной смеси, от анализатора 15 подаетс сигнал на увеличение открыти клапана 14,5 of the gas line 13, hydrocarbon gas is supplied through a control valve 14, where it is intensively mixed in a turbulent mode. A number of hydrocarbon components in the gas-air mixture is monitored using an analyzer 15. When the hydrocarbon concentration is above the predetermined value, the valve 14 is closed, reducing the gas supply from the gas pipeline 13. If the carbon concentration 5 is lower than the allowable value determined by the data of the doubled upper limit, the ignition of the trapped hydrocarbon mixture, from the analyzer 15 a signal is sent to increase the opening of the valve 14,

0 обеспечивающего дополнительное поступление углеводородного газа и благодар этЬмуибзраетанйе его концентрации в смесителе до заданных величин. Окончательноё перемешивание газа и паровоздушной0 providing an additional supply of hydrocarbon gas and thanks to its concentration in the mixer to the specified values. The final mixing of gas and steam

5 смеси завершаетс в трубопроводе 16, по которому она направл етс на прием компрессора 17, компримируетс и по трубопроводу 18 направл етс потребителю,5, the mixture is completed in line 16, through which it is sent to the compressor 17, is compressed, and through line 18 is sent to the consumer,

Предлагаемый способ был испытан наThe proposed method has been tested on

0 одной из нефтеперекачивающих станций производственного объединени . Северозападных магистральных нефтепроводов . Главтранснефти, имеющей в своем составе шесть резервуаров РВС-5000 со щитовой0 of one of the oil pumping stations of a production unit. Northwestern oil trunk pipelines. Glavtransneft, which includes six RVS-5000 tanks with a shield

5 кровлей, оборудованных газоуравнительной системой, установкой улавливани и подготовки легких фракций дл использова- ни в системе газоснабжени котельной. Объем перекачки нефти составл л 9600 т/сут. Плотность нефти при нормальных усл 5 roofs equipped with a gas equalization system, a trapping and preparation unit for light fractions for use in the boiler gas supply system. The volume of oil pumped was 9600 tons / day. Oil density under normal conditions

лови х - 852 кг/м . Основной объем нефти перекачивалс транзитом, 20-30% от ее общей массы поступало в резервуары.catch x - 852 kg / m. The bulk of the oil was pumped in transit; 20-30% of its total mass went into reservoirs.

Содержание воздуха в паровоздушной смеси измен лось в пределах 99-59 %.The air content in the vapor – air mixture varied from 99–59%.

Верхний предел воспламенени , определенный согласно данных по парциальным пределам компонентов, а также рекомендаци м О.А.Волкова и Г.А.Проскур кова, при- веденным в монографии Пожарна безопасность на предпри ти х транспорта и хранении нефти и нефтепродуктов М. Недра , 1981,256 с, стр.19 по преобладающему компоненту (пропану) определилс равным 9,5 %. Дл полной гарантии в данном способе предлагаетс этот предел удваивать, т.е. брать 19 %. Давление в паровых объемах резервуаров находилось в пределах 400-1100 Па. Выдел ющиес в резервуарах легкие фракции перераспредел лись между паровыми объемами резервуаров по газоуравнительной системе, а их избытки через конденсатосборник 8 поступали в систему подготовки дл использовани при газоснабжении котельной. Система подготовки уловленных фракций (СПУЛФ) включала смеситель 12, подсоединенный к газопроводу 13 через регулирующий клапан 14, и к компрессору 17 с установленным на его приемной линии 16 анализатором 15.The upper ignition limit, determined according to the data on the partial limits of the components, as well as the recommendations of O.A. Volkov and G.A. Proskurkov, given in the fire safety monograph on transport and storage of oil and oil products M. Nedra, 1981,256 s, p. 19 by the predominant component (propane) was found to be 9.5%. For a complete guarantee, this method proposes to double this limit, i.e. take 19%. The pressure in the vapor volumes of the tanks was in the range of 400-1100 Pa. The light fractions emitted in the tanks were redistributed between the vapor volumes of the tanks according to the gas equalization system, and their excess through the condensate collector 8 entered the preparation system for use in gas supply to the boiler room. The trapped fractions preparation system (SPULF) included a mixer 12 connected to a gas pipeline 13 through a control valve 14, and to a compressor 17 with an analyzer 15 installed on its receiving line 16.

При запуске компрессора, а также в период изменени технологического режима приема-откачки нефти из резервуаров, концентраци углеводородного газа в трубопроводе 16 составл ла 1-18 %.В этом случае по сигналу от анализатора 15 открывалс регулирующий клапан 14, через который в смеситель 12 подавалс природный газ (метан ) в количестве 2-100 нм3/ч.When the compressor was started, as well as during the period of changing the technological regime of receiving and pumping oil from the tanks, the concentration of hydrocarbon gas in the pipeline 16 was 1-18%. In this case, a signal from the analyzer 15 opened the control valve 14 through which it was supplied to the mixer 12 natural gas (methane) in an amount of 2-100 nm3 / h.

Газовоздушна смесь выдерживалась в турбулентном потоке в течение 30 с и при концентрации углеводородных газов 30-60 % подавалась на компрессор 17, а затем потребителю (в котельную нефтеперекачивающей станции). Поскольку газ из газопровода состо л преимущественно (95-96 %) из метана, пределы воспламенени газовоздушной смеси были уточнены по данному компоненту (5-15 %), а удвоенный верхний предел составил 30 %.The gas-air mixture was kept in a turbulent flow for 30 s and, at a hydrocarbon gas concentration of 30-60%, was supplied to the compressor 17, and then to the consumer (in the boiler room of the oil pumping station). Since the gas from the gas pipeline consisted mainly (95-96%) of methane, the ignition limits of the gas-air mixture were specified for this component (5-15%), and the doubled upper limit was 30%.

Благодар использованию в системе 5 улавливани газовоздушной смеси низкой концентрации углеводородов 1-42 мол. % было достигнуто надежное функционирование системы УЛФ не только в периоды, при которых в паровых объемах резервуаров от0 сутствовал воздух, а на прием компрессора поступал чистый углеводородный газ, но и тогда, когда из резервуаров поступал газ со значительной концентрацией (99-58 %) воздуха ,тThanks to the use of a low hydrocarbon concentration of 1-42 mol. %, the reliable operation of the SFM system was achieved not only during periods when there was no air in the vapor volumes of the tanks and pure hydrocarbon gas was received at the compressor, but also when gas with a significant concentration (99-58%) of air was supplied from the tanks , t

5 Поскольку нефтеперекачивающа станци работала в основном в режиме транзита без захода нефти в резёрвуары.а последнее осуществл лось лишъ в случа х нарушени технологических режимов нодгбтовки и пе0 рекачки нефти ( некондици на промысловых установках подготовки скважин, аварии на нефтепроводах и др.), способ согласно прототипу, обеспечива незначительное снижение потерь нефти и вредных выбро5 сов в атмосферу (в среднем на 9,9 т/сут). в то врем как предлагаемый - на 18,6 т/сут. Ввиду более полного сгорани газа в котельной , обусловленного подготовкой газовоздушной смеси, расход газа с учетом подачи5 Since the oil pumping station operated mainly in transit mode without oil entering the reservoirs, the latter was carried out only in cases of violation of the technological regimes of oil refining and oil refueling (non-standard in field treatment plants, accidents at oil pipelines, etc.), the method according to prototype, providing a slight reduction in oil losses and harmful emissions into the atmosphere (by an average of 9.9 tons / day). while the proposed - at 18.6 tons / day. Due to more complete combustion of gas in the boiler room, due to the preparation of the gas-air mixture, the gas flow rate, taking into account the supply

0 легких фракций был снижен на 96 %.0 light fractions were reduced by 96%.

Технико-экономические показатели предлагаемого способа применительно к нефтеперекачивающей станции с объемомTechnical and economic indicators of the proposed method in relation to an oil pumping station with a volume

5 перекачки 9600 т/сут нефти привод тс в таблице.5 pumpings of 9600 t / day of oil are given in the table.

Из таблицы видно, что применение предлагаемого способа позволило сократить потери нефти от испарений на 97 %The table shows that the application of the proposed method allowed to reduce oil loss from fumes by 97%

0 (вместо 52 % по прототипу), снизить вредные выбросы в атмосферу на 8,7 тыс.т/г, уменьшить расход природного газа на отопление на 700 м /г. Экономический эффект0 (instead of 52% of the prototype), reduce harmful emissions into the atmosphere by 8.7 thousand tons / g, reduce the consumption of natural gas for heating by 700 m / g. Economical effect

5 составил 827 тыс.руб./г по сравнению с 216 тыс.руб./r при использовании известного способа.5 amounted to 827 thousand rubles / g compared with 216 thousand rubles / r when using the known method.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for capturing light fractions of oil or oil products when stored in tanks, including redistributing hydrocarbon vapor between tanks, delivering a steam-air mixture to a condensate collector, compressing it and supplying it to a consumer, characterized in that, in order to reduce losses during purging of steam volumes reservoirs from air until they are replaced with gas or the reservoir system is put into operation and its functioning is restored after compressor shutdown while reducing dnyh emissions before compressing the selected air-steam mixture is compounded with the hydrocarbon gas in turbulent flow in a ratio that prevents ignition of the mixture.