RU2063917C1

RU2063917C1 - Storage for liquid hydrocarbons

Info

Publication number: RU2063917C1
Application number: RU93013855A
Authority: RU
Inventors: Н.К. Приходько; В.Н. Павлычев
Original assignee: Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: oil producing, oil refining and petrochemical industry. SUBSTANCE: storage of liquid hydrocarbons has metal reservoir with breathing and safety valves, gasholder and condensing space. Gasholder is formed by flexible shell connected with breathing valve branch pipe of reservoir. EFFECT: enhanced conditions of storage. 3 cl, 2 dwg

Description

Хранилище жидких углеводородов предназначено для предотвращения потерь наиболее ценных легких фракций углеводородных газов из наземных резервуаров при хранении в них жидких углеводородов. The liquid hydrocarbon storage facility is designed to prevent the loss of the most valuable light fractions of hydrocarbon gases from land tanks during storage of liquid hydrocarbons in them.

Изобретение может быть широко использовано в нефтедобывающей, в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. The invention can be widely used in the oil industry, in the oil refining and petrochemical industries.

Установлено, что при эксплуатации наземных резервуаров, в которых хранится нефть и бензин, улетучивается в атмосферу большое количество наиболее ценных легких фракций углеводородов, чтобы компенсировать которое по нашей стране необходимо дополнительно добывать порядка 15 20 млн. тонн нефти ежегодно (см. например, статью В.Бунчука "Две стороны одной проблемы" в журнале "Нефтяник" N 8 за 1979 г. /1/. Причем стоимость этих потерь оценивается величиной в 2 млрд. руб. Это без учета огромного вреда, который наносится окружающей среде. На отдельных нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах концентрация углеводородных газов многократно превышает предельно допустимые нормы, что приводит к необходимости прибегать к использованию противогазов при обслуживании резервуаров. It has been established that during the operation of ground reservoirs in which oil and gasoline are stored, a large number of the most valuable light fractions of hydrocarbons escape into the atmosphere, in order to compensate for that in our country it is necessary to additionally produce about 15 20 million tons of oil annually (see, for example, article B . Bunchuk "Two sides of the same problem" in the journal "Oilman" N 8 for 1979/1 /. Moreover, the cost of these losses is estimated at 2 billion rubles. This does not take into account the enormous damage that the environment does. On individual oil rerabatyvayuschih petrochemical plants and the concentration of hydrocarbon gases is many times the maximum permissible limits, making it necessary to resort to the use of gas masks serving tanks.

Для снижения потерь нефтепродуктов при их хранении в наземных резервуарах применяется различные способы и устройства. Известно хранилище с плавающей крышей, которая постоянно находится на зеркале нефтепродукта в резервуаре, препятствуя испарению нефтепродукта. Однако, данное хранилище обладает рядом существенных недостатков:
сложностью конструктивного исполнения и большой металлоемкостью;
ненадежностью в работе и частным выходом из строя, из-за интенсивной коррозии верхних поясов и крыши, причем и в этом случае потери могут составить свыше 40% см. например, информационный листок N 138-80 серия 61/2/, а также ссылку /1/.To reduce the loss of petroleum products during their storage in ground tanks, various methods and devices are used. It is known storage with a floating roof, which is constantly located on the mirror of the oil in the tank, preventing the evaporation of the oil. However, this storage has a number of significant disadvantages:
the complexity of the design and high metal consumption;
unreliability in work and private failure due to intensive corrosion of the upper belts and the roof, and in this case, losses can exceed 40% see, for example, information leaflet N 138-80 series 61/2 /, as well as the link / 1/.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является хранилище, описанное в статье Михалева П.В. "Снижение потерь от испарения нефти в резервуарах" в журнале "Нефтепромысловое дело" N 5, 1979 г. сущность которого сводится к следующему. The closest in technical essence to the proposed one is the repository described in the article by Mikhalev P.V. "Reducing losses from oil evaporation in tanks" in the journal "Oil field business" N 5, 1979, the essence of which is as follows.

Наземный резервуар с нефтепродуктами посредством трубопровода соединен с отдельно стоящей емкостью, которая имеет выходной патрубок в атмосферу. Принцип действия устройства заключается в следующем. Пары нефти проходят через трубопровод в емкость, где расширяясь частично конденсируются, накопившийся конденсат насосом откачивается в нефтепровод, остальная часть паров улетучивается в атмосферу. A ground tank with petroleum products is connected via a pipeline to a freestanding tank that has an outlet to the atmosphere. The principle of operation of the device is as follows. Oil vapors pass through the pipeline into the tank, where they expand partially condensed, the accumulated condensate is pumped into the oil pipeline by the pump, the rest of the vapor escapes into the atmosphere.

Это хранилище также обладает существенными недостатками. This storage also has significant drawbacks.

1. Хранилище характеризуется повышенной металлоемкостью. 1. The storage is characterized by increased metal consumption.

2 Потери нефтепродуктов в результате испарения и "дыхания" резервуаров устраняется только лишь частично. 2 Loss of oil products due to evaporation and "breathing" of tanks is only partially eliminated.

3. Сохраняется загазованность на территории размещения наземных хранилищ нефтепродуктов, а, следовательно, сохраняется и повышенная пожароопасность. 3. There is gas contamination in the territory of the location of ground storage of petroleum products, and, consequently, increased fire hazard.

4. Происходит загрязнение атмосферного воздуха, что приводит к существенному ухудшению экологической обстановки в районе размещения хранилищ. 4. There is air pollution, which leads to a significant deterioration of the environmental situation in the storage area.

В основу изобретения поставлена задача разработать хранилище жидких углеводородов, которое позволило бы предотвратить потери легких, наиболее ценных фракций углеводородов, и, тем самым, улучшить экологическую обстановку в районе размещен углеводородов, и, тем самым, улучшить экологическую обстановку в районе размещения наземных хранилищ. The basis of the invention is the task of developing a liquid hydrocarbon storage facility that would prevent the loss of light, most valuable hydrocarbon fractions, and thereby improve the environmental situation in the area where hydrocarbons are located, and thereby improve the environmental situation in the area where ground storage facilities are located.

Эта задача решена созданием хранилища жидких углеводородов, включающим металлический резервуар, оборудованный дыхательным и предохранительным клапанами, которое дополнительно снабжено эластичной оболочкой, соединенной с патрубком дыхательного клапана резервуара, а дыхательный клапан сообщен с внутренним пространством эластичной оболочки. Эластичная оболочка выполняет функцию компенсатора. При поступлении паров углеводородов из резервуара (например, при повышении температуры окружающего воздуха) эластичная оболочка расширяясь принимает их в себя, а при снижении давления паров углеводородов в резервуаре, например, при понижении температуры возвращает пары в резервуар. Это позволяет предотвратить безвозвратную потерю легких фракций углеводородов и исключить загрязнение атмосферы. This problem was solved by creating a liquid hydrocarbon storage facility, including a metal tank equipped with breathing and safety valves, which is additionally equipped with an elastic sheath connected to the pipe of the tank breathing valve, and the breathing valve communicates with the interior of the elastic sheath. The elastic shell acts as a compensator. When hydrocarbon vapors arrive from the reservoir (for example, when the ambient temperature rises), the elastic shell expands into itself when expanding, and when the hydrocarbon vapor pressure decreases, for example, when the temperature decreases, it returns the vapors to the reservoir. This prevents the irretrievable loss of light hydrocarbon fractions and eliminates atmospheric pollution.

При превышении объема паров выходящих из резервуара над количеством паров возвращающихся в него и при достижении давления внутри эластичной оболочки выше допустимого избыточного давления в резервуаре открывается дыхательный клапан и часть паров сбрасывается в атмосферу. If the volume of vapors leaving the reservoir exceeds the amount of vapors returning to it and when the pressure inside the elastic shell reaches above the permissible overpressure in the reservoir, the breathing valve opens and part of the vapor is vented to the atmosphere.

Эффективность работы устройства повышается тем, что пространство эластичной оболочки соединено с компрессором, который при повышении давления в оболочке над расчетным, автоматическим включается в работу и откачивает пары из оболочки в емкость во встроенными в нее холодильными трубками, где пары частично конденсируются, а остальные снова возвращаются в оболочку. Накапливающиеся в емкости жидкие углеводороды перекачивают обратно в резервуар или в специально установленную емкость. The efficiency of the device is increased by the fact that the space of the elastic shell is connected to the compressor, which, when the pressure in the shell rises above the calculated one, is automatically switched on and pumps the vapors from the shell into the tank in the refrigeration tubes built into it, where the vapors are partially condensed and the rest are returned into the shell. The liquid hydrocarbons accumulating in the tank are pumped back to the tank or to a specially installed tank.

На фиг. 1, 2 представлены в статике два варианта исполнения предлагаемого хранилища, где
1 резервуар заполненный жидкими углеводородами (нефтью, бензином и др.).In FIG. 1, 2 are presented in statics two versions of the proposed storage, where
1 tank filled with liquid hydrocarbons (oil, gasoline, etc.).

2 патрубок дыхательного клапана. 2 branch pipe of the respiratory valve.

3 трубопровод соединяющий внутреннее пространство резервуара с эластичной оболочкой 4. 3 pipeline connecting the interior of the tank with an elastic shell 4.

5 перфорированная труба, на которой укреплена эластичная оболочка. 5 perforated pipe on which an elastic sheath is attached.

6 компрессор. 6 compressor.

7 конденсационная емкость с встроенными в нее охлаждающими элементами 8. 7 condensing tank with built-in cooling elements 8.

9 трубопровод соединяющий конденсационную емкость с эластичной оболочкой. 9 pipeline connecting the condensation tank with an elastic shell.

10 насос для откачки конденсата. 10 pump for condensate pumping.

11 дыхательный клапан. 11 breathing valve.

12 предохранительный клапан. 12 safety valve.

13 мелкоячеистая сетка на поверхности эластичной оболочки. 13 fine mesh on the surface of the elastic shell.

На фиг. 1 представлен вариант исполнения предлагаемого хранилища. In FIG. 1 shows an embodiment of the proposed storage.

Работает хранилище следующим образом. The repository works as follows.

При повышении температуры воздуха, или при дозаполнении хранилища 1 продуктом пары углеводородов через патрубок 2 по трубопроводу 3, поступают в эластичную оболочку 4, закрепленную на трубе-стояке 5, перфорированной внутри оболочки. Оболочка расплавляется принимая поступающий в нее объем паров углеводородов. При снижении температур, или при отборе продукта из хранилища, за счет образующегося внутри хранилища вакуума, пар углеводородов снова возвращаются в хранилища, исключая тем самым из безвозвратную потерю и загрязнение атмосферы. When the air temperature rises, or when the storage 1 is replenished with the product, hydrocarbon vapors through the pipe 2 through the pipe 3, enter the elastic shell 4, mounted on the riser pipe 5, perforated inside the shell. The shell is melted taking the volume of hydrocarbon vapor entering it. When the temperature decreases, or when the product is taken from the storage, due to the vacuum formed inside the storage, the hydrocarbon vapor is returned to the storage, thereby eliminating the irretrievable loss and pollution of the atmosphere.

В том случае если объем паров углеводородов поступающих в оболочку превысит объем оболочки и соответственно в ней возрастет давление выше допустимого включается компрессор 6 (по сигналу дистанционного датчика давления) и избыток паров перекачивается в емкость 7 с вмонтированными в ней холодильными трубами 8 (элементами), где происходит частичная конденсация паров, оставшиеся пары по трубопроводу 9 возвращаются в эластичную оболочку, а конденсат насосом 10 откачивается обратно в резервуар, или в специально установленную емкость. Если же давление поступающих в оболочку паров будет продолжать возрастать, то уже только в этом случае срабатывает дыхательный клапан 11, установленный на входе в оболочку и только часть паров сбрасывается в атмосферу (дыхательный клапан может быть размещен и на резервуаре). In the event that the volume of hydrocarbon vapors entering the shell exceeds the volume of the shell and, accordingly, the pressure rises above the permissible value, the compressor 6 is turned on (by the signal of the remote pressure sensor) and the excess vapor is pumped into the tank 7 with refrigeration pipes 8 (elements) mounted in it, where partial vapor condensation occurs, the remaining vapor returns through the pipeline 9 to the elastic shell, and the condensate is pumped back to the tank, or to a specially installed tank, by pump 10. If the pressure of the vapor entering the shell continues to increase, then only in this case the breathing valve 11, which is installed at the inlet to the shell, is activated and only part of the vapor is vented to the atmosphere (the breathing valve can also be placed on the tank).

При возникновении разряжения в хранилище, при снижении температуры, или при отборе продукта, когда весь объем паров углеводородов, находящихся в оболочке, будет исчерпан, открывается дыхательный клапан 11 для забора воздуха из атмосферы. При подключении к эластичной оболочке нескольких резервуаров и с разными допустимыми внутренними избыточными давлениями в паровоздушном пространстве и вакууме, эластичная оболочка оборудуется дыхательным клапаном, рассчитанным на наименьшие значения этих параметров из всей группы подключенных резервуаров. When there is a vacuum in the storage, when the temperature drops, or when the product is taken, when the entire volume of hydrocarbon vapor in the shell is exhausted, the breathing valve 11 opens to draw air from the atmosphere. When several tanks are connected to the elastic shell and with different permissible internal excess pressures in the vapor-air space and vacuum, the elastic shell is equipped with a breathing valve designed for the smallest values of these parameters from the entire group of connected tanks.

На фиг. 2 представлен другой вариант реализации изобретения, отличающийся лишь тем, что охлаждающие элементы 8 размещены внутри самой эластичной оболочки, а конденсат скапливается в емкости 7, размещенной у основания эластичной оболочки. Следует отметить, что наиболее эффективно предлагаемое хранилище может быть использовано при подключении к одной оболочке нескольких резервуаров с однотипным продуктом, т.к. налив и опорожнение резервуаров могут не совпадать во времени. In FIG. 2, another embodiment of the invention is presented, characterized only in that the cooling elements 8 are placed inside the elastic shell itself, and condensate accumulates in the tank 7 located at the base of the elastic shell. It should be noted that the most effectively proposed storage can be used when connecting several tanks with the same product to the same shell, because filling and emptying tanks may not coincide in time.

Для придания эластичной оболочке большей прочности и предотвращения ее разрыва она заключена в мелкоячеистую сетку 13, см. фиг. 2, из прочных нитей (например, капроновых). To give the elastic sheath more strength and prevent its rupture, it is enclosed in a fine mesh mesh 13, see FIG. 2, from strong threads (for example, kapron).

В районах с низкими отрицательными температурами эластичную оболочку размещают в приповерхностной подземной выработке или в легком помещении с плюсовой температурой. In areas with low negative temperatures, the elastic sheath is placed in a near-surface underground mine or in a light room with a positive temperature.

Claims

1. Storage of liquid hydrocarbons, including a tank with breathing and safety valves, having a gas tank and a condensation tank in communication with the gas space of the tank through pipelines, characterized in that the gas tank is made in the form of an elastic shell, the inner space of which is in communication with the tank breathing valve.

2. Storage according to claim 1, characterized in that the elastic shell is fixed to the pipeline with a perforated portion inside the shell, while the elastic shell is equipped with an additional safety valve, adjusted to the allowable pressure inside the elastic shell.

3. Storage according to claims 1 and 2, characterized in that the pipeline with an elastic shell is installed on the condensation tank so that their cavities are communicated, cooling elements are strengthened in the area inside the elastic shell, and the shell is covered with a fine mesh.