RU2620050C1 - Способ очистки от паров нефти или нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта, или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом и установка для его осуществления (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способам, использующим насосно-эжекторные установки в системах очистки от паров нефти или нефтепродукта выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости. Способ очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, включает: подачу насосом абсорбента в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку жидкостно-газовым струйным аппаратом парогазовой среды из наполняемой нефтью или нефтепродуктом емкости или резервуара для хранения нефти или нефтепродукта; сжатие парогазовой среды с поглощением из нее паров нефти или паров нефтепродукта абсорбентом; подачу образованной на выходе жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси в сепаратор, разделение в сепараторе двухфазной смеси на газообразную фазу, частично очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и газообразной фазы во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, подачу вторым насосом абсорбента во второй жидкостно-газовый струйный аппарат и сжатие в нем газообразной фазы с поглощением абсорбентом паров нефти или паров нефтепродукта, содержащихся в газообразной фазе; подачу образованной на выходе второго жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси во второй сепаратор, разделение во втором сепараторе двухфазной смеси на газовую среду, очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из второго сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и отвод газовой среды в атмосферу; выделение в вакуумном десорбере из насыщенного абсорбента растворенных в нем паров нефти или паров нефтепродукта путем поддержания в вакуумном десорбере давления ниже атмосферного, подачу из вакуумного десорбера абсорбента на вход насоса и на вход второго насоса, а паров нефти или паров нефтепродукта в устройство создания вакуума в вакуумном десорбере. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способам, использующим насосно-эжекторные установки в системах очистки от паров нефти или нефтепродукта выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости.

Известен способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при заполнении ими емкости, включающей подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним из емкости, наполняемой нефтью или нефтепродуктом или из резервуара для их хранения, парогазовой среды и ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии жидкой среды, подачу образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор, разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую среду и отвод из сепаратора газообразной фазы и жидкой среды, при этом газообразную фазу из сепаратора направляют в абсорбционную колонну, в которую в качестве абсорбента подают углеводородную жидкость, в абсорбционной колонне проводят процесс абсорбции углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы, после чего очищенную от углеводородов газообразованную фазу и углеводородную жидкость, с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, раздельно выводят из абсорбционной колонны (см. патент РФ 2193443, кл. В65D 90/30, 27.11.2002).

Из этого же патента известна насосно-эжекторная установка для очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при заполнении ими емкости, содержащая насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор с выходом газообразной фазы и абсорбционную колонну, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом жидкой среды подключен к выходу насоса, входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости или резервуару с нефтью (нефтепродуктом) и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, абсорбционная колонна подключена к выходу газообразной фазы из сепаратора, верхняя часть абсорбционной колонны подключена к трубопроводу вывода очищенной от углеводородов газообразной фазы и к трубопроводу подвода углеводородной жидкости.

Однако данный способ не позволяет обеспечить высокую степень очистки от углеводородов парогазовой среды, является достаточно сложным и энергозатратным. Это связано с тем, что процесс десорбции углеводородной жидкости проводят в ректификационной колонне с подводом большого количества теплоты, что требует громоздкого теплообменного оборудования для нагрева углеводородной жидкости и конденсации образовавшихся паров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, включающей подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним парогазовой среды из наполняемой нефтью или бензином емкости или резервуара для хранения нефти или бензина и ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии жидкой среды, подачу образованной в жидкостно-газовом струйном аппарате смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор, разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую среду, отвод из сепаратора жидкой среды и подачу из сепаратора газообразной фазы во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, в который вторым насосом подают жидкую среду и за счет ее энергии сжимают газообразную фазу, образованную во втором жидкостно-газовом струйном аппарате смесь газообразной фазы и жидкой среды подают во второй сепаратор, в котором смесь разделяют на газовую среду и жидкую среду, которые выводят раздельно из второго сепаратора. В способе так же используется вакуумный десорбер, в котором создают вакуум и выделяют из поступившего насыщенного абсорбента содержащиеся в нем углеводороды газовой среды (см. патент RU №2304016, кл. В01D 53/14, 10.08.2007). Из этого же патента известна установка для очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, содержащая насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, второй насос, второй жидкостно-газовый струйный аппарат, второй сепаратор, третий насос, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат, вакуумный десорбер, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом жидкой среды подключен к выходу насоса, входом газа подключен к источнику парогазовой среды -емкости, наполняемой нефтью или бензином, или к резервуару для хранения нефти или бензина, выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, который имеет выход газообразной фазы и выход жидкой среды, второй жидкостно-газовый струйный аппарат входом жидкой среды подключен к выходу второго насоса, выходом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора, выходом смеси подключен к второму сепаратору, который имеет выход газовой среды и выход жидкой среды, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу газа из вакуумного десорбера.

Известный способ и установка для его реализации обеспечивают сжатие и конденсацию углеводородных паров нефти (нефтепродукта) и снижение концентрации вредных для окружающей среды углеводородных паров в выбрасываемой в атмосферу парогазовой среде. Использование нефти (нефтепродукта) в качестве рабочей жидкости жидкостно-газового струйного аппарата позволяет одновременно со сжатием парогазовой среды проводить процесс поглощения нефтью (нефтепродуктом) части углеводородов из сжимаемой среды. Однако, в силу того, что в нефти (нефтепродукте) содержится большая концентрация углеводородов и других веществ (например, в случае нефти - сероводорода), которые переходят при наливе или хранении нефти (нефтепродукта) в парогазовую среду, использование ее в качестве рабочей жидкости жидкостно-газового струйного аппарата является не эффективным, т.к. ее абсорбционная способность значительно ниже, чем в случае использования в качестве рабочей жидкости специально подготовленного абсорбента, в котором содержание паров нефти (нефтепродукта) минимально. При использовании нефти (нефтепродукта) в качестве рабочей жидкости жидкостно-газового струйного аппарата переход паров нефти из сжимаемой парогазовой среды в рабочую жидкость происходит при давлениях сжатия значительно больших, чем при использовании в качестве рабочей жидкости специально подготовленного абсорбента. При одинаковом давлении сжатия использование подготовленного абсорбента обеспечивает лучшую степень очистки парогазовой среды от паров нефти. Все это позволяет уменьшить потребление электроэнергии на привод насоса при обеспечении одной и той же степени очистки парогазовой среды от паров нефти, или улучшить степень очистки при одном и том же потреблении электроэнергии. При наливе ряда нефтей и нефтепродуктов, обладающих большой вязкостью, применение известного способа очистки образующейся парогазовой среды становится труднореализуемым или даже невозможным. Это связано с тем, что с увеличением вязкости рабочей жидкости затрудняется процесс отделения в сепараторе газообразной фазы от жидкости, увеличиваются габариты сепаратора, а в ряде случаев потребуется значительный нагрев рабочей жидкости для уменьшения ее вязкости. Кроме того, при повышенной вязкости рабочей жидкости значительно падает КПД насоса, подающего эту жидкость в жидкостно-газовый струйный аппарат. Все это приводит к увеличению потребления энергии в известном способе и установке очистки парогазовой среды от паров нефти (нефтепродукта), увеличению габаритов установки и ухудшению ее эксплуатационной привлекательности.

В парах нефти, например легкой нефти, содержится большое количество пропан-бутановых фракций, а в парах бензина - бутан-пентановых фракций. Эти фракции являются ценным продуктом для нефтехимической промышленности. Получение в виде товарного продукта этих фракций из паров нефти (нефтепродукта) в установке очистки от этих паров парогазовой среды, образующейся при хранении или наливе нефти (нефтепродукта), сокращают сроки окупаемости такой установки.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является более эффективная очистка от паров нефти или нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости, с уменьшенным энергопотреблением и сроком окупаемости, применимой при наливе нефтей (нефтепродуктов) с любой вязкостью.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является сокращение потерь нефти или нефтепродукта, уменьшение энергетических затрат, повышение эксплуатационной привлекательности установки, в том числе за счет уменьшения массогабаритных характеристик и возможности ее использования при наливе вязких и особо вязких нефтей (нефтепродуктов), получение товарного продукта и сокращение, за счет этого, сроков окупаемости установки, а также повышение степени очистки от паров нефти выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости.

Указанная задача решается, а технический результат достигается в части способа, как объект изобретения за счет того, что способ очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, включает подачу насосом абсорбента в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку жидкостно-газовым струйным аппаратом парогазовой среды из наполняемой нефтью или нефтепродуктом емкости или резервуара для хранения нефти или нефтепродукта и сжатие парогазовой среды с поглощением из нее паров нефти или паров нефтепродукта абсорбентом, подачу образованной на выходе жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси в сепаратор, разделение в сепараторе двухфазной смеси на газообразную фазу, частично очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и газообразной фазы во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, подачу вторым насосом абсорбента во второй жидкостно-газовый струйный аппарат и сжатие в нем газообразной фазы с поглощением абсорбентом паров нефти или паров нефтепродукта содержащихся в газообразной фазе, подачу образованной на выходе второго жидкостно-газового струйного аппарата двухфазной смеси во второй сепаратор, разделение во втором сепараторе двухфазной смеси на газовую среду, очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта, подачу из второго сепаратора насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер и отвод газовой среды в атмосферу, выделение в вакуумном десорбере из насыщенного абсорбента растворенных в нем паров нефти или паров нефтепродукта путем поддержания в вакуумном десорбере давления ниже атмосферного, подачу из вакуумного десорбера абсорбента на вход насоса и на вход второго насоса, а паров нефти или паров нефтепродукта в устройство создания вакуума в вакуумном десорбере.

Предпочтительно в устройстве создания вакуума пары нефти или нефтепродукта, после их откачки из вакуумного десорбера, сжимать до давления перехода этих паров нефти или нефтепродукта в жидкое состояние и направлять их в емкость для хранения сжиженного продукта.

Предпочтительно в качестве устройства создания вакуума использовать двухступенчатый струйный компрессор, первая ступень которого двухфазным эжектором откачивает пары нефти или пары нефтепродукта из вакуумного десорбера, а двухфазный эжектор второй ступени сжимает их до давления перехода паров нефти или паров нефтепродукта в жидкое состояние.

Предпочтительно в качестве рабочей жидкости двухфазных эжекторов двухступенчатого струйного компрессора использовать воду или водный раствор вещества, обладающего способностью поглощать сероводород из паров нефти.

Предпочтительно газовую среду из второго сепаратора отводить в атмосферу через абсорбционную колонну, в которую из вакуумного десорбера подают абсорбент поглощающий остатки паров нефти или паров нефтепродукта из газовой среды перед ее выходом в атмосферу.

В качестве абсорбента предпочтительно использовать углеводородную жидкость с пределами выкипания лежащими в диапазоне от 90°С до 380°С.

Предпочтительно, в качестве устройства создания вакуума в вакуумном десорбере использовать дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат, в который в качестве рабочей жидкости третьим насосом подают нефть или нефтепродукт наливаемый в емкость или резервуар, а образовавшуюся на выходе дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата смесь подают в магистраль налива нефти или нефтепродукта.

Предпочтительно, чтобы вакуумный десорбер содержал первый вакуумный регенератор и второй вакуумный регенератор, при это насыщенный абсорбент из сепаратора подают в первый вакуумный регенератор, в котором проводят его регенерацию под вакуумом, после чего очищенные от паров нефти или паров нефтепродукта абсорбент из первого вакуумного регенератора подают на вход насоса, насыщенный абсорбент из второго сепаратора подают во второй вакуумный регенератор, в котором проводят его регенерацию под вакуумом, после чего очищенный от паров нефти или паров нефтепродукта абсорбент из второго вакуумного регенератора подают на вход второго насоса, пары нефти или нефтепродукта из первого вакуумного регенератора и второго вакуумного регенератора подают в дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат.

Абсорбент после выхода из вакуумного десорбера предпочтительно охлаждают в теплообменнике.

В части устройства, как объекта изобретения, указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того что установка для очистки от паров нефти или нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом содержит насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, второй насос, второй жидкостно-газовый струйный аппарат, второй сепаратор и вакуумный десорбер, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости наполняемой нефтью или нефтепродуктом или к резервуару для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу, выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору, имеющего выход жидкости и выход газообразной фазы, второй жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора, входом жидкости подключен к второму насосу, выходом двухфазной смеси подключен к второму сепаратору, который имеет выход жидкости и выход газовой среды, кроме того установка снабжена двухфазным эжектором и фазоразделителем первой ступени сжатия струйного компрессора, вторым двухфазным эжектором и вторым фазоразделителем второй ступени сжатия струйного компрессора, четвертым насосом рабочей жидкости, насосом откачки и вторым насосом откачки сжиженного продукта, емкостью для хранения сжиженного продукта, при этом вакуумный десорбер выходом абсорбента подключен к входу насоса и к входу второго насоса, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора и выходу жидкости из второго сепаратора, двухфазный эжектор входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из вакуумного десорбера, входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса и выходом смеси подключен к фазоразделителю, фазоразделитель выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса, выходом сжиженных паров нефти или паров нефтепродукта подключен к входу насоса откачки сжиженного продукта, выходом газообразных паров подключен к входу газа во второй двухфазный эжектор, второй двухфазный эжектор входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса и выходом смеси подключен к второму фазоразделителю, второй фазоразделитель выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса, выходом сжиженных паров нефти или паров нефтепродукта подключен к входу второго насоса откачки сжиженного продукта, выходом несконденсировавшихся паров подключен к входу газа жидкостно-газового струйного аппарата, выход насоса откачки и выход второго насоса откачки подключены к входу емкости для хранения сжиженного продукта.

Установка может быть снабжена теплообменником, установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера и входом абсорбента в насос и во второй насос.

Установка может снабжена абсорбционной колонной, подключенной входом к выходу газовой среды второго сепаратора, и имеющей выход насыщенного абсорбента, выход доочищенной газовой среды в атмосферу и вход абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера через пятый насос.

Установка может быть снабжена темплообменником, установленным между выходом рабочей жидкости из фазоразделителя и ее входом в четвертый насос.

По второму варианту выполнения установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом содержит насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, второй насос, второй жидкостно-газовый струйный аппарат, второй сепаратор, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат, третий насос и вакуумный десорбер, при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости наполняемой нефтью или нефтепродуктом или к резервуару для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу, выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору, имеющему выход жидкости и выход газообразной фазы, второй жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора, входом жидкости подключен ко второму насосу, выходом двухфазной смеси подключен ко второму сепаратору, который имеет выход жидкости и выход газовой среды, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из вакуумного десорбера, при этом вакуумный десорбер выходом абсорбента подключен к входу насоса и к входу второго насоса, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора и выходу жидкости из второго сепаратора, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат входом жидкости подключен к выходу третьего насоса, выходом смеси подключен к магистрали налива нефти или нефтепродукта, третий насос входом подключен к магистрали налива нефти или нефтепродукта в емкость или резервуар для хранения нефти или нефтепродукта.

Установка может быть снабжена подкачивающим насосом, вход которого подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата, а выход подключен к магистрали налива нефти или нефтепродукта.

Установка может быть снабжена третьим сепаратором, подключенным входом к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата, и имеющим выход несконденсировавщихся газов и выход жидкости, подключенный к входу подкачивающего насоса.

Установка может быть снабжена абсорбционной колонной, подключенной входом к выходу газообразной среды второго сепаратора, и имеющей выход доочищенной газовой среды в атмосферу, выход насыщенного абсорбента и вход абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера через пятый насос.

Установка может быть снабжена теплообменником, установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера и входом абсорбента в насос и во второй насос.

По третьему варианту выполнения установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом содержит насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, второй насос, второй жидкостно-газовый струйный аппарат, второй сепаратор, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат, третий насос и вакуумный десорбер при этом жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости наполняемой нефтью или нефтепродуктом или к резервуару для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу, выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору, который имеет выход жидкости и выход газообразной фазы, второй жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора, входом жидкости подключен ко второму насосу, выходом двухфазной смеси подключен ко второму сепаратору, который имеет выход жидкости и выход газовой среды, при этом вакуумный десорбер включает первый вакуумный регенератор и второй вакуумный регенератор, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из первого вакуумного регенератора и к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из второго вакуумного регенератора, первый вакуумный регенератор выходом абсорбента подключен к входу насоса, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора, второй вакуумный регенератор выходом абсорбента подключен к входу второго насоса, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из второго сепаратора, дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат входом жидкости подключен к выходу третьего насоса, выходом смеси подключен к магистрали налива нефти или нефтепродукта в емкость или резервуар для хранения нефти или нефтепродукта.

Установка может быть снабжена подкачивающим насосом, вход которого подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата, а выход подключен к магистрали налива нефти или нефтепродукта.

Установка может быть снабжена третьим сепаратором, подключенным входом к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата, и имеющим выход несконденсировавшихся газов и выход жидкости, подключенный к входу подкачивающего насоса.

Установка может быть снабжена абсорбционной колонной, подключенной входом к выходу газообразной среды второго сепаратора, и имеющей выход доочищенной газовой среды в атмосферу, выход насыщенного абсорбента и вход абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из второго вакуумного десорбера через пятый насос.

Установка может быть снабжена теплообменником, установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера и его входом в насос, и теплообменником, установленным между выходом абсорбента из второго вакуумного десорбера и его входом во второй насос.

Парогазовая среда, которая образуется в резервуарах хранения нефтепродукта, например, бензина или нефти, а также в ходе операций наполнения-опорожнения различного рода емкостей, состоит в основном из паров углеводородов и воздуха или азота, если его подают в емкость. В парах нефти, кроме паров углеводородов, может содержаться сероводород, меркаптаны и другие вещества. Содержание в парогазовой среде паров нефтепродукта (например, бензина) или паров нефти при выходе ее в атмосферу приводит как к загрязнению окружающей среды, так и к потере товарного продукта, в данном случае легких углеводородных фракций нефти или бензина. Поэтому очистка парогазовой среды от паров нефтепродукта (бензина) или паров нефти является актуальной задачей. Необходимо предотвратить попадание углеводородов, сероводорода и меркаптанов в атмосферу и сократить потери товарной нефти и нефтепродукта (бензина).

Описываемый способ и установка для его реализации позволяют снижать концентрацию паров нефти (нефтепродукта) в парогазовой среде до концентрации ниже уровня предельно допустимых выбросов этих паров в окружающую среду путем сжатия и поглощения абсорбентом паров нефти (нефтепродукта) в двух последовательно установленных насосно-эжекторных установках, каждая из которых включает насос, жидкостно-газовый струйный аппарат и сепаратор. При этом в качестве рабочей жидкости в каждый жидкостно-газовый струйный аппарат насосом подается специально подготовленный абсорбент, обладающий хорошими абсорбционными свойствами, в том числе за счет низких концентраций в нем компонентов входящих в состав паров нефти или паров нефтепродукта.

В ходе исследования было установлено, что экономически более выгодна двухступенчатая абсорбция паров нефти (нефтепродукта) из откачиваемой жидкостно-газовым струйным аппаратом парогазовой среды. Это связано с тем, что при одноступенчатом сжатии необходимо сжимать весь расход парогазовой среды до давления в сепараторе 0,5 МПа - 1,0 МПа, при котором абсорбент обеспечивает хорошую очистку парогазовой среды от паров нефти (нефтепродукта). При двухступенчатом сжатии уже в первой ступени большая часть углеводородных паров абсорбируется в жидкостно-газовом струйном аппарате и поэтому во вторую ступень сжатия поступает меньший расход газообразной фазы, что уменьшает потребляемую мощность на сжатие. Кроме того, при двухступенчатом сжатии достигается более высокий коэффициент полезного действия (КПД) жидкостно-газовых струйных аппаратов по сравнению с КПД одного струйного аппарата при одноступенчатом сжатии парогазовой среды. При двухступенчатой абсорбции достигается и более высокая степень очистки парогазовой среды от паров нефти (нефтепродукта), особенно в случае подачи насыщенного абсорбента из сепараторов каждой ступени сжатия в свой вакуумный регенератор и возврата из него регенерированного абсорбента на вход жидкостно-газового струйного аппарата этой же ступени сжатия. В этом случае из вакуумного регенератора второй ступени сжатия будет выходить регенерированный абсорбент с меньшим остаточным содержанием абсорбированных паров по сравнению с регенерированным абсорбентом выходящим из первого вакуумного регенератора первой ступени сжатия, что и обеспечивает более высокую степень очистки.

Сжатие абсорбентом в первой насосно-эжекторной установке парогазовой среды целесообразно проводить до давления 0,2 МПа ÷ 0,4 МПа, что увеличивает количество поглощенных им паров нефти (нефтепродукта) из парогазовой среды. Образованная в жидкостно-газовом струйном аппарате двухфазная смесь попадает в сепаратор и разделяется на газообразную фазу и насыщенный абсорбент. Газообразная фаза поступает на доочистку во второй жидкостно-газовый струйный аппарат второй насосно-эжекторной установки, а насыщенный абсорбент подается на регенерацию в вакуумный десорбер. Во второй насосно-эжекторной установке газообразная фаза сжимается абсорбентом до давления 0,5÷1,0 МПа. Одновременно происходит понижение концентрации паров нефти (нефтепродукта) в газообразной фазе путем их поглощения абсорбентом. Из второго сепаратора очищенная газовая среда отводится в атмосферу, а насыщенный абсорбент поступает на регенерацию в вакуумный десорбер. В вакуумном десорбере устройством создания вакуума поддерживается абсолютное давление в диапазоне от 0,005 МПа до 0,07 МПа. Под действием вакуума из насыщенного абсорбента выделяются поглощенные им пары нефти (нефтепродукта), которые откачиваются устройством создания вакуума. Регенерированный абсорбент посредством насосов подается под давлением в жидкостно-газовые струйные аппараты двух насосно-эжекторных установок. Глубина создания вакуума в вакуумном десорбере зависит от требуемой степени очистки парогазовой среды, состава паров, зависящего от наливаемого нефтепродукта или типа нефти, а также от выбранного абсорбента.

В качестве абсорбента, при содержании в парогазовой среде паров бензина или паров нефти, целесообразно использовать углеводородную жидкость с пределами выкипания, лежащими в диапазоне от 90°С до 380°С.

Предложенный способ может быть реализован в трех вариантах установки.

Первый вариант установки используется, в том числе, для получения товарного продукта из паров нефтепродукта, например, бензина, или паров легкой нефти, откачиваемых из вакуумного десорбера устройством создания вакуума. В этом случае эти пары после откачки из вакуумного десорбера сжимают до давления их перехода в жидкое состояние и далее направляют в емкость для хранения сжиженных продуктов с последующей их реализацией. При этом, чтобы получить, например, из выделенных паров бензина бутан-пентановую фракцию их необходимо сжать до давления 0,5÷1,0 МПа. Целесообразно в одном устройстве совместить процесс откачки паров из вакуумного десорбера и их сжатия до давления перехода этих паров в жидкое состояние. В качестве такого устройства в первом варианте установки используется двухступенчатый струйный компрессор, первая ступень которого двухфазным эжектором откачивает пары нефти (нефтепродукта) из вакуумного десорбера, а второй двухфазный эжектор второй ступени сжимает их до давления перехода этих паров в жидкое состояние. В качестве рабочей жидкости струйного компрессора целесообразно использовать воду, в которой не растворяются образовавшиеся из паров сжиженные углеводородные продукты, а с другой стороны хорошо от нее отделяются в сепараторе в силу разности плотностей и малой вязкости воды.

В случае паров нефти, содержащих сероводород и меркаптаны, целесообразно использование в струйном компрессоре в качестве рабочей жидкости водные растворы веществ хорошо поглощающих сероводород, например, диэтаноламина. При этом можно организовать подпитку рабочей жидкости свежим раствором диэтаноламина и вывод из нее насыщенного сероводородом диэтаноламина.

Для получения более высокой степени очистки парогазовой среды от паров нефти (нефтепродукта) целесообразно газовую среду из второго сепаратора отводить в атмосферу через абсорбционную колонну, в которую сверху подавать абсорбент, организуя в ней противоточное движение абсорбента и газовой среды, поступающей в низ абсорбционной колоны.

При содержании в откачиваемых из вакуумного десорбер парах нефти (нефтепродукта) небольшого количества бутан-пентановых фракций, что соответствует случаю налива в емкость или хранения в резервуаре тяжелых нефтей или ряда нефтепродуктов (например, мазута, дизельных фракций), целесообразно использовать второй вариант установки. В этом варианте установки в качестве устройства создания вакуума в вакуумном десорбере используется дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат, в который в качестве рабочей жидкости третьим насосом подается нефть (нефтепродукт) наливаемая в емкость или хранящаяся в резервуаре. В этом случае пары нефти (нефтепродукта) содержащиеся в парогазовой среде, образующейся при наливе нефти (нефтепродукта) в емкость или хранении в резервуаре, будут откачиваться из вакуумного десорбера дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом, сжиматься в нем, растворяться в рабочей жидкости и возвращаться вместе с наливаемой нефтью (нефтепродуктом) в емкость или резервуар для хранения.

Третий вариант установки отличается от второго варианта тем, что в нем, с цель получения более высокой степени очистки парогазовой среды от паров нефти или паров нефтепродукта, вакуумный десорбер включает первый вакуумный регенератор и второй вакуумный регенератор, при этом насыщенный абсорбент из сепаратора первой ступени сжатия подается в первый вакуумный регенератор в котором при давлении ниже атмосферного из насыщенного абсорбента выделяются поглощенные им пары нефти (нефтепродукта). Из первого регенератора абсорбент подается с помощью насоса в жидкостно-газовый струйный аппарат первой ступени сжатия. Насыщенный абсорбент из второго сепаратора второй ступени сжатия подается во второй вакуумный регенератор, в котором насыщенный абсорбент также регенерируется, как и в первом регенераторе. Из второго регенератора абсорбент подается с помощью второго насоса во второй жидкостно-газовый струйный аппарат. В этом случае также следует подавать регенерированный абсорбент из второго вакуумного регенератора в абсорбционную колонну, в случае ее использования. В этом случае более высокая степень очистки парогазовой среды от паров нефти (нефтепродукта) достигается, как было уже отмечено ранее, за счет того, что из второго вакуумного регенератора выходит абсорбент с меньшим остаточным содержанием абсорбированных паров по сравнению с абсорбентом выходящим из первого вакуумного регенератора, при условии поддержания одного и того же вакуума в обоих регенераторах с помощью одного устройства создания вакуума.

Во всех вариантах установок целесообразно абсорбент после выхода из вакуумного десорбера охладить в теплообменнике.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема первого варианта выполнения установки, в которой осуществляется описываемый способ очистки от паров нефти или паров нефтепровода парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродуктов или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом. На фиг. 2 и 3 представлены второй и третий варианты выполнения такой установки.

Установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти (нефтепродукта) в резервуаре или при наполнении емкости нефтью (нефтепродуктом) по первому варианту ее выполнения (см. фиг. 1) содержит насос 1, жидкостно-газовый струйный аппарат 2, сепаратор 5, второй насос 9, второй жидкостно-газовый струйный аппарат 7, второй сепаратор 10, вакуумный десорбер 6. Жидкостно-газовый струйный аппарат 2 входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости 3 наполняемой нефтью (нефтепродуктом) или к резервуару 4 для хранения нефти (нефтепродукта), входом жидкости подключен к насосу 1, выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору 5, имеющего выход жидкости и выход газообразной фазы.

Второй жидкостно-газовый струйный аппарат 7 входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора 5, входом жидкости подключен к второму насосу 9, выходом двухфазной смеси подключен к входу сепаратора 10, который имеет выход жидкости и выход газовой среды. Установка снабжена устройством создания вакуума 11, включающим двухфазный эжектор 18, фазоразделитель 19 первой ступени сжатия струйного компрессора, второй двухфазный эжектор 20 и второй фазоразделитель 21 второй ступени сжатия струйного компрессора, четвертый насос 22 рабочей жидкости струйного компрессора, насос откачки 23 и второй насос откачки 24 сжиженного продукта из струйного компрессора. При этом вакуумный десорбер 6 выходом абсорбента подключен к входу насоса 1 и к входу второго насоса 9, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора 5 и к выходу жидкости из второго сепаратора 10. Двухфазный эжектор 18 входом газа подключен к выходу паров нефти (нефтепродукта) из вакуумного десорбера 6, входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса 22 и выходом смеси подключен к фазоразделителю 19. Фазоразделитель 19 выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса 22, выходом сжиженных паров нефти (нефтепродукта) подключен к входу насоса откачки 23 сжиженного продукта, выходом газообразных паров подключен к входу газа во второй двухфазный эжектор 20. Второй двухфазный эжектор 20 входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса 22 и выходом смеси подключен к второму фазоразделителю 21. Второй фазоразделитель 21 выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса 22, выходом сжиженных паров нефти (нефтепродукта) подключен к входу второго насоса откачки 24 сжиженного продукта, выходом несконденсировавщихся паров подключен к входу газа жидкостно-газового струйного аппарата 2. Выход насоса откачки 23 и выход второго насоса откачки 24 подключены к входу емкости 12 для хранения сжиженного продукта.

Установка может быть снабжена теплообменником 17, установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера 6 и его входом в насос 1 и входом во второй насос 9.

Установка может быть снабжена абсорбционной колонной 13, подключенной входом к выходу газовой среды из второго сепаратора 10 и имеющей выход 27 насыщенного абсорбента, выход 28 доочищенной газовой среды в атмосферу и вход 26 абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера 6 через пятый насос 14.

Установка может быть снабжена теплообменником 25, установленным между выходом рабочей жидкости из фазоразделителя 19 и ее входом в четвертый насос 22.

Установка по второму варианту выполнения (см. фиг. 2) отличается от первого варианта выполнения тем, что в качестве устройства создания вакуума 11 используется дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат 15, который входом газа подключен к выходу паров нефти (нефтепродукта) из вакуумного десорбера 6, входом жидкости подключен к выходу третьего насоса 16, выходом смеси подключен к магистрали 29 налива нефти (нефтепродукта) в емкость 3 или резервуар 4 для хранения нефти (нефтепродукта). Установка может быть снабжена подкачивающим насосом 30, вход которого подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата 15, а выход подключен к магистрали 29 налива нефти (нефтепродукта) в емкость 3 или резервуар 4.

Установка может быть снабжена третьим сепаратором (38), имеющим выход (39) несконцентрировавшихся газов. Вход третьего сепаратора (38) подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15), а выход жидкости подключен к входу подкачивающего насоса (30).

Установка по третьему варианту выполнения (см. фиг. 3) отличается от второго варианта выполнения тем, что вакуумный десорбер 6 включает первый вакуумный регенератор 31 и второй вакуумный регенератор 32, при этом второй вакуумный регенератор 32 выходом паров нефти (нефтепродукта) подключен к дополнительному жидкостно-газовому струйному аппарату 15, выходом абсорбента подключен к входу второго насоса 9, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из второго сепаратора 10. Первый вакуумный регенератор 31 выходом абсорбента подключен к входу насоса 1, входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора 5 и выходом паров нефти (нефтепродукта) подключен к дополнительному жидкостно-газовому струйному аппарату 15.

Установка может быть снабжена теплообменником 17, установленным между выходом абсорбента из первого вакуумного регенератора 31 и его входом в насос 1, и теплообменником 33, установленным между выходом абсорбента из второго вакуумного регенератора 32 и его входом во второй насос 9.

Установка может быть снабжена абсорбционной колонной 13, подключенной входом абсорбента 26 к выходу абсорбента из второго вакуумного регенератора 32 через пятый насос 14.

Работу установки по очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, рассмотрим на примере, когда источником паров является такой нефтепродукт, как бензин, наполняющий емкость 3 или хранящейся в резервуаре 4. Перед началом работы установки заполняют абсорбентом сепаратор 5 и второй сепаратор 10. Установка может быть снабжена компенсационной емкостью 34, которую также заполняют абсорбентом на случай, например, утечки его из контура циркуляции абсорбента во время работы установки или для заполнения насосов и подводящих трубопроводов перед началом работы. В качестве абсорбента паров бензина или нефти предпочтительно использовать углеводородную жидкость с пределами выкипания от 90°С до 380°С. Возможно использование дизельного топлива. Главное требование предъявляемое к абсорбенту, чтобы он хорошо как поглощал пары наливаемого нефтепродукта или нефти, так и выделял их при понижении давления до вакуума.

В процессе хранения бензина и проведения операций заполнения-опорожнения резервуара 4 или при наполнении бензином емкости 3 образуется парогазовая среда, содержащая пары бензина. В парах бензина присутствуют в значительном количестве бутан-пентановые фракции, а также другие легкие фракции бензина.

Для организации процесса очистки от паров бензина парогазовой среды насосом 1 подают под давлением абсорбент в качестве рабочей жидкости в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 2 и проводят откачку последним парогазовой среды из наполняемой бензином емкости 3 и/или резервуара 4 для его хранения. В жидкостно-газовом струйном аппарате 2 парогазовая среда сжимается за счет энергии давления абсорбента и смешивается с ним. В процессе сжатия и смешения абсорбент поглощает часть паров бензина, содержащихся в парогазовой среде. Из жидкостно-газового струйного аппарата 2 образованную в нем двухфазную смесь подают в сепаратор 5, где поддерживают давление, предпочтительно, в диапазоне от 0,2 МПа до 0,4 МПа. В сепараторе 5 двухфазную смесь, в которой завершился процесс абсорбции, разделяют на частично очищенную от паров бензина газообразную фазу и насыщенный парами бензина абсорбент. Из сепаратора 5 насыщенный абсорбент подают в вакуумный десорбер 6, а газообразную фазу подают во второй жидкостно-газовый струйный аппарат 7, в который вторым насосом 9 подают под давлением абсорбент в качестве рабочей жидкости этого струйного аппарата. Во втором жидкостно-газовом струйном аппарате 7 газообразная фаза сжимается за счет энергии давления абсорбента и смешивается с ним. В процессе сжатия и смешения абсорбент поглощает пары бензина содержащиеся в газообразной фазе. Из второго жидкостно-газового струйного аппарата 7 образованную в нем двухфазную смесь подают во второй сепаратор 10, где поддерживают давление, желательно, в диапазоне от 0,5 МПа до 1,0 МПа. Во втором сепараторе 10 двухфазную смесь, в которой завершился процесс абсорбции, разделяют на газовую среду, очищенную от паров бензина, и насыщенный парами бензина абсорбент. Из второго сепаратора 10 насыщенный абсорбент подают в вакуумный десорбер 6, а газовую среду отводят в атмосферу. В вакуумном десорбере 6 регенерируют насыщенный абсорбент путем выделения из него поглощенных паров бензина при понижении давления насыщенного абсорбента до вакуума. Из вакуумного десорбера 6 регенерированный абсорбент подают на вход насоса 1 и на вход насоса 9, которые его подают под давлением в качестве рабочей жидкости соответственно в жидкостно-газовый струйный аппарат 2 и второй жидкостно-газовый струйный аппарат 7.

Таким образом, один и тот же абсорбент циркулирует по замкнутому контуру в рассматриваемой установке по очистке от паров нефти (нефтепродукта) парогазовой среды. При этом абсорбент поочередно с начало абсорбирует пары бензина, а затем проходит процесс регенерации под вакуумом в вакуумном десорбере 6. В результате этого все пары бензина поглощенные абсорбентом из парогазовой среды, выделяются в вакуумном десорбере 6.

В вакуумном десорбере 6 поддерживают абсолютное давление, предпочтительно, в диапазоне от 0,005 МПа до 0,07 МПа, путем откачки из него паров бензина устройством создания вакуума 11, в качестве которого, по первому варианту выполнения установки (см. фиг. 1), используют двухступенчатый струйный компрессор. При этом пары бензина из вакуумного десорбера 6 подают в двухфазный эжектор 18 первой ступени сжатия струйного компрессора, в который четвертым насосом 22 в качестве рабочей жидкости подают под давлением воду. В двухфазном эжекторе 18 пары бензина сжимаются за счет энергии давления воды и смешиваются с ней. В процессе сжатия паров бензина происходит частичная конденсация более тяжелых углеводородных фракций, содержащихся в парах бензина. Образовавшуюся на выходе двухфазного эжектора 18 трехфазную смесь, содержащую воду, газообразные пары и сжиженные пары бензина, подают в фазоразделитель 19 первой ступени сжатия струйного компрессора. В фазоразделителе 19 трехфазную смесь разделяют на газообразные пары бензина, сжиженные пары бензина и воду, которую подают на вход четвертого насоса 22. Из фазоразделителя 19 сжиженные пары бензина насосом откачки 23 подают в емкость 12 для хранения сжиженного продукта, а газообразные пары бензина подают во второй двухфазный эжектор 20 второй ступени сжатия струйного компрессора, в который четвертым насосом 22, в качестве рабочей жидкости, подают под давлением воду. Во втором двухфазном эжекторе 20 газообразные пары бензина сжимают, предпочтительно, до давления 0,5 МПа ÷ 1,0 МПа, за счет энергии давления воды. В процессе сжатия газообразных паров бензина происходит практически полная их конденсация. Образовавшуюся на выходе эжектора 20 трехфазную смесь, содержащую воду, несконденсировавшиеся пары и сжиженные пары бензина, подают во второй фазоразделитель 21 второй ступени сжатия струйного компрессора. Во втором фазоразделителе 21 трехфазную смесь разделяют на несконденсировавшиеся пары, сжиженные пары бензина и воду, которую подают на вход четвертого насоса 22. Из второго фазоразделителя 21 сжиженные пары бензина насосом откачки 24 подают в емкость 12 для хранения сжиженного продукта, а несконденсировавшиеся пары подают на вход жидкостно-газового струйного аппарата 2.

Для отвода тепла из контура циркуляции абсорбента между выходом абсорбента из вакуумного десорбера 6 и его входом в насос 1 и входом во второй насос 9 может быть установлен теплообменник 17. Для повышения степени очистки от паров бензина газовой среды, выходящий в атмосферу, может быть установлена абсорбционная колонна 13, подключенная входом к выходу газовой среды из второго сепаратора 10 и имеющая выход 27 насыщенного абсорбента, выход 28 доочищенной газовой среды в атмосферу и вход 26 абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера 6 через пятый насос 14. Более высокая степень очистки достигается за счет противоточного движения в абсорбционной колонне абсорбента и газовой среды, поступающей в низ колонны.

Для отвода тепла от рабочей жидкости струйного компрессора, накапливающийся в процессе его работы, может быть использован теплообменник 25, установленный перед входом рабочей жидкости в четвертый насос 22.

В случае использования установки для очистки парогазовой среды от паров нефти следует учитывать, что пары нефти отличаются от паров бензина в основном присутствием в них сероводорода и меркаптанов. Сероводород и меркаптаны, вместе с углеводородами, поглощаются абсорбентом в жидкостно-газовом струйном аппарате 2 и втором жидкостно-газовом струйном аппарате 7, а выделяются в десорбере 6. При этом следует учитывать, что сероводород и меркаптаны, а отличие от углеводородов, хорошо растворяются в воде, если ее использовать в качестве рабочей жидкости двухступенчатого струйного компрессора. Это потребует периодическое обновление воды циркулирующей в струйном компрессоре. В этом случае, предпочтительно, для очистки паров нефти от сероводорода и меркаптанов, использовать в качестве рабочей жидкости струйного компрессора водный раствор диэтаноламина, подпитывая рабочую жидкость свежим раствором по магистрали 36 и выводя насыщенный сероводородом диэтаноламин по магистрали 35.

Работа установки по второму варианту исполнения (см. фиг. 2) отличается от первого варианта тем, что в качестве устройства создания вакуума в вакуумном десорбере 6 используется дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат 15. При этом пары бензина (или пары нефти) из вакуумного десорбера 6 откачивают дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом 15, в который в качестве рабочей жидкости третьим насосом 16 подают под давлением бензин (нефть), наполняемый емкость 3 или хранящейся в резервуаре 4. В дополнительном жидкостно-газовом струйном аппарате 15 пары бензина (нефти) сжимаются за счет энергии давления бензина (нефти) и смешиваются с ним. В процессе сжатия и смешения пары бензина (нефти) конденсируются и растворяются в бензине (нефти). Образованную в дополнительном жидкостно-газовом струйном аппарате 15 сжатую смесь подают в магистраль 29 налива бензина (нефти) в емкость 3 или резервуар 4. Возможна подача смеси с выхода дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата 15 на вход подкачивающего насоса 30 и далее в магистраль 29, в случае более высокого давления в этой магистрали по сравнению с давлением смеси на выходе дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата 15.

Возможна подача смеси с выхода дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата 15 на вход третьего сепаратора 38, в котором смесь разделяют на жидкость и несконденсировавшийся газ, выходящий из третьего сепаратора через выход 39. Жидкость из третьего сепаратора 38 поступает на вход подкачивающего насоса 30 и далее в магистраль 29. Третий сепаратор 38 может применяться, например, в случае когда объемная доля несконденсировавшихся газов в смеси на выходе из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата 15 не позволит использовать подкачивающий насос 30 из-за возникающих проблем с его кавитацией.

Работа установки по третьему варианту выполнения (см. фиг. 3) отличается от второго варианта тем, что насыщенный абсорбент из сепаратора 5 подают в первый вакуумный регенератор 31. В первом вакуумном регенераторе 31 регенерируют насыщенный абсорбент путем выделения из него поглощенных паров бензина (нефти) при понижении давления насыщенного абсорбента до вакуума. Из первого вакуумного десорбера 31 регенерированный абсорбент подают насосом 1 под давлением в качестве рабочей жидкости в жидкостно-газовый струйный аппарат 2, а пары бензина (нефти) откачивают дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом 15, создавая при этом вакуум в первом вакуумном регенераторе 31. Насыщенный абсорбент из второго сепаратора 10 подают во второй вакуумный регенератор 32. Из второго вакуумного регенератора 32 регенерированный абсорбент подают вторым насосом 9 под давлением в качестве рабочей жидкости во второй жидкостно-газовый аппарат 7, а пары бензина (нефти) откачивают дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом 15.

Абсорбент из первого вакуумного регенератора 31 может подаваться на вход насоса 1 через компенсационную емкость 34, а абсорбент из второго вакуумного регенератора 32 может подаваться на вход второго насоса 9 через вторую компенсационную емкость 37.

Для повышения степени очистки выводимой в атмосферу газовой среды от остаточного содержания паров бензина (нефти) абсорбент из второго вакуумного регенератора 32 может подаваться пятым насосом 14 в абсорбционную колонну 13, в которой организуется противоточное течение абсорбента и доочищаемой газовой среды. Для отвода тепла из контуров циркуляции абсорбентов могут быть использованы теплообменники 17 и 33.

Данный способ очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти (нефтепродукта) или при наполнении емкости нефтью (нефтепродуктом), и установки для его реализации могут быть использованы на эстакадах и терминалах налива нефти или нефтепродукта, на нефтебазах, заводах нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и в других отраслях.

Claims (62)

1. Способ очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, включающий

подачу насосом (1) абсорбента в жидкостно-газовый струйный аппарат (2),

откачку жидкостно-газовым струйным аппаратом (2) парогазовой среды из наполняемой нефтью или нефтепродуктом емкости (3) или резервуара (4) для хранения нефти или нефтепродукта и сжатие парогазовой среды с поглощением из нее паров нефти или паров нефтепродукта абсорбентом,

подачу образованной на выходе жидкостно-газового струйного аппарата (2) двухфазной смеси в сепаратор (5),

разделение в сепараторе (5) двухфазной смеси на газообразную фазу, частично очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта,

подачу из сепаратора (5) насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер (6) и газообразной фазы во второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7),

подачу вторым насосом (9) абсорбента во второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7) и сжатие в нем газообразной фазы с поглощением абсорбентом паров нефти или паров нефтепродукта, содержащихся в газообразной фазе,

подачу образованной на выходе второго жидкостно-газового струйного аппарата (7) двухфазной смеси во второй сепаратор (10),

разделение во втором сепараторе (10) двухфазной смеси на газовую среду, очищенную от паров нефти или паров нефтепродукта, и насыщенный абсорбент, содержащий растворенные в нем пары нефти или пары нефтепродукта,

подачу из второго сепаратора (10) насыщенного абсорбента в вакуумный десорбер (6) и отвод газовой среды в атмосферу,

выделение в вакуумном десорбере (6) из насыщенного абсорбента растворенных в нем паров нефти или паров нефтепродукта путем поддержания в вакуумном десорбере (6) давления ниже атмосферного,

подачу из вакуумного десорбера (6) абсорбента на вход насоса (1) и на вход второго насоса (9), а паров нефти или паров нефтепродукта в устройство создания вакуума (11) в вакуумном десорбере (6).

2. Способ п. 1, отличающийся тем, что в устройстве создания вакуума (11) пары нефти или пары нефтепродукта после их откачки из вакуумного десорбера (6) сжимают до давления перехода этих паров нефти или паров нефтепродукта в жидкое состояние и направляют их в емкость (12) для хранения сжиженного продукта.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве устройства создания вакуума (11) используют двухступенчатый струйный компрессор, первая ступень которого двухфазным эжектором (18) откачивает пары нефти или пары нефтепродукта из вакуумного десорбера (6), а двухфазный эжектор (20) второй ступени сжимает их до давления перехода паров нефти или паров нефтепродукта в жидкое состояние.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве рабочей жидкости двухфазных эжекторов двухступенчатого струйного компрессора используют воду или водный раствор вещества, обладающего способностью поглощать сероводород из паров нефти.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовую среду из второго сепаратора (10) отводят в атмосферу через абсорбционную колонну (13), в которую из вакуумного десорбера (6) подают абсорбент, поглощающий остатки паров нефти или паров нефтепродукта из газовой среды перед ее выходом в атмосферу.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют углеводородную жидкость с пределами выкипания, лежащими в диапазоне от 90°С до 380°С.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве устройства создания вакуума в вакуумном десорбере (6) используют дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15), в который в качестве рабочей жидкости третьим насосом (16) подают нефть или нефтепродукт, наливаемый в емкость (3) или резервуар (4), а образовавшуюся на выходе дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15) смесь подают в магистраль (29) налива нефти или нефтепродукта.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что вакуумный десорбер (6) содержит первый вакуумный регенератор (31) и второй вакуумный регенератор (32), при этом насыщенный абсорбент из сепаратора (5) подают в первый вакуумный регенератор (31), в котором проводят его регенерацию под вакуумом, после чего очищенный от паров нефти или паров нефтепродукта абсорбент из первого вакуумного регенератора (31) подают на вход насоса (1), насыщенный абсорбент из второго сепаратора (10) подают во второй вакуумный регенератор (32), в котором проводят его регенерацию под вакуумом, после чего очищенный от паров нефти или паров нефтепродукта абсорбент из второго вакуумного регенератора (32) подают на вход второго насоса (9), пары нефти или пары нефтепродукта из первого вакуумного регенератора (31) и второго вакуумного регенератора (32) подают в дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15).

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что абсорбент после выхода из вакуумного десорбера охлаждают в теплообменнике.

10. Установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, содержащая насос (1), жидкостно-газовый струйный аппарат (2), сепаратор (5), второй насос (9), второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7), второй сепаратор (10) и вакуумный десорбер (6),

при этом

жидкостно-газовый струйный аппарат (2) входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости (3), наполняемой нефтью или нефтепродуктом, или к резервуару (4) для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу (1), выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору (5), имеющего выход жидкости и выход газообразной фазы,

второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7) входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора (5), входом жидкости подключен к второму насосу (9), выходом двухфазной смеси подключен к второму сепаратору (10), который имеет выход жидкости и выход газовой среды,

отличающаяся тем, что установка снабжена двухфазным эжектором (18) и фазоразделителем (19) первой ступени сжатия струйного компрессора, вторым двухфазным эжектором (20) и вторым фазоразделителем (21) второй ступени сжатия струйного компрессора, четвертым насосом (22) рабочей жидкости, насосом откачки (23) и вторым насосом откачки (24) сжиженного продукта, емкостью для хранения сжиженного продукта (12),

при этом

вакуумный десорбер (6) выходом абсорбента подключен к входу насоса (1) и к входу второго насоса (9), входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора (5) и выходу жидкости из второго сепаратора (10),

двухфазный эжектор (18) входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из вакуумного десорбера (6), входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса (22) и выходом смеси подключен к фазоразделителю (19),

фазоразделитель (19) выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса (22), выходом сжиженных паров нефти или паров нефтепродукта подключен к входу насоса откачки (23) сжиженного продукта, выходом газообразных паров подключен к входу газа во второй двухфазный эжектор (20),

второй двухфазный эжектор (20) входом рабочей жидкости подключен к выходу четвертого насоса (22) и выходом смеси подключен к второму фазоразделителю (21),

второй фазоразделитель (21) выходом рабочей жидкости подключен к входу четвертого насоса (22), выходом сжиженных паров нефти или нефтепродукта подключен к входу второго насоса откачки (24) сжиженного продукта, выходом несконденсировавшихся паров подключен к входу газа жидкостно-газового струйного аппарата (2),

выход насоса откачки (23) и выход второго насоса откачки (24) подключены к входу емкости (12) для хранения сжиженного продукта.

11. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменником (17), установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера (6) и входом абсорбента в насос (1) и во второй насос (9).

12. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что она снабжена абсорбционной колонной (13), подключенной входом к выходу газовой среды второго сепаратора (10) и имеющей выход (27) насыщенного абсорбента, выход (28) доочищенной газовой среды в атмосферу и вход (26) абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера (6) через пятый насос (14).

13. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что она снабжена темплообменником (25), установленным между выходом рабочей жидкости из фазоразделителя (19) и ее входом в четвертый насос (22).

14. Установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, содержащая насос (1), жидкостно-газовый струйный аппарат (2), сепаратор (5), второй насос (9), второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7), второй сепаратор (10), дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15), третий насос (16) и вакуумный десорбер (6),

при этом

жидкостно-газовый струйный аппарат (2) входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости (3), наполняемой нефтью или нефтепродуктом, или к резервуару (4) для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу (1), выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору (5), имеющему выход жидкости и выход газообразной фазы,

второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7) входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора (5), входом жидкости подключен к второму насосу (9), выходом двухфазной смеси подключен к второму сепаратору (10), который имеет выход жидкости и выход газовой среды,

дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15) входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из вакуумного десорбера (6),

отличающаяся тем, что вакуумный десорбер (6) выходом абсорбента подключен к входу насоса (1) и к входу второго насоса (9), входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора (5) и выходу жидкости из второго сепаратора (10),

дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15) входом жидкости подключен к выходу третьего насоса (16), выходом смеси подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта,

третий насос (16) входом подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта в емкость (3) или резервуар (4) для хранения нефти или нефтепродукта.

15. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что она снабжена подкачивающим насосом (30), вход которого подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15), а выход подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта.

16. Установка по п. 15 отличающаяся тем, что она снабжена третьим сепаратором (38), подключенным входом к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15) и имеющим выход (39) несконденсировавшихся газов и выход жидкости, подключенный к входу подкачивающего насоса (30).

17. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что она снабжена абсорбционной колонной (13), подключенной входом к выходу газообразной среды второго сепаратора (10) и имеющей выход (28) доочищенной газовой среды в атмосферу, выход (27) насыщенного абсорбента и вход (26) абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из вакуумного десорбера (6) через пятый насос (14).

18. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменником (17), установленным между выходом абсорбента из вакуумного десорбера (6) и входом абсорбента в насос (1) и во второй насос (9).

19. Установка для очистки от паров нефти или паров нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта в резервуаре или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом, содержащая насос (1), жидкостно-газовый струйный аппарат (2), сепаратор (5), второй насос (9), второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7), второй сепаратор (10), дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15), третий насос (16) и вакуумный десорбер (6),

при этом

жидкостно-газовый струйный аппарат (2) входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости (3), наполняемой нефтью или нефтепродуктом, или к резервуару (4) для хранения нефти или нефтепродукта, входом жидкости подключен к насосу (1), выходом двухфазной смеси подключен к сепаратору (5), который имеет выход жидкости и выход газообразной фазы,

второй жидкостно-газовый струйный аппарат (7) входом газа подключен к выходу газообразной фазы из сепаратора (5), входом жидкости подключен к второму насосу (9), выходом двухфазной смеси подключен к второму сепаратору (10), который имеет выход жидкости и выход газовой среды,

отличающаяся тем, что вакуумный десорбер (6) включает первый вакуумный регенератор (31) и второй вакуумный регенератор (32),

при этом

дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15) входом газа подключен к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из первого вакуумного регенератора (31) и к выходу паров нефти или паров нефтепродукта из второго вакуумного регенератора (32),

первый вакуумный регенератор (31) выходом абсорбента подключен к входу насоса (1), входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из сепаратора (5),

второй вакуумный регенератор (32) выходом абсорбента подключен к входу второго насоса (9), входом насыщенного абсорбента подключен к выходу жидкости из второго сепаратора (10),

дополнительный жидкостно-газовый струйный аппарат (15) входом жидкости подключен к выходу третьего насоса (16), выходом смеси подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта в емкость (3) или резервуар (4) для хранения нефти или нефтепродукта,

третий насос (16) входом подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта в емкость (3) или резервуар (4) для хранения нефти или нефтепродукта.

20. Установка по п. 19, отличающаяся тем, что она снабжена подкачивающим насосом (30), вход которого подключен к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15), а выход подключен к магистрали (29) налива нефти или нефтепродукта.

21. Установка по п. 20, отличающаяся тем, что она снабжена третьим сепаратором (38), подключенным входом к выходу смеси из дополнительного жидкостно-газового струйного аппарата (15) и имеющим выход (39) несконденсировавшихся газов и выход жидкости, подключенный к входу подкачивающего насоса (30).

22. Установка по п. 19, отличающаяся тем, что она снабжена абсорбционной колонной (13), подключенной входом к выходу газообразной среды второго сепаратора (10) и имеющей выход (28) доочищенной газовой среды в атмосферу, выход (27) насыщенного абсорбента и вход (26) абсорбента, подключенный к выходу абсорбента из второго вакуумного регенератора (32) через пятый насос (14).

23. Установка по п. 19, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменником (17), установленным между выходом абсорбента из первого вакуумного регенератора (31) и его входом в насос (1), и теплообменником (33), установленным между выходом абсорбента из второго вакуумного регенератора (32) и его входом во второй насос (9).

Images