Принцип работы системы улавливания и рекуперации паров нефтепродуктов для АЗС. Установка рекуперации паров нефти


Установка рекуперации паров бензина для АЗС

Установка рекуперации ККР-30 специально предназначена для работы в составе автоматизированной системы налива АЗС.

По желанию заказчика возможно выполнение любого внешнего оформления блока.

Основные технические характеристики

Описание установки ККР-30

Установка рекуперации ККР-50М

АЗС UnkOil в Королёве. Бережное отношение к экологии и близость детского сада сподвигли компанию на установку рекуперации паров бензина. Теперь запах бензина не ощущается даже в полный штиль и самую сильную жару.

АЗС ТатНефть в Казани. Построенная в непосредственной близости от жилых домов, эта АЗС не проходила требования по санитарным нормам. Комплектация установкой рекуперации позволила эксплуатировать АЗС без вреда для жителей.

 

Современные технологии рекуперации паров бензина и нефтепродуктов для АЗС на страже экологии

Давно устаревшая и не отвечающая современным нормам и требованиям по экологической безопасности схема налива топлива на АЗС выглядит так.

Применяемая ООО «Газспецтехника» конденсато-абсорбционная технология рекуперации многокомпонентных смесей углеводородов основана на снижении парциального давления паров при снижении температуры паровоздушной смеси и взаимной растворимости углеводородов. Паровоздушная смесь паров нефти и нефтепродуктов является смесью воздуха и индивидуальных углеводородов.

Так как индивидуальные составляющие паров нефти и нефтепродуктов имеют различные температуры конденсации, то при их охлаждении наступает момент, когда один из компонентов смеси начинает конденсироваться. Естественно, что первым сконденсируется компонент с наиболее высокой температурой конденсации, затем выпадут в виде конденсата компоненты с менее высокими значениями температуры конденсации. Так как углеводородные составляющие смеси хорошо растворяются в полученном конденсате, то в жидкую фазу переходят не только компоненты, которые должны конденсироваться при данных значениях температуры и давления, но и другие, температура конденсации которых при этом давлении значительно ниже температуры смеси в данный момент.

Таким образом реализуется абсорбция паров углеводородов при их охлаждении и конденсации. Конденсацию многокомпонентной смеси, имеющей значительную разницу в температурах насыщения компонентов, и при наличии в ней растворимых и не конденсируемых газов, наилучшим образом можно осуществить при конденсации в трубах. В используемых вертикальных теплообменниках-конденсаторах образующийся конденсат постоянно контактирует с холодными стенками и паром, что обеспечивает конденсацию и абсорбцию (растворение) смесей с широким диапазоном температур конденсации компонентов.

Выбор технологической схемы рекуперации ПВС с промежуточным хладоносителем обоснован стремлением:

  • максимально увеличить пожаровзрывобезопасность процесса рекуперации;
  • использовать холодильное и насосное оборудование в общепромышленном исполнении и располагать его на необходимом безопасном расстоянии;
  • одновременно производить рекуперацию ПВС от разных нефтепродуктов (в отдельных теплообменниках-кондесаторах).

В зависимости от изменения тепловой нагрузки на установку рекуперации (изменение объемного расхода, состава или температуры ПВС) холодопроизводительность холодильной установки автоматически меняется, что позволяет экономить на потребляемой электроэнергии, при этом постоянно поддерживать заданную температуру конденсации.

gazst.ru

Установки рекуперации паров нефти и нефтепродуктов конденсато-абсорбционного типа

Автор: И.Н. Булавин (ООО «Газспецтехника»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №6/2016

С 2000 г., опираясь на более чем 20-летний опыт по обеспечению технической безопасности и защиты атмосферы при испытаниях ракетно-космической техники в ФКП «Научно-испытательный центр ракетно-космической техники», ООО «Газспецтехника» проводит работы по разработке, проектированию и изготовлению установок очистки газов.

В 2006 г. ООО «Газспецтехника» получило заказ на разработку установки рекуперации паров нефтепродуктов в составе проектируемых мини-НПЗ для Сергиево-Посадской нефтебазы с возможностью в дальнейшем использования отработанной технологии для рекуперации паров нефтепродуктов при «больших» и «малых» дыханиях резервуарного парка и при наливе нефтепродуктов в автомобильные и железнодорожные цистерны.

Рис. 1. ККР 3000 производительностью 3000 м3/ч. Новороссийский мазутный терминал

Предъявленные требования, обзор применяющихся для подобных целей технологий и опыт предыдущей работы по проектированию газоочистной техники для решения схожих задач, позволили ООО «Газспецтехника» выбрать в качестве базовой конденсационную технологию рекуперации паров нефтепродуктов и аппаратное оформление. По мнению специалистов ООО «Газспецтехника», эта технология максимально удовлетворяла поставленным и потенциальным задачам по рекуперации паров нефтепродуктов:

  • рекуперация легких фракций углеводородов (ЛФУ) при охлаждении с использованием в качестве источника холода холодильной машины и с использованием промежуточного теплоносителя;
  • использование двух параллельно работающих теплообменников-конденсаторов для исследования процессов обмерзания теплообменников-конденсаторов водой и газовыми гидратами, а также исследования процесса оттаивания теплообменников-конденсаторов теплом очищаемого потока.

Проведенные расчеты улавливания нефтепродуктов и расчеты рассеивания несконденсировавшейся части углеводородов в атмосфере подтвердили возможность достижения заданной заказчиком величины возврата нефтепродуктов и обеспечения требуемых значений концентраций углеводородов в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ).

Рис. 2. ККР 5000 производительностью 5000 м3/ч. ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»

В 2007 г. ООО «Газспецтехника» реализовала свой первый проект по рекуперации паров нефтепродуктов производительностью до 50 м3/ч паров в составе двух мини-НПЗ на территории Сергиево-Посадской нефтебазы, находящейся в центральной части города в 50 метров от жилой зоны.

Заявленные показатели были достигнуты. Пусконаладочные работы и дальнейшая эксплуатация установки подтвердили правильность выбора технологической схемы, параметров и аппаратного оформления:

  • лабораторный контроль Роспотребнадзора не выявил превышения контрольных значений концентрации углеводородов на границе СЗЗ при работе двух новых мини-НПЗ;
  • количество отводимого углеводородного конденсата соответствовало расчетным значениям;
  • обмерзание теплообменников не происходило при всех условиях работы (tконд = –10°С, 20% воды по объему в отводимом конденсате при работе НПЗ на газовом конденсате и подключении дыхательного клапана сырьевой емкости к входному коллектору установки).

Было отмечено значительное растворение в полученном конденсате неконденсирующихся при рабочих параметрах установки серусодержащих компонентов парогазового потока.

Выбранная и проверенная во время эксплуатации установки технологическая схема и аппаратное оформление легли в основу разрабатываемого комплекса конденсации и рассеивания паров нефтепродуктов (ККР).

Несколько следующих проектов также были реализованы ООО «Газспецтехника» в составе технологического оборудования мини-НПЗ.

Отсутствие разрешительной документации Ростехнадзора на применение на опасных производственных объектах служило ограничением для внедрения установки рекуперации паров нефтепродуктов в качестве самостоятельного оборудования на объектах нефтепродуктообеспечения.

Рис. 3. ККР1200, производительность 1200 м3/ч. Фанипольская нефтебаза, РУП «Белорусьнефть- Минскоблнефтепродукт»

В 2009 г. были разработаны ТУ на установку улавливания легких фракций (УУЛФ) нефтепродуктов – Комплекс конденсации и рассеивания (ККР) паров нефти и нефтепродуктов, и начата работа по получению разрешения

Ростехнадзора на применение на опасных производственных объектах.

В рамках работ по получению разрешения Ростехнадзора на применение были разработаны и согласованы с Управлением по надзору за объектами нефтегазового комплекса Ростехнадзора программа и методика приемочных испытаний ККР 500.

Испытания проводились на нефтебазе «Ручьи» ООО «ПТК-Терминал» (Санкт-Петербург) совместно с представителем Северо-Западного управления Ростехнадзора.

ККР прошел экспертизу промышленной безопасности, Заключение об экспертизе промышленной безопасности зарегистрировано Управлением по надзору за объектами нефтегазового комплекса Ростехнадзора за №14-ТУ-(НХ)1815–2011.

По результатам проведенных ООО «Газспецтехника» работ было получено разрешение Ростехнадзора на применение ККР на опасных производственных объектах за №РРС 00-045343.

На собственной производственной базе была изготовлена серия установок рекуперации паров нефти и нефтепродуктов, разных как по составу и объемному расходу парогазовой смеси, так и по физическим параметрам выделения. Все внедренные установки подтвердили заложенные в них технические и конструктивные решения и соответствовали техническим заданиям заказчиков.

В настоящее время ООО «Газспецтехника» разрабатывает и изготавливает установки рекуперации паров нефти и нефтепродуктов по двум техническим условиям:

  • по ТУ 3614-001-53976876–2009 – с промежуточным хладоносителем и разбивкой оборудования на два модуля по технологическому назначению и исполнению по взрывозащите;
  • по ТУ 3614-001-53976876–2014 – с непосредственным охлаждением и во взрывозащищенном исполнении оборудования.
Рис. 4. ККР1000 производительностью 1000 м3/ч. Терминал нефтепродуктов ЗАО «Азовпродукт»

В настоящее время реализована возможность при работе ККР с газоуравнительными системами резервуарных парков при «больших» и «малых» дыханиях резервуаров начинать прием и рекуперацию паров при достижении определенного заданного давления и во время проведения рекуперации паров поддерживать заданное давление в газоуравнительной системе.

При работе с эстакадами налива реализована возможность синхронизировать процесс налива и приема паров на рекуперацию с согласованием интенсивности налива и производительностью вентилятора отбора паров.

Кроме того, при использовании ККР возможно проводить одновременную и независимую рекуперацию паров нефтепродуктов от нескольких различных независимых источников выделения паров: например, рекуперацию паров автомобильных бензинов от трех источников – от двух резервуарных парков при больших и малых дыханиях и при работе АСН в автоцистерны.

chemtech.ru

Установки рекуперации паров нефтепродуктов | Производственное объединение "ПРОМАППАРАТ"

Описание Технические характеристики Эскизы

  Установки (системы) рекуперации паров используются для забора и возвращения паров нефтепродуктов и устанавливаются на различных объектах: морских терминалах, АЗС, нефтебазах, наливных эстакадах, магистральных трубопроводах, а также в качестве связующего звена при обвязке резервуаров. Оборудование позволяет создавать условия на объекте, соответствующие санитарным и экологическим нормам и увеличивать рентабельность за счет повторной реализации.

Применение установок рекуперации паров нефтепродуктов позволяет решать следующие задачи:

— снижаются энергетические затраты;

— увеличивается в целом срок службы УРП;

— уменьшается срок окупаемости;

— показатели экологической чистоты соответствуют всем требованиям.

Если рассматривать для примера, то в большинстве случае все расходы на создание проекта, монтаж, производство и обслуживание окупаются в течение полутора лет и после этого времени владелец получает прибыль.

Установки рекуперации пара (УРП) предназначены для улавливания паров бутана, пропана, меркаптана, олефины и других легких углеводородов, кроме метана. При применении оборудования:

— углеводороды превращаются в жидкую фазу, что позволяет ценные фракции паров использовать повторно;

— снижается концентрация взрывоопасных веществ на участке налива нефтепродуктов;

— происходит минимальное выделение вредных токсинов в окружающую среду.

Современное оборудование от европейских производителей, работающее на основе сухой технологии, за счет высоких эксплуатационных качеств обладает следующими преимуществами:

— минимальные расходы на обслуживание;

— высокий уровень безопасности и длительный срок службы;

— десорбция происходит с использованием вакуумных насосов;

— минимальное потребление электрической энергии;

— установка рекуперации пара при наливе ЖД и автодорожных цистерн способны обрабатывать в пределах 20-10000 м3/час – в зависимости от исходной мощности.

Высокий уровень безопасности эксплуатации оборудования обеспечивается следующими характеристиками:

— в устройство входят чувствительные датчик давления и температуры;

— при производстве соблюдаются все ТУ;

— датчики концентрации при достижении критических отметок подают сигнал оператору;

— в современные системы включают многоуровневую защиту рабочих параметров, что минимизирует влияния человеческого фактора.

Качественные и экологические показатели установок рекуперации паров подтверждаются заключениями ведущих НИИ и специалистами нефтехимического комплекса.

                    Пример основных технических характеристик установки рекуперации паров ККР-30 для АЗС

Установка ККР-30

promapparat.ru

Принцип работы системы улавливания и рекуперации паров нефтепродуктов для АЗС

Работа системы состоит из двух основных стадий рекуперации паров бензина.

  • - На первой стадии улавливаются пары образующиеся при переливе топлива из бензовоза в емкости АЗК. Первая стадия включает в себя четыре основных компонента:
    • 1 - Vaporsaver;
    • 2 - Softfill;
    • 3 - Accumulus Valve;
    • 4 - VMC – панель
    . Первая стадия является наиболее эффективной частью работы системы рекуперации паров бензина.
  • - Вторая стадия (CVS2) позволяет во время наполнения бака автомобиля забирать из него пары, улавливать их, переводить в жидкую фазу и возвращать в продажу. Состоит из:
    • 5 - Системы удаления паров бензина из баков автомобилей;
    • 6 - Насоса вакуумного

Система является максимально эффективной и выгодной при использовании обеих стадий возврата паров бензина одновременно.

Cамое большое парообразование происходит во время наполнения резервуаров топливом. Используемое оборудование «Мягкого налива» Softfill (2) позволяет избежать появления турбулентных потоков и стабилизировать процесс налива, превратив его из турбулентно-кипящего в спокойно-ламинарный. При этом скорость налива бензина не уменьшается. Ликвидировав турбулентность при наполнении резервуара, мы устранили смешивание бензина с воздухом, следовательно, испарений стало в несколько раз меньше. Одновременно устройство Accumulus Valve (3), установленное на трубе наполнения резервуара, при прохождении через него потока бензина начинает улавливать насыщенные пары. Тем самым, синхронная работа оборудования Softfill и Accumulus Valve значительно снижает потери от испарения бензина при переливе из бензовоза в емкости-хранилища и концентрацию паров в резервуаре. Это оборудование работает пассивно, не требует энергозатрат и обслуживания. Срок его службы превышает срок службы самих резервуаров, в которых оно установлено.

Основной процесс преобразования паров бензина происходит в устройстве Vaporsaver (1), главным элементом которого является мембрана, которая пары разделяет на бензин и чистый воздух. Бензин возвращается в резервуар, а воздух через дыхательный клапан выходит в атмосферу. Vaporsaver (1) включается при повышении концентрации паров в резервуарах до определенного уровня и отключается при образовании разрежения, тем самым, контролируя давление в резервуарах. Срок службы мембраны – до 10 лет в зависимости от объема парообразования.

Панель управления (4) (VMC) состоит из системы клапанов, которые предотвращают возврат паров обратно в бензовоз и контролируют давление в резервуарах и бензовозе. Эта панель является также составной частью первой стадии рекуперации и играет очень важную роль во всей дыхательной системе резервуаров.

www.kraftoil.ru

Объекты улавливания паров и их особенности

До введения технологии рекуперации паров бензина и нефти потери продуктов при распределении только в Западной Европе оценивались цифрой порядка 300 000 тонн/год по бензинам.

Потери паров при распределении бензина и/или нефти происходят:

Что значат эти цифры?

Они означают, что для установок улавливания и рекуперации характерна окупаемость в течение срока эксплуатации от 6 месяцев до 1 года. Все эти размышления и предпосылки не новы, и в развитых странах установки улавливания и рекуперации паров являются обязательным атрибутом любого объекта налива.Резервуарный парк.Испарение паров нефтепродуктов в резервуарном парке происходит при малых (изменение температуры окружающей среды) и больших (наполнение резервуаров) дыханиях. Как правило, лучшим решением для резервуарного парка является газоуравнительная система, которая соединяет между собой все резервуары и по которой пары со всех резервуаров попадают на УРП. Такую концепцию применяют многие нефтяные компании, заменяя все резервуары с понтонами на резервуары с фиксированной крышей и обвязкой газоуравнительной системой. Это дает возможность сократить потери в парках, применив установку УРП, которая рассчитана на восстановление паров при малых и больших дыханиях. Использование установки УРП при операциях и налива, и хранения углеводородов существенно повышает её  общую эффективность.

Оптимальным технологическим процессом для резервуарного парка является процесс CVA ввиду возможности подачи свежего абсорбента, несложного состава паров нефтепродуктов и сравнительно небольших производственных мощностей площадки.

Автоналив.При автоналиве даже с полной герметичностью теряется порядка 10% продукта в результате испарения (исследования Institute of Petroleum, Лондон, проведенные по заказу Европейского Союза). Во избежание потери продукта, как правило, устанавливают систему возврата паров, при использовании которой пары из автоцистерн попадают обратно в резервуары, а уже оттуда забираются на УРП. При таком варианте установка УРП обрабатывает пары не только при автоналиве, но и работает с малыми дыханиями резервуаров (по желанию Заказчика - и с большими дыханиями). Но, конечно же, существует возможность прямой подачи паров со станций автоналива на систему УРП. В этом случае  необходимо учитывать, что срок окупаемости установки увеличивается, так как обычно объемы самого автоналива являются небольшими.Так же, как и для резервуарного парка, самым оптимальным технологическим процессом для автоналива является CVA. При условии наличия и возможности подачи на УРП свежего абсорбента и для работы с нефтью серосодержание в парах не превышает 20 ppm.

Ж/д-налив.При выборе технологии рекуперации паров для данного типа налива все рассуждения аналогичны автоналиву.Налив в танкеры.Самый сложный тип налива ввиду производительности, длительности и типа загружаемого продукта. При выборе технологии для налива в танкеры необходимо учитывать все возможные факторы: от месторасположения и свободного места на площадке до параметров пиковой загрузки танкеров. Тут возможно применение множества технологий и их комбинаций в зависимости от исходных условий. Например, если концентрация углеводородов в парах составляет 30-40%, серосодержание в нефти не превышает 20 ppm, есть возможность подачи свежего абсорбента и есть достаточно свободного места на площадке, оптимальным выбором будет технология CVA. В случае если возможности подачи свежего абсорбента нет, лучше использовать процесс CVPC. В случае же если серосодержание в нефти превышает 20 ppm, и при этом концентрация в углеводородах в парах не составляет 30-40%, оптимальным процессом является PLA, так как это единственный процесс, при котором серосодержание не играет никакой роли и который может справляться с большими объемами загрузки, имея при этом лучшую окупаемость за счет отсутствия дополнительного очистительного оборудования и реагентов для продукта.

www.kraftoil.ru

Установка рекуперации паров органических соединений

Изобретение относится к аппаратам нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а именно к установкам рекуперации - установкам для сбора и возврата паров органических соединений для повторного их использования в том же технологическом процессе, и может быть использовано для локализации и ликвидации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах. Установка рекуперации паров органических соединений, содержащая резервуар аварийного сброса с приемным трубопроводом, соединенную с резервуаром трубопроводом емкость сбора сконденсировавшихся и охлажденных органических соединений, насос для ее опорожнения, фильтры азотного дыхания, дополнительно снабжена расположенной в нижней части резервуара аварийного сброса входной трубой, выход из которой закрыт взрывным клапаном, соединенной приемным трубопроводом с коллектором аварийного сброса, имеющего предохранительные клапаны, выше входной трубы на кронштейнах расположено несколько рядов перфорированных горизонтальных перегородок, выше верхней перфорированной перегородки и ниже штуцера отвода, расположенного в резервуаре аварийного сброса, поддерживается постоянный уровень воды, в верхней части резервуара аварийного сброса предусмотрен сепаратор-каплеотбойник. Изобретение позволяет создать установку с низким потреблением электроэнергии, низкой эксплуатационной стойкостью, простотой обслуживания, надежностью. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а именно к установкам рекуперации - установкам для сбора и возврата паров органических соединений для повторного их использования в том же технологическом процессе, и может быть использовано для локализации и ликвидации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах.

Известны установки рекуперации паров нефтепродуктов компании Aker Cool Sorption. Пары, собранные из источника выбросов, направляются в один из двух рабочих фильтров, которые заполнены активированным углем. Содержащиеся в парах углеводородные компоненты адсорбируются на развитой поверхностной площади активированного угля, а очищенный воздух направляется в атмосферу. Перед моментом состояния насыщения рабочего фильтра поток паров переключается на второй, чистый фильтр, после чего осуществляется вакуумная регенерация первого фильтра с направлением потока углеводородов в абсорбционную колонну, в которой противопоток свежей абсорбирующей жидкости поглощает углеводородные компоненты из потока паров. Абсорбирующая жидкость и вновь поглощенные углеводородные компоненты непрерывно рециркулируют в резервуар для хранения нефтепродуктов. Установки рекуперации паров используются для улавливания и восстановления паров всех видов нефтепродуктов. Патент WO 2007076867 МПК B01D 53/047; B01D 53/053, опубл. 2007-07-12.

Известны установки рекуперации паров нефтепродуктов компаний Карра Gi с применением процессов адсорбции и жидкостной абсорбции. Пары, собранные из источника выбросов, направляются в один из двух рабочих фильтров, которые заполнены активированным углем. Содержащиеся в парах углеводородные компоненты адсорбируются на развитой поверхностной площади активированного угля, а очищенный воздух направляется в атмосферу. Перед моментом состояния насыщения рабочего фильтра поток паров переключается на второй, чистый фильтр, после чего осуществляется вакуумная регенерация первого фильтра с направлением потока углеводородов в абсорбционную колонну, в которой противопоток свежей абсорбирующей жидкости поглощает углеводородные компоненты из потока паров. Абсорбирующая жидкость и вновь поглощенные углеводородные компоненты непрерывно рециркулируют в резервуар для хранения нефтепродукта.

Известны установки рекуперации паров компании Kappa Gi с применением процессов адсорбции и конденсации. После адсорбции в рабочем фильтре на поверхностной площади активированного угля поток углеводородов в ходе вакуумной регенерации направляется в конденсатор змеевикового типа с хладагентом, циркулирующем в трубном пространстве. Насос возвращает конденсат в предусмотренный резервуар, а пары углеводородов из конденсатора направляются в рабочий фильтр.

Известны установки рекуперации паров компании Карра Gi с применением процессов конденсации и адсорбции. Пары углеводородов сразу направляются в конденсатор змеевикового типа. Насос возвращает конденсат в предусмотренный резервуар, а пары углеводородов из конденсатора поступают в один из двух рабочих фильтров с активированным углем. После адсорбции на поверхностной площади активированного угля осуществляется процесс вакуумной регенерации, в ходе которой поток углеводородов возвращается на вход конденсатора (www.kappagi.net).

Известна установка для рекуперации углеводородных газов летучих органических соединений (ЛОС-газа), образующихся во время загрузки углеводородов в резервуар, содержащая один или более компрессоров для ЛОС-газа, систему охлаждения для сжатого ЛОС-газа и резервуар конденсата ЛОС-газа, в которой согласно изобретению компрессор или компрессоры соединены с соответствующей паровой турбиной, и резервуар конденсата ЛОС-газа соединен с котлом для получения пара; при этом конденсат ЛОС-газа используется в котле в качестве топлива, и котел соединен с паровой турбиной или с турбинами. Котел соединен с одной из турбин для приведения в действие компрессора охлаждения для ЛОС-газа. Предпочтительно установка включает в себя теплообменник для теплообмена между конденсатом ЛОС-газа, поступающего из резервуара конденсата ЛОС-газа, с водяным паром, поступающим из котла, для регенерации конденсата ЛОС-газа в соответствующий покровный газ. Патент RU №2296092, МПК B65D 90/30, C10G 5/06, F17C 6/00 опубликовано: 27.03.2007.

Известна установка улавливания паров нефтепродуктов, содержащая резервуар с приемным трубопроводом, холодильный блок, абсорберы первой и второй ступени абсорбции с орошающими трубопроводами, соединяющими верхние части абсорберов с холодильным блоком, приемный газопровод, соединяющий паровую зону резервуара с нижней частью абсорбера первой ступени, насос, установленный на линии между нижней зоной резервуара и холодильным блоком, и адсорбер, дополнительно снабженная установленным после насоса стабилизатором абсорбента, патрубок отвода легких фракций которого соединен с нижней частью абсорбера первой ступени, а патрубок отвода жидкости с холодильным блоком, и трубной перемычкой, соединяющей орошающий трубопровод абсорбера первой ступени с приемным газопроводом, причем соотношение диаметров трубной перемычки и орошающего трубопровода абсорбера первой ступени берут равным 1:3. Патент RU №2106903 B01D 53/14, B01D 53/75, опубликовано: 20.03.1998.

Все перечисленные установки предназначены для улавливания летучих органических соединений и возвращения в технологический процесс при работе в стационарном режиме - при хранении и транспортировке: наливе в железнодорожные и автоцистерны, наливе в танкеры, хранении продуктов в резервуарах хранения.

Они включают в себя достаточно большое количество аппаратов и другого оборудования - фильтры с активированным углем, абсорбционные колонны, конденсаторы, теплообменники, вакуумные насосы, компрессоры, емкости хладагента и др.

На химико-технологических объектах в процессе производства органических соединений может возникнуть обстановка, когда жидкая органическая среда переходит в парожидкостную фазу, вследствие чего могут возникнуть аварийные ситуации, причины которых различны, например: разгерметизация какого-либо оборудования, вследствие чего возникает резкое снижение давления в системе, возникновение наружного пожара, прекращение подачи оборотной воды, отказ регулирующих клапанов.

На крупных установках химической промышленности при аварийном освобождении оборудования технологических блоков возможны сбросы сотен тонн в час парожидкостных смесей. Аналогов систем для аварийного сброса в таких количествах с сохранением дорогостоящих продуктов на действующих химических предприятиях не существует. Осуществляется сброс парогазовой фазы на факельную установку, что приводит к колоссальным потерям, а требуемые нагрузки на факел и стоимость факельных установок очень велики.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в обеспечении безопасности при возникновении чрезвычайных ситуаций техногенного характера, создании надежной конструкции установки для локализации и ликвидации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах, которая обеспечивала бы сохранение и возвращение в производство больших количеств ценных химических продуктов и была достаточно простой в аппаратурном оформлении.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что установка рекуперации паров органических соединений, содержащая резервуар аварийного сброса с приемным трубопроводом, соединенную с резервуаром трубопроводом емкость сбора сконденсировавшихся и охлажденных органических соединений, насос для ее опорожнения, фильтры азотного дыхания, дополнительно снабжена расположенной в нижней части резервуара аварийного сброса входной трубой, выход из которой закрыт взрывным клапаном, соединенной приемным трубопроводом с коллектором аварийного сброса, имеющего предохранительные клапаны, выше входной трубы на кронштейнах расположено несколько рядов перфорированных горизонтальных перегородок, выше верхней перфорированной перегородки и ниже штуцера отвода, расположенного в резервуаре аварийного сброса, поддерживается постоянный уровень воды, в верхней части резервуара аварийного сброса предусмотрен сепаратор-каплеотбойник.

Кроме того, выход входной трубы, расположен по оси резервуара аварийного сброса.

Кроме того, количество рядов перфорированных горизонтальных перегородок определяется теплотехническим расчетом.

Кроме того, перегородки изготовлены из металлических сеток.

Кроме того, перегородки изготовлены из двух слоев плоских щелевых решеток, выполненных из высокоточного профиля V-образной формы с продольными щелями определенного размера.

Кроме того, профили V-образной формы каждого слоя расположены перпендикулярно друг другу с формированием отверстий квадратного сечения.

Кроме того, сепаратор-каплеотбойник изготовлен из гофрированной сетки.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид установки.

Фиг.2 - сечение А-А, расположение входного патрубка со взрывным клапаном.

Фиг.3 - горизонтальная перфорированная перегородка, изготовленная из двух слоев плоских щелевых решеток.

Фиг.4 - сечение Б-Б.

Фиг.5 - сечение В-В.

Установка рекуперации паров органических соединений включает в себя цилиндрический заглубленный резервуар аварийного сброса паров органических соединений 1 с плоским днищем 2 и конической крышкой 3, с расположенной в его нижней части под уровнем охлаждающей воды входной трубой 4, выход из которой, расположенный по оси резервуара, закрыт взрывным клапаном 5.

Внутри резервуара аварийного сброса выше входной трубы 4 для увеличения степени конденсации паров органических соединений на кронштейнах 6 расположено несколько рядов перфорированных горизонтальных перегородок 7, количество которых определяется теплотехническим расчетом. Перегородки 7 могут быть изготовлены из металлических сеток или двух слоев плоских щелевых решеток 8, выполненных из высокоточного профиля V-образной формы с продольными щелями определенного размера и имеющих достаточную прочность и жесткость, при этом профили V-образной формы каждого слоя расположены перпендикулярно друг другу с формированием отверстий квадратного сечения.

Входная труба 4 через приемный трубопровод 9 соединена с коллектором аварийного сброса 10, в состав которого входят предохранительные клапаны 11 оборудования установки. В резервуаре аварийного сброса 1 расположен штуцер отвода 12, соединенный трубопроводом 13 с заглубленной цилиндрической емкостью 14 для сбора сконденсировавшихся и охлажденных органических соединений, имеющей плоское днище 15 и коническую крышку 16. Для опорожнения емкости 14 используется насос 17. В резервуаре 1 и емкости 14 установлены фильтры азотного дыхания 18, которые позволяют улавливать продукты от «малого» и «большого» дыхания резервуаров на гидрозатворе и исключить их выброс в атмосферу.

Для предотвращения возможного уноса капель органических соединений на факельную установку в верхней части резервуара аварийного сброса 1 предусмотрен сепаратор-каплеотбойник 19, изготовленный из гофрированной сетки, при этом гофры высотой 120 мм плотно прижаты друг к другу, создавая практически абсолютную защиту от уноса капель.

В резервуаре аварийного сброса 1 поддерживается постоянный уровень воды, выше верхней перфорированной перегородки 7 и несколько ниже штуцера отвода 12.

Работа установки рекуперации паров органических соединений заключается в следующем.

При возникновении аварийной ситуации на химико-технологических объектах при производстве органических соединений, когда жидкая органическая среда переходит в неравновесное состояние с образованием парожидкостной фазы, автоматически срабатывают предохранительные клапаны 11, входящие в состав коллектора аварийного сброса 10, и перемещаясь с большой скоростью (до 40 м/с) и под значительным давлением по трубопроводу 9 парожидкостная смесь поступает во входную трубу 4, расположенную под уровнем охлаждающей воды в самой нижней части резервуара аварийного сброса 1. Происходит резкое сжатие воздуха в трубопроводе 9 и входной трубе 4 и от повышения давления рабочей среды автоматически срабатывает рассчитанный на определенное давление взрывной клапан 5, и сжатый воздух с парожидкостной смесью выбрасываются из патрубка под уровень охлаждающей воды. Под нижней перфорированной перегородкой 7 во всем диаметральном сечении резервуара аварийного сброса 1 образуется устойчивая паровая подушка из паров органической среды и воды, продавливаемая направленной вертикально вверх движущей силой сквозь отверстия перегородки. Теплоотдача от поверхности перфорированной перегородки 7 к непроточному слою воды, барботируемому проходящим через нее паром, очень велика, поэтому пары органических соединений и воды быстро охлаждаются. Удельный объем паров и размеры паровых пузырей при охлаждении стремятся к уменьшению, а с другой стороны, из-за снижения гидравлического давления столба охлаждающей воды в процессе подъема паровых пузырей вверх - к увеличению, но определяющим процессом является быстрое охлаждение, так как скорость подъема пузырей относительно невелика (20-40 см/с). Количество о перфорированных перегородок 7 определяется теплотехническим расчетом. В слое охлаждающей воды возникают конвекционные токи, более теплые слои воды поднимаются вверх, более холодные опускаются вниз, что способствует выравниванию температуры воды в объеме резервуара аварийного сброса 1. На определенной глубине пары органических веществ и воды конденсируются с последующим охлаждением конденсата, при этом капли конденсата органических веществ, имеющие плотность ниже плотности воды, всплывают с образованием поверхностного слоя и с последующим переливом органической среды через штуцер отвода 12 и трубопровод 13 в цилиндрическую емкость 14 для сбора сконденсировавшихся и охлажденных органических соединений. Процесс конденсации и сбора продукта будет продолжаться до тех пор, пока избыточное давление парогазовой смеси сбрасываемых органических веществ будет превышать значение гидростатического давления столба воды в резервуаре аварийного слива 1 (0,03-0,07 МПа). Охлажденная органическая среда откачивается насосом 17 и возвращается в производство. Для предотвращения возможного уноса капель на факельную установку в верхней части резервуара аварийного сброса 1 предусмотрен сепаратор-каплеотбойник 19, конструктивное исполнение которого позволяет предотвратить унос капель на факельную установку.

Установки данной конструкции могут быть использованы для локализации и ликвидации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах в широком диапазоне по объему аварийно сбрасываемых органических веществ, физическим свойствам, давлению и температуре технологических сред.

Преимущество установки рекуперации паров органических соединений заключается в простоте обслуживания, надежности, безопасности, низком потреблении электроэнергии, низкой эксплуатационной стоимости.

1. Установка рекуперации паров органических соединений, содержащая резервуар аварийного сброса с приемным трубопроводом, соединенную с резервуаром трубопроводом емкость сбора сконденсировавшихся и охлажденных органических соединений, насос для ее опорожнения, фильтры азотного дыхания, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена расположенной в нижней части резервуара аварийного сброса входной трубой, выход из которой закрыт взрывным клапаном, соединенной приемным трубопроводом с коллектором аварийного сброса, имеющего предохранительные клапаны, выше входной трубы на кронштейнах расположено несколько рядов перфорированных горизонтальных перегородок, выше верхней перфорированной перегородки и ниже штуцера отвода, расположенного в резервуаре аварийного сброса, поддерживается постоянный уровень воды, в верхней части резервуара аварийного сброса предусмотрен сепаратор-каплеотбойник.

2. Установка рекуперации паров органических соединений по п.1, отличающаяся тем, что выход входной трубы расположен по оси резервуара аварийного сброса.

3. Установка рекуперации паров органических соединений по п.1, отличающаяся тем, что количество рядов перфорированных горизонтальных перегородок определяется теплотехническим расчетом.

4. Установка рекуперации паров органических соединений по п.1, отличающаяся тем, что перегородки изготовлены из металлических сеток.

5. Установка рекуперации паров органических соединений по п.1, отличающаяся тем, что перегородки изготовлены из двух слоев плоских щелевых решеток, выполненных из высокоточного профиля V-образной формы с продольными щелями определенного размера.

6. Установка рекуперации паров органических соединений по п.5, отличающаяся тем, что профили V-образной формы каждого слоя расположены перпендикулярно друг другу с формированием отверстий квадратного сечения.

7. Установка рекуперации паров органических соединений по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор-каплеотбойник изготовлен из гофрированной сетки.

8. Установка рекуперации паров органических соединений по п.7, отличающаяся тем, что гофры сетки выполнены высотой 120 мм и плотно прижаты друг к другу.

www.findpatent.ru

Установка улавливания и рекуперации углеводородных паров

Предлагаемое изобретение предназначено для использования в нефтедобывающей, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в системе распределения и транспорта нефти и нефтепродуктов, в частности в области хранения, перевалки, переработки нефти, нефтепродуктов и других углеводородных жидкостей.

Известна установка улавливания паров бензина (журнал Erdol Kohle Erdgas, 1990, №6, с. 215), содержащая резервуар, холодильный блок, абсорберы первой и второй ступени абсорбции с орошающими трубопроводами, соединяющими верхние части абсорберов с холодильным блоком, приемный газопровод, соединяющий паровую зону резервуара с нижней частью абсорбера первой ступени, насос, соединенный всасывающим патрубком с нижней зоной резервуара, а нагнетательным патрубком - с холодильным блоком и адсорбер.

Недостатками этой установки являются значительная потребляемая мощность, высокая металлоемкость и узкая область применения. Перекачиваемый нефтепродукт (в частности, бензин), поступающий в резервуар, используется в качестве абсорбента, который после предварительного охлаждения подают на абсорбцию продуктов его испарения в абсорберы. Абсорбент в своем составе содержит легкие углеводороды С2-С4 (от 8 до 12 об. %), наличие которых резко снижает эффективность процесса абсорбции. Это объясняется тем, что пары бензина, содержащиеся в паровоздушной смеси и подлежащие улавливанию, характеризуются высоким содержанием наиболее ценных компонентов С2-С5, одновременное присутствие которых в абсорбенте отрицательно сказывается на движущей силе абсорбции. Кроме того, данные углеводороды, находясь в составе абсорбента, играют роль ненужного "балласта". Вследствие этого для достижения необходимой степени извлечения паров бензина из паровоздушной смеси, поступающей из паровой зоны резервуара (например, при наливе бензина в резервуар), требуется увеличение удельного расхода абсорбента, что в свою очередь ведет к возрастанию затрат мощности на его охлаждение и перекачку. Кроме того, увеличение удельного расхода абсорбента сказывается и на металлоемкости установки. Для поддержания оптимального времени контакта фаз требуется увеличение диаметра абсорбера, что связано с дополнительным расходом металла на его изготовление. Узкая область применения, так как данную установку невозможно использовать в случае отсутствия на объекте абсорбента (например, при хранении, наливе и транспорте нефти, или углеводородных жидкостей, не допускающих смешение с уловленными парами с целью сохранения качества продукта).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Установка улавливания паров нефтепродуктов» (патент RU №2106903, МПК B01D 53/14, B01D 53/75, опубл. 20.03.1998), содержащая резервуар с приемным трубопроводом, холодильный блок, абсорберы первой и второй ступени абсорбции с орошающими трубопроводами, соединяющими верхние части абсорберов с холодильным блоком, приемный газопровод, соединяющий паровую зону резервуара с нижней частью абсорбера первой ступени, насос, установленный на линии между нижней зоной резервуара и холодильным блоком, и адсорбер, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена установленным после насоса стабилизатором абсорбента, патрубок отвода легких фракций которого соединен с нижней частью абсорбера первой ступени, а патрубок отвода жидкости с холодильным блоком, и трубной перемычкой, соединяющей орошающий трубопровод абсорбера первой ступени с приемным газопроводом, причем соотношение диаметров трубной перемычки и орошающего трубопровода абсорбера первой ступени берут равным 1:3.

Недостатком данного устройства являются повышенная потребляемая мощность, высокая металлоемкость и узкая область применения. Так как предварительно пары не очищают от паров воды, которые являются очень теплоемкими и требуют для охлаждения больших энергетических затрат. При этом отдельные абсорберы и отвод сжиженных охлажденных фракций различных легких углеводородов приводит к дополнительным затратам на охлаждение, также затраты на термоизоляцию и строительство отдельных абсорберов приводит к повышению металлоемкости всего устройства. Узкая область применения, так как данную установку невозможно использовать в случае отсутствия на объекте абсорбента (например, при хранении, наливе и транспорте нефти, или углеводородных жидкостей, не допускающих смешение с уловленными парами с целью сохранения качества продукта).

Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение потребляемой мощности и металлоемкость устройства за счет предварительного обезвоживания углеводородных паров и соединения двух ступеней абсорбции в один корпус.

Техническая задача решается установкой улавливания и рекуперации углеводородных паров, содержащей резервуар с приемным трубопроводом, холодильный блок, абсорберы первой и второй ступени абсорбции с орошающими трубопроводами, соединяющими верхние части абсорберов с соответствующими патрубками из холодильного блока, приемный газопровод с газодувкой, соединяющий паровую зону резервуара с нижней частью абсорбера первой ступени, насос, подающий абсорбент в холодильный блок, выходной адсорбер.

Новым является то, что она снабжена емкостью охлажденного абсорбента, сообщенной с насосом, а приемный газопровод снабжен дополнительным теплообменником, оснащенным патрубком отвода конденсата воды, отбираемого из углеводородных паров, выходной адсорбер выполнен двухступенчатым с возможностью поочередной работы и продувки и сообщен после продувки через вакуумный насос с дополнительным теплообменником, при этом первая и вторая ступени абсорбции помещены друг над другом в один корпус, нижней частью сообщающийся с емкостью охлажденного абсорбента, причем первая - нижняя ступень, орошаемая абсорбентом температурой -5°С - -10°С, снабжена контактными насадками номинальным размером от 60 до 35 мм с суммарным объемом, составляющим 30-35 об. % от общего объема насадочной части, а вторая ступень, орошаемая абсорбентом температурой -20°С - -42°С, - контактными насадками номинальным размером от 24 до 12 мм, причем первая и вторая ступень выполнены с возможностью орошения охлажденным абсорбентом в пропорции 1:2.

Новым является также то, что емкость охлажденного абсорбента выполнена с возможностью накопления и использования в качестве абсорбента углеводородного конденсата уловленных углеводородных паров.

На чертеже изображена схема установки.

Установка улавливания и рекуперации углеводородных паров содержит резервуар 1 (мобильный или стационарный) с приемным трубопроводом 2, холодильный блок 3, абсорберы первой 4 и второй 5 ступени абсорбции с соответствующими орошающими трубопроводами 6 и 7, соединяющими соответствующие патрубки (теплообменники) 8 и 9 из холодильного блока 3. Приемный газопровод 10 с газодувкой 11, соединяющий паровую зону резервуара 1 с нижней частью абсорбера первой ступени 4, насос 12, подающий абсорбент в холодильный блок 3, выходной адсорбер 13. Установка снабжена емкостью охлажденного абсорбента 14, сообщенной с насосом 12, а приемный газопровод 10 снабжен дополнительным теплообменником 15, оснащенным патрубком 16 отвода конденсата воды, отбираемым из углеводородных паров. Выходной адсорбер 13 состоит из двух ступеней 17 и 18, выполненных с возможностью поочередной работы и продувки и сообщенных после продувки через вакуумный насос 19 с дополнительным теплообменником 15. Первая 4 и вторая 5 ступени абсорбции помещены друг над другом в один корпус 20, нижней частью сообщающийся с емкостью охлажденного абсорбента 14. Первая - нижняя ступень абсорбции 4, орошаемая абсорбентом из трубопровода 6 температурой -5°С - -10°С, состоит из контактных насадок 21 номинальным размером от 60 до 35 мм с суммарным объемом, составляющим 30-35 об. % от общего объема насадочной части 21 и 22. Вторая ступень абсорбции 5, орошаемая абсорбентом из трубопровода 7 температурой -20°С - -42°С, состоит из контактных насадок 22 номинальным размером от 24 до 1 мм, составляющим 65-70 об. % от общего объема насадочной части 21 и 22. Первая 4 и вторая 5 ступени выполнены с возможностью орошения из соответствующих трубопроводов 6 и 7 охлажденным абсорбентом в пропорции 1:2. При этом емкость охлажденного абсорбента 14 может быть выполнена с возможностью накопления и использования в качестве абсорбента углеводородного конденсата уловленных углеводородных паров. Отбор излишков углеводородного конденсата уловленных углеводородных паров из емкости охлажденного абсорбента 14 осуществляют по возвратному трубопроводу 23 насосом 24. Для регулировки подачи углеводородных паров из резервуара 1 и из адсорбера 13 используют соответствующие вентили 25 и 26.

Установка работает следующим образом.

Газовоздушная смесь (ГВС), скапливающаяся в верхней части резервуара 1 (например: нефтеперерабатывающей установки, наливных устройств автоцистерн, железнодорожных цистерн или танкеров), представляет собой смесь паров углеводородов (нефти и нефтепродуктов) с воздухом. Пары нефти и нефтепродуктов представляют собой смесь «легких» и «тяжелых» углеводородов («легкие» углеводороды С1-5 в количестве от 53 до 72 масс. % и «тяжелые» углеводороды С6-10 в количестве от 27 до 40 масс. %), следовательно, для обеспечения различных условий поглощения углеводородов используют первую 4 и вторую 5 ступени абсорбции. Для экономии энергии и уменьшения металлоемкости первую 4 и вторую 5 ступени абсорбции помещают в один вертикальный корпус 20. ГВС из резервуара 1, который заполняется нефтью или нефтепродуктами по приемному трубопроводу 2, поступает по приемному газопроводу 10 в нижнюю часть корпуса 20 (являющегося и нижней частью первой ступени 4 абсорбции) через дополнительный теплообменник 15. При этом в теплообменнике 15 ГВС предварительно охлаждается до температуры 0°С - +5°С при помощи холодильного блока 3. Содержащиеся в ГВС пары воды отделяются в виде конденсата и удаляются из нижней части теплообменника 15 по отводящему патрубку 16. Далее пары углеводородов проходят в корпус 20 снизу вверх последовательно через первую 4 и вторую 5 ступени абсорбции. Первая ступень 4 оснащена контактными насадками 21 номинальным размером от 60 до 35 мм и обеспечивает эффективность абсорбции (поглощения) «тяжелых» углеводородов, а вторая ступень 5 оснащена контактными насадками 22 номинальным размером от 24 до 12 мм и обеспечивает эффективность абсорбции (поглощения) «легких» углеводородов. В корпусе 20 ГВС в режиме противотока смешивается с охлажденным абсорбентом, в качестве которого используется нефтепродукт (дизельное топливо, керосин, бензин и т.п.). Абсорбент в корпус 20 подается из емкости 14 насосом 12 через теплообменники 8 и 9. В теплообменнике 8 абсорбент охлаждается до температуры -5°С - -10°С, в теплообменнике 9 - -20°С - -42°С при помощи холодильного блока 3 в зависимости от требований к степени улавливания углеводородов. Подача абсорбента на орошение первой 4 и второй 5 ступени выполнена раздельно в соотношении 1:2 по соответствующим орошающим трубопроводам 6 и 7. Соотношение 1:2 в подачах абсорбента из соответствующих трубопроводов 6 и 7 стала возможным благодаря тому, что более холодный абсорбент из трубопровода 7, проходя через вторую ступень 5 абсорбции, стекает в корпусе 20 в первую ступень 4 и охлаждает ее, и для поддержания оптимальной температуры хватает половины абсорбента, подающегося по трубопроводу 6, снижая тем самым потребляемую мощность установки, затрачиваемую на охлаждение абсорбента первой ступени 4. Исследованиями эмпирически установлено, что оптимальное количество контактных насадок 21 номинальным размером (поперечным сечением) от 60 до 35 мм на первой ступени 4 составило 30-35 об. %, а на второй ступени 5 - 65-70 об. % (номинальным размером от 24 до 12 мм) от общего объема насадочной части 21 и 22 корпуса 20. Уменьшение количества насадок 21 на первой ступени 4 менее 30 об. % снижает степень поглощения «тяжелых» углеводородов, увеличение количества насадок 22 на второй ступени 5 более 70 об. % не приводит к существенному повышению степени поглощения «легких» углеводородов. Также установлено, что раздельная подача абсорбента по соответствующим орошающими трубопроводами 6 и 7 на орошение первой 4 и второй 5 ступени, то есть подача на ступени абсорбции «свежего» абсорбента (без поглощенных углеводородов), положительно влияет на движущую силу абсорбции при поглощении «легких» углеводородов и увеличивает общую степень поглощения углеводородов в процессе абсорбции на 2-3 масс. % по сравнению с подачей на орошение всего объема абсорбента без разделения. Абсорбент с поглощенными углеводородами из нижней части корпуса 20 поступает в емкость охлажденного абсорбента 14, из которой по мере накопления откачивают насосом 24 по возвратному трубопроводу 23 в резервуар хранения (не показан). Неуловленные в стадии абсорбции пары углеводородов поступают в адсорбер 13 для окончательной очистки ГВС от углеводородов. Адсорбер 13 состоит из двух ступеней 17 и 18. Для работы первой ступени 17 и продувки (десорбции) второй ступени 18 выходного адсорбера 13 открыты вентили 27, а вентили 28 - закрыты. Для работы второй ступени 18 и продувки первой ступени 17 выходного адсорбера 13 открыты вентили 28, а вентили 27 - закрыты. Время переключения вентилей 27 и 28 определяется качеством очищенного газа, выходящего из адсорбера 13: при увеличении количества углеводорода в газе выше предельно допустимого, что говорит о насыщении углеводородами ступеней 17 или 18, вентили 27 и 28 переключаются. Очищенный воздух после адсорбера 13 через свечу рассеивания 29 выбрасывают в атмосферу. С помощью вакуумного насоса 19 десорбированные пары углеводородов направляют в приемный газопровод на вход дополнительного теплообменника 15 и далее в корпус 20 на повторную абсорбцию. Единый корпус 20 из-за отсутствия купола в первой ступени 4 и днища во второй ступени 5 имеет меньшую металлоемкость и требует меньшего материала для изоляции (не показан).

В случае отсутствия на установке абсорбента (например, при хранении, наливе и транспорте нефти, или углеводородных жидкостей, не допускающих смешение с уловленными парами с целью сохранения качества продукта), установка улавливания и рекуперации углеводородных паров может работать следующим образом. Предварительно емкость абсорбента 14 заполняют нефтепродуктом (дизельным топливом, бензином, керосином и т.п.) по трубопроводу 30 (например: из резервуара хранения, подводящего трубопровода, специального мобильного резервуара или т.п.), причем требуется только разовое заполнение. Затем при работе установки из паров в корпусе 20 образуется углеводородный конденсат, который скапливается в емкости абсорбента 14 и постепенно замещает первоначальный объем абсорбента. В дальнейшем, при работе установки, образующийся углеводородный конденсат используется в качестве абсорбента. По мере накопления уловленные пары углеводородов в виде углеводородного конденсата из емкости 14 откачивают насосом 24 по возвратному трубопроводу 23 в отдельный резервуар хранения. В остальном, работа установки аналогична описанию, предоставленному выше. Это все расширяет функциональные возможности предлагаемой установки, так как в рассмотренных в качестве аналогов установках такая возможность работы отсутствует.

Результаты, полученные при испытаниях известной и предлагаемой установки улавливания и рекуперации углеводородных паров, показали, что часть несконденсированных паров воды попадает на внутренние стенки и контактные устройства насадок 21 и 22 абсорберов первой 4 и второй 5 ступени, где постепенно тоже происходит льдообразование. Поэтому для поддержания работоспособности установки требуется периодический отогрев насадок 21 и 22 и корпуса 20. Энергетические затраты на отогрев абсорбционного аппарата, совмещающего обе ступени 4 и 5 абсорбции, ниже по сравнению с раздельными абсорберами первой и второй ступени. При этом за счет наличия дополнительного теплообменника 15, в котором содержащиеся в ГВС пары воды отделяются в виде конденсата и удаляются из нижней части теплообменника 15 по отводящему патрубку 16, что значительно (примерно в 2 раза), снижается периодичность отогрева насадок 21 и 22 и корпуса 20. Это все способствует снижению потребляемой энергии установки и увеличивает продолжительность бесперебойной работы.

Кроме того, раздельная подача абсорбента на орошение ступеней 4 и 5 из трубопроводов 6 и 7 увеличивает степень поглощения углеводородов в стадии абсорбции, что позволяет снизить нагрузку на ступени 17 и 18 адсорбера 13 (частота циклов адсорбции-десорбции уменьшается, то есть количество часов работы вакуумного насоса 19 также уменьшается). Снижение энергетических затрат на отогрев корпуса 20, насадок 21 и 22 и работу вакуумного насоса 19 приводит к суммарному уменьшению потребляемой мощности установки как минимум в 1,14 раза (определено испытаниями). Использование корпуса 20, совмещающего первую 4 и вторую 5 ступени, вместо двух отдельных абсорберов снижает металлоемкость установки как минимум в 1,10 раза (определено практическим путем) по сравнению с прототипом.

Установка улавливания и рекуперации углеводородных паров благодаря использованию вертикального единого корпуса, совмещающего первую и вторую ступени абсорбции, применению дополнительного теплообменника и осуществлению раздельной подачи абсорбента на орошение (при условии сохранения требуемой степени улавливания паров углеводородов) позволяет снизить металлоемкость установки и энергетические затраты на отогрев абсорберов и регенерацию адсорберов, что в итоге приводит к снижению потребляемой мощности установки. Использование в качестве абсорбента углеводородного конденсата уловленных углеводородных паров из емкости охлажденного абсорбента расширяет область применения установки (функциональные возможности) при условии отсутствия или недостаточного количества абсорбента на объектах.

edrid.ru