УСТАНОВКА ДЛЯ РАССЕИВАНИЯ ПАРОВ ЛЕТУЧИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И ВОЗДУХА ПРИ НАЛИВЕ НЕФТИ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к области подготовки и отгрузки нефти железнодорожным транспортом и может быть использован в нефтяной отрасли, на нефтебазах и нефтеперерабатывающих заводах.
Аналогом полезной модели является установка для верхнего налива нефти УНЖ6-1000АС-02 с автоматическим управлением и отводом паров.
Недостатком данного устройства является необходимость создания избыточного давления, чтобы пары воздуха и летучих углеводородов транспортировались и выбрасывались на большое расстояние. При создании большого давления крышка герметизированного верхнего налива нефти может самопроизвольно терять герметичность, так как сила паров на крышку может доходить до 200 и более килограмм и механизм прижима крышки к горловине цистерны не обеспечит данное усилие, как следствие будет проявляться загазованность в зоне налива нефти в железнодорожные цистерны (пары бензина, меркаптанов и сероводорода).
Сущностью полезной модели является откачка парогазовоздушной смеси вакуумным компрессором, прокачка паров через узел щелочной очистки от сероводорода и меркаптанов с последующим выбросом в атмосферу очищенных паров на большое расстояние от места налива нефти в железнодорожные цистерны.
Технический результат - предотвращение загазованности в зоне налива нефти.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель - откачка паров летучих углеводородов из горловин железнодорожных цистерн с помощью вакуумного компрессора, очистка их от примесей сероводорода и меркаптанов в емкости с едким натром и рассеивания очищенных паров на свече рассеивания, находящейся за пределами зоны налива нефти в железнодорожные цистерны.
На фиг.1. приведена установка для рассеивания паров летучих углеводородов и воздуха при наливе в железнодорожные цистерны..
Установка состоит из железнодорожной цистерны 1, эстакады 2, гермитизированной горловины 3, ввода нефти, отвода паров 5, конденсатосборника 6, вакуум-компрессора 7, емкости с едким натром 8, свечи рассеивания 9, насоса для откачки конденсата 10, маслоотделителя 11, маслоохладителя 12, электродвигателя 13, обратного клапана 14.
Установка работает следующим образом: нефть с вертикальных резервуаров насосом откачивается на наливную эстакаду 2 и по трубопроводу 4 через герметизированную горловину 3 во внутрь железнодорожной цистерны 1. По мере заполнения железнодорожной цистерны пары летучих углеводородов, воздуха и примесей сероводорода и меркаптанов по трубопроводу 5 через конденсатосборник 6 через обратный клапан 14 поступают на прием вакуумного компрессора 7. При вращении алюминиевого ротора компрессора сжатый воздух в вакуумкомпрессоре смесь газов поступает через нагнетательные окна в полость лобовин, а из них по каналам в нагнетательный патрубок, а затем в присоединенный к нему маслоотделитель 11. Пары газов вместе с маслом, попадая в маслоотделитель, отделяются от масла и направляются в емкость с едким натром 8. Продукты реакции сероводорода и меркаптанов со щелочью периодически откачиваются в автоцистерну м вывозятся на очистные сооружения, очищенный газ направляется на свечу рассеивания 9 через огнепреградитель 19.
Масло из маслоотделителя 11 по трубопроводу через маслоохладитель 12 вновь поступает в вакуум-компрессор 7. Наличие масла в вакуум-компрессоре во время работы контролируется по смотровому окну маслоотделителя.
Содержание замеров воздуха и летучих углеводородов при заполнении железнодорожных цистерны нефтью приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Проба газа
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
Содержание воздуха в % при наливе нефти в ж.д. цистерны.
82,129
79
29,2372
15,8097
13,0829
35,839
13,5014
9,3947
3,036
Содержание кислорода, % вес.
19,966
19,211
7,0092
3,7807
3,1113
8,6451
0,9446
0,6444
0,2076
Содержание паров летучих углеводородов, % вес.
17,81
20,661
70,693
84,116
86,846
64,094
86,437
89,851
96,823
Содержание СО<sub>2</sub>, % вес.
0,059
0,059
0,0691
0,0742
0,0708
0,0667
0,061
0,0754
0,1407
Содержание H<sub>2</sub>S
-
-
-
-
-
-
0,0001
-
-
Относительная плотность газа при t=20°C, Р=101,325 кПа
1,115
1,130
1,5141
1,6311
1,6800
1,4359
Молекулярный вес, у.е.
32,237
32,641
43,242
46,204
47,562
40,876
Итого
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Примечание:
№1 - ж.д. цистерна пуста перед наливом нефти;
№2 - ж.д. цистерна заполнена нефтью на 1/3 объема;
№3 - ж.д. цистерна заполнена нефтью на 1/2 объема.
Объем цистерны - 60 м<sup>3</sup>;
№4 - ж.д. цистерна заполнена нефтью на 1/2 объема.
Объем цистерны - 60 м<sup>3</sup>;
№5 - ж.д. цистерна заполнена нефтью на 1/3 объема.
Объем цистерны - 60 м<sup>3</sup>;
№6 - ж.д. цистерна заполнена нефтью на 1/3 объема.
Объем цистерны - 68 м<sup>3</sup>;
№7 - ж.д. цистерна №3 заполнена нефтью на 2/3 объема.
Объем цистерны - 60 м<sup>3</sup>;
№8 - ж.д. цистерна №1 заполнена нефтью на 2/3 объема.
Объем цистерны - 60 м<sup>3</sup>;
№9 - ж.д. цистерна №2 заполнена нефтью на 2/3 объема.
Объем цистерны - 68 м<sup>3</sup>.
Содержание воздуха при заполнении ж.д. цистерны меняется от 82% вес до 3,036% вес.
Содержание летучих углеводородов при заполнении ж.д. цистерны меняется от 17,8% вес до 96,8% вес.
2
Содержание CO при заполнении ж.д. цистерны меняется от 0,059% вес до 0,1407% вес.
Сероводород в пяти пробах отсутствует, а в одной пробе 0,0001% вес.
Контроль за содержанием кислорода и горючих газов в смеси ведется с помощью датчика 15, 16 и контроллера 17. При достижении предельных значений контроллер подает команду на отсечной клапан 16 и поступление горючих газов и кислорода на вакуум-компрессор прекращается.
В качестве датчиков используется:
n
2n+2
15 - датчик измерения горючих газов OLCT5O (CH);
2
16 - датчик измерения кислорода OLCT5O (О);
17 - контроллер (блок управления) МХ-32.
18 - клапан электромагнитный прямого двухстороннего действия.
Литература
1. Паспорт УНЖ6-100АС-02. г.Камышин - 2003 г. ООО «Камышинский опытный завод»