УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Область техники
Полезная модель относится к нефтехимии, а именно к установке для перекачивания и введения присадок в дизельное топливо, и может быть использована в процессе перегонки или перекачки и модифицирования дизельного топлива в зимнее время.
Уровень техники
В соответствии с СП (Свод Правил) 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* (с Изменением N 1) магистральные газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы (далее - трубопроводы) следует прокладывать подземно (подземная прокладка). Прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка) допускается только как исключение при соответствующем обосновании в определенных случаях. Надземная прокладка трубопроводов или их отдельных участков допускается в пустынных и горных районах, болотистых местностях, районах горных выработок, оползней и районах распространения многолетнемерзлых грунтов, на неустойчивых грунтах, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия. В каждом конкретном случае надземная прокладка трубопроводов должна быть обоснована технико-экономическими расчетами, подтверждающими экономическую эффективность, техническую целесообразность и надежность трубопровода. Таким образом, перекачка нефтепродуктов с использованием подземных трубопроводов на данный момент является наиболее актуальным и безопасным методом, в связи с чем широко используется в настоящее время. Также для придания или улучшения эксплуатационных свойств нефтепродуктов, в том числе дизельного топлива, в них добавляют различные присадки и добавки.
Таким образом, развитие технологий перекачивания нефтепродуктов по подземным трубопроводам является актуальной проблемой на сегодняшний день.
Так из источника информации RU 2111410 С1, дата публикации 20.05.1998, известна разработка, которая относится к трубопроводному транспорту нефтей, преимущественно к трубопроводному транспорту высокопарафинистых нефтей с применением депрессорных присадок и разбавителей. Сущность заключается в том, что в транспортируемую нефть предварительно добавляют маловязкий разбавитель в количестве, обеспечивающем при последующем добавлении депрессорной присадки снижение температуры застывания нефти на 4 - 8°С ниже минимальной температуры нефти в трубопроводе, при этом плотность маловязкого разбавителя равна плотности перекачиваемой нефти.
Из источника информации RU 125882 U1, дата публикации 20.03.2013 известна установка для введения присадки в нефтепровод, которая содержит узел подачи растворителя, узел смешивания присадки с растворителем, насосный узел и узел нагрева, при этом узел подачи растворителя, включает емкости для приема и хранения растворителя, соединенные трубопроводом с технологическим колодцем, выполненным с возможностью подключения к нему топливозаправочного средства, и емкость для сбора утечек из технологического колодца, узел смешивания присадки и растворителя, включает смесительные емкости, снабженные перемешивающими устройствами и воронками для загрузки в них присадки, при этом смесительные емкости соединены трубопроводами с емкостями для приема и хранения растворителя и с нефтепроводом с возможностью подачи в него растворенной присадки, насосный узел содержит электронасосы для перекачки растворителя из емкостей для приема и хранения растворителя в смесительные емкости, а также дозировочные электронасосы для закачки растворенной присадки из смесительных емкостей в нефтепровод, узел нагрева содержит обогревающий трубопровод для подогрева емкостей для приема и хранения растворителя, смесительных емкостей и трубопровода соединяющего смесительные емкости и нефтепровод, электронагреватели для подогрева теплоносителя в обогревающем трубопроводе, а также циркуляционные насосы для перекачивания теплоносителя в обогревающем трубопроводе, при этом соединительные и обогревающий трубопроводы снабжены запорно-регулирующей арматурой.
Однако возникают некоторые трудности с перекачиванием нефтепродуктов в зимнее время. Трубопровод, находящийся под землей, исключает замерзание нефтепродукта, поскольку температура нефтепродукта составляет до 3-5°С в зимнее время, однако это приводит к необходимости подогрева нефтепродукта для обеспечения возможности растворения в нем присадки, что приводит к повышению энергозатрат при перекачивании дизельного топлива. Кроме того, в зимнее время температура выходящих из трубопроводов нефтепродуктов может еще понижаться, что сделает их обработку невозможной без подогрева. Также это связано с повышением материалоемкости и продолжительности процесса перекачки.
За прототип полезной модели принят источник информации RU 2002124570 А1, дата публикации 20.03.2004. Техническое решение относится к способу транспортировки состава дизельного топлива, который включает перекачивание насосом указанного состава по трубопроводу в условиях низкой температуры окружающей среды. При этом в дизельное топливо могут быть добавлены присадки посредством дозирующего устройства.
Перечень чертежей
На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для перекачивания дизельного топлива в зимнее время.
Раскрытие полезной модели
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является оптимизация процесса перекачки дизельного топлива в зимнее время, которая включает снижение энергозатрат при получении дизельного топлива, обладающего улучшенными характеристиками, снижение материалоемкости и продолжительности процесса перекачки.
Техническим результатом является упрощение процесса перекачки и модификации дизельного топлива в зимнее время за счет снижения энергозатрат при получении дизельного топлива, снижения продолжительности процесса и материалоемкости установки.
Для достижения указанного технического результата предложена установка для перекачивания дизельного топлива в зимнее время, содержащая подземный трубопровод для перекачивания дизельного топлива, расположенный на глубине, позволяющей поддерживать температуру дизельного топлива в трубопроводе в зимнее время на уровне 3-5°С, узел для смешения базового дизельного топлива с раствором присадки, соединенный с трубопроводом, и резервуар для хранения присадки, отличающаяся тем, что узел для смешения базового дизельного топлива с раствором присадки расположен непосредственно на выходе трубопровода и выполнен так, что обеспечивает параллельную подачу выходящего из трубопровода дизельного топлива и раствора присадки, установка содержит резервуар подачи присадки, снабженный средством нагрева, который соединен с узлом смешения присадки с разбавителем - дизельным топливом для получения раствора присадки, при этом узел смешения присадки с разбавителем соединен с узлом смешения раствора присадки с базовым дизельным топливом, а установка также содержит средство для перекачивания готового дизельного топлива с присадкой, соединенное с узлом смешения.
Базисным признаком полезной модели является использование геотермальной энергии земли при прохождении дизельного топлива по подземным нефтепродуктопроводам, что повышает его температуру до 3-5°С в зимнее время.
Также существенным признаком полезной модели является параллельность приема топлива из МНПП (магистральный нефтепродуктопровод) и его обработка до снижения температуры, например, при хранении в зимнее время. Вначале готовится раствор путем смешения заранее подогретой присадки с некоторым объемом разбавителя -дизельного топлива. Использование дизельного топлива в качестве разбавителя позволяет увеличить сродство присадки с базовым дизельным топливом и увеличить ее растворимость. Также присадка находится в нагретом состоянии, что также способствует ее растворению в дизельном топливе, температура которого на выходе из трубопровода составляет 3-5°С.У стройство нагрева может быть любым известным нагревательным элементом, электрическим, тепловым, с косвенным или прямым нагревом. Дальнейшая обработка топлива производится в устройстве смешения промышленного (результирующего) объема топлива с раствором. Поскольку узел смешения раствора присадки находится непосредственно на выходе трубопровода и обеспечивает параллельную подачу подогретого раствора присадки и базового дизельного топлива, находящегося при температуре 3-5°С, то даже в зимнее время обеспечивается эффективное смешение присадки и базового топлива, без необходимости подогрева больших объемов базового топлива в резервуарах с использованием мощных и энергоемких нагревателей.
Присадки могут представлять собой любые присадки, используемые для дизельных топлив, например, смазывающие, чистящие, снижающие температуру воспламенения, повышающие октановое число и т.п.Однако целесообразно использовать отбор присадки из всего их многообразия для работы именно с этим топливом и именно в требуемом температурном диапазоне, в нашем случае не выше 3-5°С. При этом присадки исследуются в лабораторных условиях аналогичных производственным режимам по температуре и технологии. В процессе исследования они проходят через несколько этапов подготовки, включая создание раствора. Затем проводится смешение с топливом также в лабораторных условиях. По наилучшим показателям проводится отбор лучшей присадки способной работать при температурах 3-5°С. Проводятся испытания низкотемпературных характеристик топлива, что позволяет добиться их необходимых значений, и самой важной характеристике - ПТФ - предельной температуры фильтруемости. Далее отобранная присадка используется в промышленных объемах в тех же температурных и технологических режимах, что и в лаборатории.
Материалы, из которых выполнено оборудование, являются обычными и используемыми для аналогичных процессов, т.е. являющиеся коррозионностойкими, стойкими к действию растворителей - дизельного топлива, морозостойкие и т.п., например, используют резервуары из металла или сплавов, нержавеющей стали и т.п.
Осуществление полезной модели
Перекачиваемое (базовое) дизельное топливо подается по трубопроводу (1) к месту его модификации и сбора. Перекачивание осуществляется в зимнее время. Температура базового дизельного топлива в трубопроводе составляет около 3-5°С. Из трубопровода базовое топливо поступает в узел (2) смешивания базового дизельного топлива с раствором присадки, который располагается непосредственно на выходе из трубопровода. Параллельно в узел (2) из узла (4) смешения присадки с разбавителем подают раствор присадки в растворителе - дизельном топливе. Дизельное топливо в узел (4) подают из резервуара подачи разбавителя (5). Присадку подают из резервуара подачи присадки (3), снабженного средством нагрева (на рисунке не показано), например, электрическим нагревательным элементом.
Смешение раствора присадки с базовым дизельным топливом в узле смешения (2) осуществляют с использованием средств для перемешивания жидкостей, либо за счет естественного перемешивания, связанного с турбулентным течением топлива по трубопроводу и несовпадением направлений течения потоков дизельного топлива и раствора присадки. Далее из узла смешения (2) дизельное топливо с присадкой с помощью средства для перекачивания (6), например, насоса, направляется в емкости для хранения, а далее потребителю или на дальнейшую обработку.
Использование предложенной установки позволяет снизить энергозатраты на перекачивание дизельного топлива в зимнее время за счет отсутствия необходимости в промежуточных емкостях больших объемов для подогрева базового дизельного топлива и использования мощных насосов для перекачивания в емкости топлива и мощных, энергоемких нагревателей. Также снижается продолжительность процесса обработки за счет того, что не требуется продолжительная стадия нагрева больших объемов топлива, и материалоемкость за счет отсутствия резервуаров больших объемов. Использование геотермальной энергии земли также способствует снижению энергозатрат. Все это приводит к упрощению процесса модифицирования дизельного топлива при перекачке по МНПП.