СПОСОБ ОЧИСТКИ РЕЗЕРВУАРА
METHOD OF TANK CLEANING

Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в газовой и нефтехимической отраслях промышленности.
Известны способ промывки цистерны, извлечения и обработки остаточной жидкости цистерны и система для его осуществления, в котором путем подачи моющей воды и инертного газа в резервуар и их рециркуляции разделяют смесь нефть-вода (см. RU №2099156 МПК В08В 9/08, 1997).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не осуществляют обезвреживания резервуара и предполагают наличие в очищаемом резервуаре отвода на дне или около него, через который можно рециркулировать моющую воду с загрязнениями, что невозможно в случае емкостей хранения одоранта из-за конструктивных особенностей их исполнения.
Известны способ очистки внутренней поверхности цистерн от остатков органических продуктов и моющее средство, используемое в способе, в котором путем мойки внутренней поверхности цистерны водным раствором моющего средства при заданном давлении, откачки полученной эмульсии, разделения эмульсии, с последующим возвращением водной фазы моющего средства в цикл мойки, производят очистку цистерны (см. RU №2357811 С1 МПК В08В 9/093, C11D 3/04, 2007).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не увеличивают моющую способность первоначальной моющей жидкости за счет дополнительного образования поверхностно-активных веществ, в результате чего не используют моющую жидкость повторно, что увеличивает стоимость очистки.
Известны способ очистки резервуаров от вязких нефтяных отложений и вязких отложений нефтепродуктов и устройство для его осуществления, в котором путем подачи через эжекторные головки в резервуар под давлением рабочего тела в виде газа или жидкости осуществляют разжижение и перемещение отложений (см. RU №2225270 МПК В08В 9/093, 2004).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не понижают класс опасности отходов очистки и перемещают во внутреннем пространстве резервуара эжекторные головки, что невозможно в случае емкостей хранения одоранта, из-за конструктивных особенностей их исполнения, а именно фланцевых соединений малого (менее 100 мм) диаметра.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ очистки резервуара, включающий нагнетание в резервуар моющей жидкости и газа, удаление моющей жидкости с загрязнениями из резервуара под действием разности давлений, отводе моющей жидкости с загрязнениями в сепаратор, при этом нагнетание моющей жидкости в резервуар осуществляют из сепаратора под давлением (см. SU №1696012 А1 МПК В08В 9/08, 1984), принят за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе значительное время теряют на переключение режимов работы, что нарушает непрерывность процесса очистки и приводит к увеличению времени очистки, при этом не увеличивают моющую способность жидкости в процессе реализации способа.
Кроме того, в процессе очистки резервуара известным способом образуются значительные объемы паровоздушных смесей, что делает известный способ непригодным для очистки резервуаров, содержащих в качестве загрязнителей вещества с давлением насыщенных паров выше, чем у моющей жидкости, такие как, например, легко воспламеняющиеся жидкости, поскольку при создании вакуума потребуется значительное время для откачивания более летучих паров загрязнителя, а попадание горючей паровоздушной смеси в насос приводит к взрыву.
Проблема при утилизации емкостей хранения и рабочих емкостей одоранта заключается в том, что возникла необходимость снижения затрат на их утилизацию за счет реализации полученного из них металлического лома и снижения затрат на осуществление экологических платежей, а также сокращения времени полного обезвреживания и дезодорации емкостей.
Технический результат - сокращение времени полного обезвреживания и дезодорации емкостей, снижение класса опасности веществ, получаемых в процессе утилизации со второго до четвертого, увеличение моющей способности моющей жидкости в процессе реализации заявляемого способа для ее повторного использования, исключение опасности взрыва паровоздушной смеси.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки резервуара, заключающемся в нагнетании в резервуар моющей жидкости и газа, удалении моющей жидкости с загрязнениями из резервуара под действием разности давлений, отводе моющей жидкости с загрязнениями в сепаратор, при этом нагнетание моющей жидкости в резервуар осуществляют из сепаратора под давлением, в соответствии с изобретением нагнетание моющей жидкости и газа в резервуар осуществляют напорным насосом через диспергирующее устройство эжекторного типа, в которое дополнительно подают озоносодержащую газовую смесь, при этом в резервуаре происходит глубокое окисление загрязнений до полного обезвреживания и дезодорации резервуара, а удаление моющей жидкости с газом из резервуара в сепаратор осуществляют под давлением, равным давлению в сепараторе, при этом в сепараторе разделяют газ и моющую жидкость, которую непрерывно рециркулируют в резервуаре напорным насосом.
Кроме того, в процессе очистки увеличивают моющую способность первоначальной моющей жидкости за счет образования поверхностно-активных веществ при окислении загрязнений, при этом моющую жидкость с увеличенной моющей способностью применяют повторно для других резервуаров.
Описание изобретения содержит фиг.1 и 2.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа очистки резервуара, в результате экспериментов на опытной установке утилизации остатков одоранта и донного шлама, выведенных из эксплуатации емкостей хранения и рабочих емкостей одоранта.
Способ очистки резервуара осуществляют следующим образом (см. фиг.1). Резервуар 1, подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом («Утилизация емкостей хранения и рабочих емкостей одоранта на ГРС, очистка контейнеров на пункте заправки», СТО Газпром 2-3.5-187-2008. Офиц. изд. М.: ИРЦ Газпром. 2008, III, 17 с.). Включают напорный насос 2, и моющая жидкость 3 под давлением поступает в диспергирующее устройство эжекторного типа 4, в которое одновременно из генератора озона 5 подают озоносодержащий газ 6. Из диспергирующего устройства эжекторного типа 4 газожидкостную смесь 7 подают в резервуар 1. При этом в резервуаре 1 производят глубокое окисление загрязнений озоном - сильным окислителем и получают при этом поверхностно-активные вещества, которые увеличивают моющую способность первоначальной моющей жидкости. Затем моющую жидкость с газами 8 из резервуара 1 под действием разности давлений подают в сепаратор 9. Разность давлений возникает потому, что сепаратор 9 находится под атмосферным давлением. В сепараторе 9 осуществляют разделение моющей жидкости 10 и газов 11. При этом моющую жидкость непрерывно рециркулируют напорным насосом 2 в резервуаре 1, а газы 11 выводят в атмосферу. Таким образом, осуществляют непрерывный процесс очистки резервуара и достигают при этом заявленный технический результат, заключающийся в полном обезвреживании и дезодорации резервуара 1, а так же понижении класса его опасности как отхода, со второго до четвертого за счет окисления остатка одоранта озоном.
2
5
2
5
2
5
Одоризация природного газа - важная часть процесса транспортировки газа до потребителя, обеспечивающая безопасность его использования. Абсолютное большинство газораспределительных станций применяют в своей работе одорант СПМ - смесь низших природных меркаптанов. Обладая чрезвычайно высокой коррозионной активностью, одорант СПМ способствует быстрому разрушению металлических емкостей хранения и рабочих емкостей в составе одоризационных установок. Поэтому срок эксплуатации данных емкостей ограничивается десятью годами, что при отсутствии эффективного способа очистки подобных резервуаров приводит к тому, что по мере вывода из эксплуатации они накапливаются на площадках газораспределительных станций, создавая при этом постоянную опасность загрязнения почвы, водного и воздушного бассейнов. Обезвреживание емкостей производится путем окисления остатка одоранта природного газа в процессе обработки озоном в водном растворе. При этом остаток одоранта, состоящий из смеси меркаптанов C-C с диалкилдисульфидами, окисляется озоном до алкансульфокислот C-C, обладающих поверхностно-активными свойствами. В результате обезвреживания, таким образом, класс опасности отхода - емкости хранения одоранта, понижается со второго до четвертого. При этом моющая жидкость растворяет алкансульфокислоты C-C, за счет чего увеличивается ее моющая способность. Поэтому моющую жидкость после очистки одной емкости можно использовать в полном объеме для очистки следующих резервуаров неоднократно. Таким образом, снимают необходимость в утилизации отработанной моющей жидкости, что повышает экологическую безопасность предлагаемого метода очистки и удешевляет его реализацию. Моделирование предлагаемого способа очистки резервуаров осуществляли на опытной установке утилизации остатков одоранта и донного шлама, выведенных из эксплуатации емкостей хранения и рабочих емкостей одоранта. В качестве остатка одоранта природного газа и донного шлама емкости хранения одоранта были использованы соответствующие образцы, отобранные из демонтированной емкости хранения одоранта.
1
2
3
1
3
Э
Э
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>у</mi><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow><mi>Э</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>у</mi><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow><mi>П</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>у</mi><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow><mi>П</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>240</mn></mrow>
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>у</mi><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow><mi>П</mi></msubsup><mo>></mo><mo>></mo><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>у</mi><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow><mi>Э</mi></msubsup></mrow>
График, иллюстрирующий эффективность предлагаемого способа очистки, показан на фиг.2, где приведена экспериментальная зависимость (линия Э) концентрации одоранта в растворе от времени очистки. Для сравнения приведена аналогичная зависимость (пунктирная линия П) при осуществлении очистки известным способом, принятым за прототип. Поскольку в прототипе не приведены экспериментальные данные, подтверждающие эффективность известного способа очистки, на основании имеющихся данных и нашего опыта в этой области можно предположить, что концентрация одоранта в растворе будет снижаться ступенчато. Это связано с тем, что процесс перетекания самотеком моющей жидкости с загрязнениями в сепаратор происходит за промежуток времени T=T=T. При этом из опыта известно, что время переключения режимов работы T-T составляет не менее 30 мин, а в промежутки времени переключения режимов работы концентрация одоранта не уменьшается и постоянна. Следовательно, процесс очистки резервуара известным способом займет значительно больше времени, чем предлагаемым способом. Установившееся значение концентрации одоранта в растворе (линия Э), равное нулю, определяют по полному исчезновению сигнального запаха одоранта. При этом время достижения установившегося значения концентрации одоранта в растворе
, полученное на основании анализа экспериментальных данных, равно примерно 3Т≈180 мин, где Т - постоянная времени экспериментального процесса окисления. Время достижения установившегося значения концентрации прототипа -
- может быть подсчитано (Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М., Наука, 1975. С.69) как пересечение графика П с горизонтальной линией, проведенной на уровне ±5% от установившегося значения, а т.к. установившееся значение в пределе равно нулю, то горизонтальная линия должна пройти на уровне 5%, а именно значения концентрации одоранта в растворе равном 0,05 г/л. Значит,
мин, полученное на пересечении графика П и горизонтальной линии, проведенной на уровне 5% от установившегося значения равного нулю. Таким образом,
, что подтверждает эффективность предлагаемого способа очистки резервуара.