способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, и установка для его осуществления (варианты)

Классы МПК:B01D53/14 абсорбцией 
B01D53/72 органические соединения, не указанные в группах  53/48
C10G5/04 жидкими адсорбентами 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Цегельский Валерий Григорьевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2004-07-14
публикация патента:

Изобретение относится к области струйной техники. Способ включает подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним парогазовой среды из наполняемой нефтью или бензином емкости или резервуара для их хранения и ее сжатие в жидкостно-газовом струйном аппарате за счет энергии жидкой среды, подачу из жидкостно-газового струйного аппарата смеси парогазовой и жидкой сред в сепаратор, разделение в сепараторе смеси на газообразную фазу и жидкую среду, подачу газообразной фазы из сепаратора в абсорбер, где проводят процесс абсорбции углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы и вывод из абсорбера очищенной от углеводородов газообразной фазы. Углеводородную жидкость с растворенными в ней углеводородами из абсорбера направляют в первый десорбер, в котором путем создания давления ниже давления в абсорбере выделяют из поступившей в него жидкости растворенные в ней углеводороды и получают частично очищенную углеводородную жидкость. Часть этой жидкости направляют во второй десорбер, в котором давление ниже давления в первом десорбере, где выделяют из частично очищенной углеводородной жидкости растворенные в ней углеводороды. Выделенные углеводороды откачивают вторым жидкостно-газовым аппаратом, на вход которого подают вторым насосом частично очищенную углеводородную жидкость из первого десорбера. Образованную во втором десорбере углеводородную жидкость подают в качестве абсорбента в абсорбер, а образованную во втором жидкостно-газовом струйном аппарате смесь частично очищенной углеводородной жидкости и выделившихся во втором десорбере газообразных углеводородов подают в первый десорбер. Заявлены два варианта установки для реализации способа. Изобретение позволяет сократить потери нефти или бензина и повысить эффективность очистки от углеводородных паров выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении ими емкости, 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил. способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся   при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью   или бензином, и установка для его осуществления (варианты), патент № 2261140

способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся   при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью   или бензином, и установка для его осуществления (варианты), патент № 2261140

Формула изобретения

1. Способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, включающий подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним парогазовой среды из наполняемой нефтью или бензином емкости или резервуара для их хранения 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 с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой среды, подачу газообразной фазы из сепаратора в абсорбер, в который в качестве абсорбента подают углеводородную жидкость, проведение в абсорбере процесса абсорбции углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы, вывод из абсорбера очищенной от углеводородов газообразной фазы и углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, отличающийся тем, что из абсорбера углеводородную жидкость с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы направляют в первый десорбер, в котором путем создания давления ниже давления в абсорбере выделяют из поступившей в него жидкости растворенные в ней углеводороды и получают частично очищенную от углеводородов газообразной фазы углеводородную жидкость, часть которой направляют во второй десорбер, во втором десорбере создают давление ниже давления в первом десорбере и получают углеводородную жидкость путем выделения из поступившей в него частично очищенной углеводородной жидкости растворенных в ней углеводородов газообразной фазы, которые откачивают вторым жидкостно-газовым аппаратом, на вход которого подают вторым насосом частично очищенную углеводородную жидкость из первого десорбера, образованную во втором десорбере углеводородную жидкость подают в качестве абсорбента в абсорбер, а образованную во втором жидкостно-газовом струйном аппарате смесь частично очищенной углеводородной жидкости и выделившихся во втором десорбере газообразных углеводородов подают в первый десорбер.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в первом десорбере создают давление ниже давления в абсорбере путем откачки из него газообразных углеводородов жидкостно-газовым струйным аппаратом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в первом десорбере создают давление ниже давления в абсорбере путем откачки из него газообразных углеводородов третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом, подключенным входом жидкой среды к насосу и выходом образованной в нем смеси к сепаратору.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в сепаратор или на вход насоса подают нефть или бензин из резервуара для хранения нефти или бензина или из трубопровода для перекачки нефти или бензина и одновременно из сепаратора отводят жидкую среду в резервуар для хранения нефти или бензина или в наполняемую нефтью или бензином емкость.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеводородную жидкость охлаждают перед подачей в абсорбер.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что частично очищенную углеводородную жидкость охлаждают перед подачей во второй жидкостно-газовый струйный аппарат.

7. 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, абсорбер и первый 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 резервуару для хранения нефти или бензина и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, выход газообразной фазы из сепаратора подключен к входу последней в абсорбер, который имеет вход углеводородной жидкости и выход углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, отличающаяся тем, что установка снабжена вторым десорбером, вторым жидкостно-газовым струйным аппаратом, вторым и третьим насосами, при этом вход жидкости в первый десорбер подключен к выходу из абсорбера углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, выход газа из первого десорбера подключен к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат, выход частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера подключен к входу второго насоса, выход второго насоса подключен к входу жидкости во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом газа подключен к выходу газа из второго десорбера, выход смеси из второго жидкостно-газового струйного аппарата подключен к первому десорберу, вход жидкости во второй десорбер подключен к выходу частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера, а выход углеводородной жидкости из второго десорбера через третий насос подключен к входу углеводородной жидкости в абсорбер.

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что вход жидкости в сепаратор или вход насоса подключены к резервуару для хранения нефти или бензина или к трубопроводу для перекачки нефти или бензина, а выход жидкой среды из сепаратора подключен к резервуару для хранения нефти или бензина или к емкости, наполняемой нефтью или бензином.

9. 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, абсорбер и первый 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 резервуару для хранения нефти или бензина и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, выход газообразной фазы из сепаратора подключен к входу последней в абсорбер, который имеет вход углеводородной жидкости и выход углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, отличающаяся тем, что установка снабжена вторым десорбером, вторым и третьим жидкостно-газовыми струйными аппаратами, вторым и третьим насосами, при этом вход жидкости в первый десорбер подключен к выходу из абсорбера углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, выход газа из первого десорбера подключен к входу газа в третий жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса и выходом смеси подключен к сепаратору, выход частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера подключен к входу второго насоса, выход второго насоса подключен к входу жидкости во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом газа подключен к выходу газа из второго десорбера, выход смеси из второго жидкостно-газового струйного аппарата подключен к первому десорберу, вход жидкости во второй десорбер подключен к выходу частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера, а выход углеводородной жидкости из второго десорбера через третий насос подключен к входу углеводородной жидкости в абсорбер.

10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что вход жидкости в сепаратор или вход насоса подключены к резервуару для хранения нефти или бензина или к трубопроводу для перекачки нефти или бензина, а выход жидкой среды из сепаратора подключен к резервуару для хранения нефти или бензина или к емкости, наполняемой нефтью или бензином.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ хранения и налива испаряющихся продуктов, включающий подачу жидких продуктов насосом в цистерну и отвод из цистерны паров подаваемого в нее продукта (см. патент RU 2035365, кл. В 65 D 90/30, 20.05.1995).

Из этого же патента известна установка, содержащая последовательно сообщенные между собой емкость с нефтепродуктом, насос, струйный насос и сепаратор.

Данный способ и установка хранения и налива обеспечивают отвод паров жидкого продукта из цистерны и их утилизацию, однако данный способ достаточно сложен, поскольку требует, кроме использования системы конденсации паров в холодильнике с отводом конденсата в специальную емкость, использования системы отвода несконденсировавшихся паров и газов (в том числе воздуха) в емкость, из которой наливают испаряющийся продукт в цистерну.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при заполнении ими емкости, включающий подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним из емкости наполняемой нефтью и/или из резервуара для хранения нефти 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 газообразную фазу и углеводородную жидкость с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы раздельно выводят из абсорбционной колонны (см. патент РФ 2193443, кл. В 65 D 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 этой среды - емкости или резервуару с нефтью или нефтепродуктом и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, абсорбционная колонна подключена со стороны входа в нее газообразной фазы к выходу газообразной фазы из сепаратора, а верхняя часть абсорбционной колонны подключена к трубопроводу вывода очищенной от углеводородов газообразной фазы и к трубопроводу подвода углеводородной жидкости.

Данные способ и установка для его реализации обеспечивают сжатие и конденсацию углеводородных паров нефти или нефтепродукта и снижение концентрации вредных для окружающей среды углеводородных паров в выбрасываемой в атмосферу парогазовой среде, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости. Использование одной и той же жидкой среды в качестве исходного сырья для откачки парогазовой среды и для извлечений из нее углеводородов позволяет упростить технологический процесс очистки от углеводородов парогазовой среды. Однако данный способ не позволяет в ряде случаев обеспечить высокую степень очистки от углеводородов парогазовой среды, что связано с тем, что при получении углеводородной жидкости процесс десорбции проводят в атмосферной колонне по одноступенчатой схеме. Кроме того, для проведения процесса десорбции необходимо подведение большого количества теплоты и громоздкое теплообменное оборудование.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является сокращение потерь нефти или бензина (в зависимости от того какой из продуктов хранится в емкости или заполняет ее) и повышение эффективности очистки от углеводородных паров выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина, или при наполнении ими емкости.

Указанная задача в части способа решается за счет того, что способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, включает подачу насосом жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, откачку последним парогазовой среды из наполняемой нефтью или бензином емкости или резервуара для их хранения 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 с отводом из сепаратора газообразной фазы и жидкой среды, подачу газообразной фазы из сепаратора в абсорбер, в который в качестве абсорбента подают углеводородную жидкость, проведение в абсорбере процесса абсорбции углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы, вывод из абсорбера очищенной от углеводородов газообразной фазы и углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, при этом из абсорбера углеводородную жидкость с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы направляют в первый десорбер, в котором путем создания давления ниже давления в абсорбере выделяют из поступившей в него жидкости растворенные в ней углеводороды и получают частично очищенную от углеводородов газообразной фазы углеводородную жидкость, часть которой направляют во второй десорбер, во втором десорбере создают давление ниже давления в первом десорбере и получают углеводородную жидкость путем выделения из поступившей в него частично очищенной углеводородной жидкости растворенных в ней углеводородов газообразной фазы, которые откачивают вторым жидкостно-газовым аппаратом, на вход которого подают вторым насосом частично очищенную углеводородную жидкость из первого десорбера, образованную во втором десорбере углеводородную жидкость подают в качестве абсорбента в абсорбер, а образованную во втором жидкостно-газовом струйном аппарате смесь частично очищенной углеводородной жидкости и выделившихся во втором десорбере газообразных углеводородов подают в первый десорбер.

В первом десорбере давление ниже давления в абсорбере может быть создано путем откачки из него газообразных углеводородов жидкостно-газовым струйным аппаратом.

В первом десорбере давление ниже давления в абсорбере может быть создано путем откачки из него газообразных углеводородов третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом, подключенным входом жидкой среды к выходу насоса и выходом образованной в нем смеси к сепаратору.

В сепаратор или на вход насоса может быть подана нефть или бензин из резервуара для хранения нефти или бензина или из трубопровода для перекачки нефти или бензина и одновременно из сепаратора отведена жидкая среда в резервуар для хранения нефти или бензина или в наполняемую нефтью или бензином емкость.

Углеводородная жидкость может быть охлаждена перед подачей в абсорбер.

Частично очищенная углеводородная жидкость может быть охлаждена перед подачей во второй жидкостно-газовый струйный аппарат.

В части устройства поставленная задача решается за счет того, что установка для очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, содержит насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, абсорбер и первый 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 резервуару для хранения нефти или бензина и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, выход газообразной фазы из сепаратора подключен к входу последней в абсорбер, который имеет вход углеводородной жидкости и выход углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, при этом установка снабжена вторым десорбером, вторым жидкостно-газовым струйным аппаратом, вторым и третьим насосами, при этом вход жидкости в первый десорбер подключен к выходу из абсорбера углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, выход газа из первого десорбера подключен к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат, выход частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера подключен к входу второго насоса, выход второго насоса подключен к входу жидкости во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом газа подключен к выходу газа из второго десорбера, выход смеси из второго жидкостно-газового струйного аппарата подключен к первому десорберу, вход жидкости во второй десорбер подключен к выходу частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера, а выход углеводородной жидкости из второго десорбера через третий насос подключен к входу углеводородной жидкости в абсорбер.

Вход жидкости в сепаратор или вход насоса могут быть подключены к резервуару для хранения нефти или бензина или к трубопроводу для перекачки нефти или бензина, а выход жидкой среды из сепаратора может быть подключен к резервуару для хранения нефти или бензина или к емкости, наполняемой нефтью или бензином.

По второму варианту выполнения установка для очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, содержит насос, жидкостно-газовый струйный аппарат, сепаратор, абсорбер и первый 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 резервуару для хранения нефти или бензина и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат подключен к сепаратору, выход газообразной фазы из сепаратора подключен к входу последней в абсорбер, который имеет вход углеводородной жидкости и выход углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, при этом установка снабжена вторым десорбером, вторым и третьим жидкостно-газовыми струйными аппаратами, вторым и третьим насосами, при этом вход жидкости в первый десорбер подключен к выходу из абсорбера углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы, выход газа из первого десорбера подключен к входу газа в третий жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса и выходом смеси подключен к сепаратору, выход частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера подключен к входу второго насоса, выход второго насоса подключен к входу жидкости во второй жидкостно-газовый струйный аппарат, который входом газа подключен к выходу газа из второго десорбера, выход смеси из второго жидкостно-газового струйного аппарата подключен к первому десорберу, вход жидкости во второй десорбер подключен к выходу частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера, а выход углеводородной жидкости из второго десорбера через третий насос подключен к входу углеводородной жидкости в абсорбер.

Вход жидкости в сепаратор или вход насоса могут быть подключены к резервуару для хранения нефти или бензина или к трубопроводу для перекачки нефти или бензина, а выход жидкой среды из сепаратора может быть подключен к резервуару для хранения нефти или бензина или к емкости, наполняемой нефтью или бензином.

Парогазовая среда, которая образуется в резервуарах хранения нефти или бензина, а также в ходе операций наполнения-опорожнения различного рода емкостей, состоит в основном из паров углеводородов и воздуха или азота, если его подают в резервуар. Содержание углеводородов в парогазовой среде при выходе ее в атмосферу приводит как к загрязнению окружающей среды, так и к потере товарного продукта, в данном случае легких фракций нефти или бензина. Поэтому очистка парогазовой среды от углеводородов является актуальной задачей. Необходимо предотвратить попадание углеводородов в атмосферу и сократить потери товарной нефти или бензина.

Описываемый способ позволяет снижать концентрацию углеводородов в парогазовой среде до концентрации ниже уровня предельно допустимых выбросов этих паров в окружающую среду путем откачки и сжатия парогазовой среды с помощью насосно-эжекторной установки и последующей ее очистки.

С точки зрения упрощения реализации способа и установки для очистки от углеводородов парогазовой среды наиболее целесообразно использовать один из продуктов, нефть или бензин, хранящийся в резервуаре или транспортируемый по трубопроводу, в качестве исходного сырья, которым заполняют сепаратор и который используется для подпитки и обновления жидкой среды, подаваемой насосом в жидкостно-газовый струйный аппарат. Проведенный анализ подтвердил возможность использования нефти или бензина в качестве рабочей жидкости жидкостно-газового струйного аппарата, с помощью которого откачивают и сжимают парогазовую среду. В этом случае нефть или бензин (в зависимости от того, какой из продуктов хранится в резервуаре или каким из продуктов наполняют емкость) может подаваться в сепаратор или на вход насоса для обновления жидкой среды, циркулирующей в установке.

Для глубокой очистки откачиваемой парогазовой среды от вредных для окружающей среды углеводородов в качестве абсорбента целесообразно использовать специально подобранную жидкость, отличную от нефти или бензина. В качестве такой жидкости наиболее целесообразно использовать дизельную или газойлевую фракции нефти. Возможно также использовать более легкие фракции нефти, например керосиновую фракцию или смесь керосиновой и дизельной фракций. Однако в этом случае необходимо организовать абсорбционно-десорбционный контур циркуляции такой жидкости.

При этом надо иметь ввиду, что речь идет о исходных жидкостях, которыми заполняют установку до начала ее эксплуатации. В процессе работы эти жидкости используют только для подпитки абсорбционно-десорбционного контура и для обновления жидкой среды, поступающей в жидкостно-газовый струйный аппарат. Что касается состава жидкости, которую подают насосом в жидкостно-газовые струйные аппараты и которая находится в сепараторе, абсорбере и десорберах в процессе работы установки, то кроме исходной жидкости в ней находится некоторое количество конденсата углеводородов из откачиваемой парогазовой среды. Поэтому можно говорить только о том, что жидкость в сепараторе близка по составу к нефти или бензину, а углеводородная жидкость в десорберах и абсорбере близка по составу к дизельной, газойлевой, керосиновой или смеси керосиновой и дизельной фракций в зависимости от того, какую из них используют в процессе работы установки.

В ходе исследования было установлено, что наиболее привлекательной с экономической точки зрения является двухступенчатая абсорбция углеводородов из откачиваемой жидкостно-газовым струйным аппаратом парогазовой среды. На первом этапе абсорбцию углеводородов организуют в жидкостно-газовом струйном аппарате, где парогазовую среду сжимают до давления в сепараторе от 0,3 до 2,0 МПа. При этом, как отмечалось выше, в качестве исходной жидкости для откачки и первоначальной абсорбции углеводородов из парогазовой среды используют нефть или бензин, которыми наполняют сепаратор. Нефть или бензин, в зависимости от того, пары какой из этих двух жидкостей откачивает жидкостно-газовый струйный аппарат, используют и для обновления жидкой среды. Таким образом уже в жидкостно-газовом струйном аппарате и далее в сепараторе создают условия для начала процесса абсорбции жидкой средой углеводородов из парогазовой среды. Поэтому в газообразной фазе, которую отделяют в сепараторе от жидкой среды, содержится меньше углеводородов, чем в парогазовой среде.

Второй этап абсорбции углеводородов организован в абсорбере, где из газообразной фазы выделяют оставшиеся в ней углеводороды. Однако для организации эффективного процесса абсорбции углеводородов из газообразной фазы необходимо создать условия, при которых используемая в качестве абсорбента углеводородная жидкость, отличная от жидкой среды в сепараторе, имела бы при температуре ее подачи в абсорбер давление насыщенных паров значительно ниже, чем давление насыщенных паров углеводородов в парогазовой среде образующейся при хранении и перекачке нефти или бензина. Кроме того, необходимо добиться значительного снижения собственного испарения углеводородной жидкости в ходе процесса абсорбции. Таким образом, требуется правильный выбор углеводородной жидкости, а после процесса абсорбции предварительная ее подготовка, чтобы она могла абсорбировать углеводороды. В ходе работы установки проводят постоянное выделение из углеводородной жидкости накапливающихся в ней углеводородов и возвращение их обратно, например, в емкость, из которой они были откачаны. Для этого создана система двухступенчатой десорбции углеводородной жидкости с последовательным снижением давления в десорберах по сравнению с давлением в абсорбере. Предложенная схема позволяет согласовать по давлениям работу жидкостно-газовых струйных аппаратов, абсорбера, десорберов и возвращать в резервуар для хранения нефти или бензина углеводороды, которые выделили из парогазовой среды. При этом возможны два варианта реализации установки. При относительно невысоких требованиях к степени очистки от углеводородов парогазовой среды возможно использовать жидкостно-газовый струйный аппарат для создания пониженного давления в первом десорбере. При высокой степени очистки от углеводородов парогазовой среды целесообразно создавать в первом и втором десорберах более низкие давления для более полной регенерации углеводородной жидкости. В этом случае нецелесообразно использовать жидкостно-газовым струйный аппарат для создания пониженного давления в первом десорбере. Поэтому установку снабжают третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом для создания более низкого давления в первом десорбере. Для более полной десорбции выходящей из абсорбера углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы используют второй десорбер, в котором вторым жидкостно-газовым струйным аппаратом создают абсолютное давление в диапазоне от 20 до 250 мм рт. ст. в зависимости от исходной жидкости, выбранной в качестве абсорбента. Как следствие, все жидкостно-газовые струйные аппараты установки работают в наиболее оптимальном режиме, что в конечном итоге позволяет снизить энергетические затраты на работу установки, а в абсорбер абсорбционно-десорбционного контура подавать углеводородную жидкость с более низким парциальным давлением ее паров, что позволяет использовать ее в качестве эффективного абсорбента.

Организация противоточной системы движения в абсорбере, например в абсорбционной колонне, газообразной фазы и углеводородной жидкости создает более благоприятные условия для поглощения углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы. Это позволяет значительно снизить концентрацию углеводородов в очищаемой указанным способом газообразной фазе по сравнению с их концентрацией в парогазовой среде.

Возможна подача жидкой среды из сепаратора на вход насоса, что позволяет организовать контур ее циркуляции: сепаратор - насос - жидкостно-газовый струйный аппарат - сепаратор. Это позволяет уменьшить расход свежей нефти или бензина, подаваемых в установку из резервуара для их хранения или из трубопровода для их перекачки. Поскольку в процессе работы в жидкую среду, которую подают в жидкостно-газовый струйный аппарат, переходят углеводороды из откачиваемой им парогазовой среды, то жидкую среду целесообразно обновлять путем ее отвода из установки, например, в резервуар для хранения нефти или бензина или в наполняемую ими емкость, и подвода в установку свежей исходной жидкости. Таким образом, отвод жидкой среды из контура ее циркуляции и подвод в него свежей (исходной) жидкости - нефти или бензина из резервуара для их хранения или из трубопровода для их перекачки дает возможность стабилизировать состав жидкой среды, подаваемой на вход жидкостно-газового струйного аппарата, и обеспечить процесс абсорбции жидкой средой углеводородов из откачиваемой парогазовой среды. При необходимости возможна подпитка, например, первого или второго десорбера свежей (исходной) углеводородной жидкостью (свежим абсорбентом), если в процессе эксплуатации в результате уноса будет сокращаться ее количество в контуре.

В результате удалось добиться эффективной работы всей установки и обеспечить высокую степень очистки от углеводородов парогазовой среды, выводимой в атмосферу.

На чертеже представлена принципиальная схема установки, в которой может быть осуществлен описываемый способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении ими емкости. Приведенная схема объединяет оба возможных варианта выполнения установки.

Установка для очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, содержит насос 1, жидкостно-газовый струйный аппарат 2, сепаратор 3, абсорбер 4 и первый десорбер 5. Жидкостно-газовый струйный аппарат 2 входом жидкой среды подключен к выходу насоса 1, входом газа подключен к источнику парогазовой среды - емкости 6, наполняемой нефтью или бензином, или резервуару 7 для хранения нефти или бензина и выходом смеси жидкостно-газовый струйный аппарат 2 подключен к сепаратору 3. Выход газообразной фазы из сепаратора 3 подключен к входу последней в абсорбер 4, который имеет вход углеводородной жидкости и выход углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы. Установка снабжена вторым десорбером 8, вторым жидкостно-газовым струйным аппаратом 9, вторым и третьим насосами соответственно 10 и 11. Первый десорбер 5 входом жидкости подключен к выходу из абсорбера 4 углеводородной жидкости с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы. Выход газа из первого десорбера 5 подключен к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат 2. Выход частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера 5 подключен к входу второго насоса 10. Выход второго насоса 10 подключен к входу жидкости во второй жидкостно-газовый струйный аппарат 9, который входом газа подключен к выходу газа из второго десорбера 8. Выход смеси из второго жидкостно-газового струйного аппарата 9 подключен к первому десорберу 5. Вход жидкости во второй десорбер 8 подключен к выходу частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера 5. Выход углеводородной жидкости из второго десорбера 8 через третий насос 11 подключен к входу углеводородной жидкости в абсорбер 4.

Установка по второму варианту ее реализации отличается от вышеописанной установки тем, что она снабжена третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом 12. Выход газа из первого десорбера 5 подключен не к входу газа в жидкостно-газовый струйный аппарат 2, а к входу газа в третий жидкостно-газовый струйный аппарат 12, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса 1 и выходом смеси подключен к сепаратору 3.

Вход жидкости в сепаратор 3 или вход насоса 1 могут быть подключены к резервуару 7 для хранения нефти или бензина или к трубопроводу 13 для перекачки нефти или бензина, а выход жидкой среды из сепаратора 3 может быть подключен к резервуару 7 для хранения нефти или бензина или к емкости 6, наполняемой нефтью или бензином, а также к входу в насос 1.

Работу установки по очистке от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, рассмотрим на примере, когда источником парогазовой среды является нефть, которой перед началом работы установки заполняют сепаратор 3 и которую подают в сепаратор 3 или на вход насоса 1 в процессе работы установки, а абсорбционно-десорбционный контур, включающий абсорбер 4 и десорберы 5 и 8, перед началом работы установки заполняют дизельной фракцией. При этом надо учитывать, что, как описывалось выше, вместо нефти может быть бензин, а вместо дизельной фракции могут быть использованы газойлевая фракция, керосиновая фракция или смесь керосиновой и дизельной фракций. Таким образом, наиболее предпочтительным вариантом реализации описываемого способа очистки является вариант, когда перед началом работы сепаратор 3 заполняют той же жидкостью (соответственно нефтью или бензином), которой наполняют емкость 6 из резервуара 7 и именно эту жидкость в качестве жидкой среды подают насосом 1 в жидкостно-газовый струйный аппарат 2 или в третий жидкостно-газовый струйный аппарат 12, а абсорбционно-десорбционный контур наиболее предпочтительно заполнять дизельной фракцией.

Насосом 1 подают жидкую среду (в исходном состоянии это нефть) в жидкостно-газовый струйный аппарат 2, который откачивает из наполняемой нефтью емкости 6 или из резервуара 7 для ее хранения парогазовую среду и сжимает ее в жидкостно-газовом струйном аппарате 2 за счет энергии жидкой среды до давления в сепараторе, находящегося в диапазоне от 0,3 до 2,0 МПа. В процессе сжатия в жидкостно-газовом струйном аппарате 2 часть углеводородов из парогазовой среды переходит в жидкую среду. Образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате 2 смесь парогазовой и жидкой сред подают в сепаратор 3, где при указанном выше давлении продолжается процесс перехода (растворения) углеводородов из парогазовой среды в жидкую среду. В сепараторе 3 поступившую в него смесь разделяют на газообразную фазу и жидкую среду с отводом из сепаратора 3 газообразной фазы и жидкой среды. Газообразную фазу из сепаратора 3 подают в абсорбер 4, в который в качестве абсорбента подают углеводородную жидкость (в исходном состоянии это дизельная фракция, которой заполнили абсорбционно-десорбционный контур). В качестве абсорбера 4 в установке может быть использована абсорбционная колонна. В абсорбере 4 проводят процесс абсорбции углеводородной жидкостью углеводородов из газообразной фазы. Очищенную от углеводородов газообразную фазу выводят из абсорбера 4, например, в окружающее установку пространство. Углеводородную жидкость с растворенными в ней углеводородами газообразной фазы направляют из абсорбера 4 в первый десорбер 5, в котором путем создания давления ниже давления в абсорбере 4 выделяют из поступившей в него жидкости часть растворенных в ней углеводородов и получают частично очищенную от углеводородов газообразной фазы углеводородную жидкость. В зависимости от варианта используемой установки более низкое, чем в абсорбере, давление в первом десорбере 5 может быть создано жидкостно-газовым струйным аппаратом 2 или третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом 12. В любом случае выделившиеся в первом десорбере 5 газы, преимущественно углеводороды, подаются указанными выше струйными аппаратами 2 или 12 (в зависимости от варианта выполнения установки) в сепаратор 3, что в конечном итоге позволяет вернуть их в резервуар 7 или наполняемую нефтью емкость 6. Часть частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера 5 направляют во второй десорбер 8. Во втором десорбере 8 создают давление ниже давления в первом десорбере 5 и получают углеводородную жидкость путем выделения из поступившей в него частично очищенной углеводородной жидкости растворенных в ней углеводородов газообразной фазы, которые откачивают вторым жидкостно-газовым аппаратом 9. При заполнении в начале работы установки абсорбционно-десорбционного контура дизельной фракцией оптимальное абсолютное давление во втором десорбере находится в диапазоне от 30 до 200 мм рт. ст. Таким образом в результате двухступенчатой очистки (дегазации) получают углеводородную жидкость, способную эффективно поглощать углеводороды из газообразной фазы. Другую часть частично очищенной углеводородной жидкости из первого десорбера 5 подают вторым насосом 10 на вход жидкости второго жидкостно-газового струйного аппарата 9, который откачивает из второго десорбера выделяющиеся в нем углеводороды. Образованную во втором десорбере 8 углеводородную жидкость подают в качестве абсорбента в абсорбер 4, а образованную во втором жидкостно-газовом струйном аппарате 9 смесь частично очищенной углеводородной жидкости и выделившихся во втором десорбере 8 газообразных углеводородов подают в первый десорбер 5, из которого газообразные углеводороды откачиваются по первому варианту выполнения установки жидкостно-газовым струйным аппаратом 2, а по второму варианту выполнения установки третьим жидкостно-газовым струйным аппаратом 12 и поступают в сепаратор 3 с последующим их растворением в жидкой среде.

Для обновления жидкой среды в сепаратор 3 или на вход насоса 1 подают соответственно нефть из резервуара 7 для хранения нефти или из трубопровода 13 для перекачки нефти и одновременно из сепаратора 3 отводят жидкую среду в резервуар 7 для хранения нефти или в наполняемую нефтью емкость 6. Для компенсации утечек в процессе работы установки в абсорбционно-десорбционный контур, например в десорбер 5 или 8, или на вход насосов 10 или 11 подают дизельное топливо (дизельную фракцию нефти).

Углеводородную жидкость, также как и частично очищенную углеводородную жидкость, перед подачей соответственно в абсорбер 4 и во второй жидкостно-газовый струйный аппарат 9 в случае необходимости охлаждают в теплообменнике 14.

Данный способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении ими емкости и установки для его реализации, могут быть использованы на эстакадах и терминалах налива нефти или бензина, на нефтебазах, заводах химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2261140

patent-2261140.pdf

Класс B01D53/14 абсорбцией 

способ непрерывного удаления сернистого водорода из потока газа -  патент 2527991 (10.09.2014)
способ очистки отходящих газов от сероводорода -  патент 2526455 (20.08.2014)
способ очистки газов и выделения серосодержащих газов -  патент 2524714 (10.08.2014)
способ работы паротурбинной установки, а также устройство для получения пара из бурого угля -  патент 2523481 (20.07.2014)
способ очистки природного газа от серы и сероводорода -  патент 2521058 (27.06.2014)
способ и установка для нейтрализации кислотности газовых смесей -  патент 2519483 (10.06.2014)
способ очистки газовых смесей, содержащих меркаптаны, и другие кислые газы -  патент 2518626 (10.06.2014)
способ селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода -  патент 2515300 (10.05.2014)
абсорбент для очистки газов от h2s и со2 -  патент 2513400 (20.04.2014)
способ и устройство для отделения диоксида углерода от отходящего газа работающей на ископаемом топливе энергоустановки -  патент 2508158 (27.02.2014)

Класс B01D53/72 органические соединения, не указанные в группах  53/48

способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
способ выделения метана из газовых смесей -  патент 2500661 (10.12.2013)
катализатор для очистки отходящих газов, содержащих летучие органические соединения, способ его получения и способ очистки отходящих газов, содержащих летучие органические соединения -  патент 2490062 (20.08.2013)
установка для очистки дымового газа -  патент 2484883 (20.06.2013)
способ комплексной термохимической переработки твердого топлива с последовательным отводом продуктов разделения -  патент 2464294 (20.10.2012)
способ уменьшения содержания формальдегида в газе -  патент 2450852 (20.05.2012)
способ очистки от углеводородов парогазовой среды -  патент 2445150 (20.03.2012)
способ обработки и извлечения энергии отработанного газа реакции окисления -  патент 2438763 (10.01.2012)
способ получения катализатора для глубокого окисления co и углеводородов и катализатор, полученный этим способом -  патент 2434678 (27.11.2011)
способ обработки потока продукта -  патент 2430142 (27.09.2011)

Класс C10G5/04 жидкими адсорбентами 

способ выделения этилена полимеризационной чистоты из газов каталитического крекинга -  патент 2501779 (20.12.2013)
способ подготовки углеводородного газа -  патент 2460759 (10.09.2012)
способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении емкости нефтью или бензином, и установка для его осуществления (варианты) -  патент 2304016 (10.08.2007)
способ низкотемпературного разделения углеводородного газа -  патент 2286377 (27.10.2006)
способ очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефтепродуктов и при заполнении им емкости (варианты) и установка для его осуществления -  патент 2240175 (20.11.2004)
способ извлечения этилена из газообразных углеводородов -  патент 2105036 (20.02.1998)
способ получения товарного природного газа -  патент 2104753 (20.02.1998)
способ стабилизации бензина коксования -  патент 2051950 (10.01.1996)
Наверх