способ обработки нефти и нефтепродуктов

Формула изобретения

Способ обработки нефти/нефтепродуктов, включающий введение присадок в нефть/нефтепродукт, отличающийся тем, что присадки, используемые для изменения эксплуатационных свойств нефти/нефтепродуктов, вводят при погрузке танкера путем подачи в магистраль для перекачки нефти/нефтепродукта в танки танкера, при этом концентрацию присадки задают из условия получения требуемой величины параметра эксплуатационного свойства обрабатываемого груза нефти/нефтепродукта и расчетное количество присадки дозируют в пропорциональной зависимости от скорости погрузки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам обработки нефти и нефтепродуктов перед транспортированием потребителю.

Известен целый ряд способов обработки нефти и нефтепродуктов путем введения различных присадок в поток транспортируемых по трубопроводу нефти и нефтепродуктов. Известные технические решения направлены на решение проблем трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, связанных со снижением гидравлического сопротивления нефтепроводов, например патент РФ 2168108, F 17 D 1/16, опубл. 27.05.2001; с улучшением реологических свойств нефти и нефтепродуктов, например патент РФ 2111410, F 17 D 1/16, опубл. 20.05.1998; с повышением эффективности транспорта нефти по трубопроводам, например заявка РФ 94039950, F 17 D 1/16, опубл. 20.08.1996; с деэмульсацией нефти, например патент РФ 2009163, C 10 G 33/04, опубл. 15.03.1994 и др.

Однако известные способы не решают задач по обеспечению эксплуатационных свойств нефти и нефтепродуктов, требуемых потребителем, что приводит к невозможности экспорта таких нефтей и нефтепродуктов из порта отгрузки, куда они поступают по магистральному трубопроводу или железнодорожным транспортом, ввиду несоответствия требованиям, предъявляемым покупателем. Кроме того, во время трубопроводной транспортировки нефть и нефтепродукты могут быть испорчены по ряду причин. Случайное компаундирование с другими нефтепродуктами, влияние загрязненных стен трубопровода и транспортировочной тары, избыточная обводненность, возникающая при временном хранении в резервуарах либо при разогреве острым паром вязких нефтепродуктов и др. Также часто произведенные заводом-изготовителем нефтепродукты изначально не соответствуют нормативам, устанавливаемым для нефтепродуктов в стране покупателя, либо специальным требованиям, предъявляемым покупателем.

Известен способ ввода присадки в струю топлива в процессе наполнения топливных цистерн для питания дизелей теплохода (В.А.Сомов, П.П.Боткин. "Топливо для транспортных дизелей", Ленинград, "Судпромгиз", 1963, с.293-296). Однако такой ввод присадки не обеспечивает равномерного перемешивания присадки по всему объему топлива, поэтому требуется применение специального механического перемешивания, которое в условиях теплохода осуществляют путем принудительной циркуляции смеси топлива с присадкой.

Известен способ ввода присадки в топливо при его отгрузке на терминале путем заливки присадки в пустую или частично заполненную автоцистерну либо в цистерну, полностью заполненную топливом (Справочник. А.М.Данилов. "Применение присадок в топливах для автомобилей", Москва, "Химия", 2000, с.192). Однако известный способ не обеспечивает сохранения результата перемешивания присадки с топливом и по истечении некоторого времени присадка опускается на дно цистерны.

Задачей заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных свойств нефти и нефтепродуктов путем повышения эффективности способа обработки нефти и нефтепродуктов присадками при их отгрузке потребителю в порту.

Поставленная задача решается предлагаемым способом обработки нефти/нефтепродуктов, включающим введение присадок в нефть/нефтепродукт, при котором согласно изобретению присадки, используемые для изменения эксплуатационных свойств нефти/нефтепродуктов, вводят при погрузке танкера путем подачи в магистраль для перекачки нефти/нефтепродукта в танки танкера, при этом концентрацию присадки задают из условия получения требуемой величины параметра эксплуатационного свойства обрабатываемого груза нефти/нефтепродукта и расчетное количество присадки дозируют в пропорциональной зависимости от скорости погрузки.

Предлагаемый способ позволяет управлять процессом ввода присадки, исходя из потребности получения необходимых эксплуатационных свойств обрабатываемых нефти/нефтепродуктов, а также исходя из скорости погрузки танкера. Поскольку изменение концентрации вводимой присадки напрямую связано с изменением получаемой в результате обработки присадкой величины параметра эксплуатационного свойства нефти/нефтепродукта, требуемую величину параметра улучшаемого эксплуатационного свойства задают соответствующим уровнем концентрации вводимой присадки. Подача присадки, дозируемая в пропорциональной зависимости от скорости прокачки нефти/нефтепродукта по загрузочной магистрали, позволяет поддерживать постоянное соотношение количества поступающей присадки к перекачиваемому объему нефти/нефтепродукта, что обеспечивает равномерное перемешивание присадки с нефтью/нефтепродуктом непосредственно в загрузочной магистрали.

Доперемешивание присадки с нефтью/нефтепродуктом происходит в танках танкера, где при поступлении нефти/нефтепродукта из загрузочной трубы в танки образуется усиленная турбулизация потока, приводящая к дополнительному интенсивному массообмену между введенной присадкой и нефтью/нефтепродуктом, что увеличивает результативность процесса перемешивания и обеспечивает однородное распределение присадки по всему объему нефти/нефтепродукта, погруженной/го в танкер.

Предлагаемый способ позволяет достичь эффективного перемешивания присадки с нефтью/нефтепродуктом без применения дополнительных устройств перемешивания, а также обеспечивает сохранение стабильности полученного результата.

Стабильность действия присадки подтверждена реализацией заявляемого способа при обработке депрессорной присадкой груза дизельного топлива, произведенной на нефтяном терминале в Санкт-Петербурге. Анализ изменения параметров дизельного топлива в результате обработки депрессорной присадкой оценивался независимой международной инспекционной и сертификационной компанией СЖС, аккредитованной Госстандартом и обладающей правом проводить экспертизу грузов и выдавать сертификаты. Сравнительные измерения предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре дизельного топлива показали следующие значения:

- необработанный груз дизельного топлива в береговых резервуарах (-)9°С;

- после обработки присадкой в процессе погрузки (-)22°С;

- по истечении недельного срока в порту назначения перед выгрузкой (-)22°С.

Из приведенных данных видно, что эффект действия присадки после транспортировки дизельного топлива в танках танкера полностью сохраняется. Результаты испытаний представлены в таблицах 1, 2, 3.

На чертеже показана схема способа обработки нефти/нефтепродуктов в порту.

В рамках данного изобретения могут быть использованы различные виды присадок: депрессорные присадки для дизельных топлив или мазутов, противоизносные присадки для дизельных топлив, нейтрализаторы сероводорода для мазутов и нефтей, деэмульгаторы для всех видов нефтей и нефтепродуктов, присадки, повышающие цетановое число дизельных топлив, присадки, повышающие октановое число бензинов, антистатические присадки и пр.

В качестве примеров приведены депрессорная присадка французской фирмы "Тотал" СР 7300 на основе раствора этилвинилацетата в нефтяном растворителе, противоизносная присадка французской фирмы "Тотал" PC 30 на основе смеси жирных кислот с содержанием углерода от С₂ до С₁₈ , а также присадка-нейтрализатор сероводорода французской фирмы "Тотал" ASB 50 на основе водного раствора формальдегида, метанола и полиметиленгликоля. Приведенные в примерах присадки не ограничивают использования для заявляемого способа иных известных в настоящее время присадок.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Обработка дизельного топлива депрессорной присадкой.

Дизельное топливо, имеющее температуру предельной фильтруемости на холодном фильтре (ПТФ) -9°С подают из резервуаров-хранилищ 1 через насосную станцию 2 по береговому трубопроводу 3 на причал 4 и перекачивают в танки танкера 5, стоящего под погрузкой. В процессе погрузки танкера 5 из мобильной установки по вводу присадок 6, представляющей собой цистерну-контейнер с присадкой либо специальный автотранспорт, имеющий на своем борту емкости с присадкой, расходомер и необходимое насосное оборудование, производят подачу присадки путем впрыскивания в береговой трубопровод 3 через штуцеры 7 или 8, специально оборудованные на береговом трубопроводе 3, проходящем по территории нефтяного терминала. В зависимости от скорости перекачки дизельного топлива по трубопроводу 3 вариатором плавной регулировки двигателя по расходомеру устанавливают равномерный расход вводимой депрессорной присадки в количестве, определяемом формулой:

Расход присадки (кг/час) = скорость погрузки (тонн/час) × концентрация присадки (кг/тонну).

Концентрацию присадки задают из условия достижения требуемой величины (ПТФ) для дизельного топлива в соответствии с таблицей 4.

Пример 2. Обработка дизельного топлива противоизносной присадкой. В процессе погрузки танкера 5 из емкости с противоизносной присадкой, заранее погруженной на борт танкера 5, производят подачу присадки путем впрыскивания непосредственно в трубу грузовой магистрали танкера 5 через врезки для контрольных приборов, которыми оборудовано начало грузовой магистрали танкера 5. Введение присадки производят при помощи дозировочного насоса, приводящегося в действие от системы сжатою воздуха, поступающего из судовой магистрали танкера 5. Вход насоса через счетчик соединяют со сливным клапаном емкости с присадкой, расположенной на палубе танкера 5. Нагнетательный патрубок дозировочного насоса подключают к врезке в трубе грузовой магистрали танкера 5. В зависимости от расхода основного потока дизельного топлива в грузовой магистрали танкера 5 вариатором плавной регулировки двигателя насоса по расходомеру устанавливают равномерный расход вводимой противоизносной присадки в количестве, определяемом формулой:

Расход присадки (кг/час) = скорость погрузки (тонн/час) × концентрация присадки (кг/тонну).

Концентрацию присадки задают из условия достижения требуемой величины размера противоизносного пятна (параметр, характеризующий противоизносные свойства топлива) для дизельного топлива в соответствии с таблицей 5.

Пример 3. Обработка мазута присадкой-нейтрализатором сероводорода.

Мазут, содержащий сероводород в концентрации, превышающей 2%, подают из резервуаров-хранилищ 1 через насосную станцию 2 по береговому трубопроводу 3 на причал 4 и перекачивают в танки танкера 5, стоящего под погрузкой. В процессе погрузки танкера 5 из мобильной установки по вводу присадок 6, представляющей собой цистерну-контейнер с присадкой либо специальный автотранспорт, имеющий на своем борту емкости с присадкой, расходомер и необходимое насосное оборудование, производят подачу присадки путем впрыскивания в береговой трубопровод 3 через штуцеры 7 или 8, специально оборудованные на береговом трубопроводе 3, проходящем по территории нефтяного терминала. В зависимости от скорости перекачки мазута по трубопроводу 3 вариатором плавной регулировки двигателя по расходомеру устанавливают равномерный расход вводимой присадки-нейтрализатора сероводорода в количестве, определяемом формулой:

Расход присадки (кг/час) = скорость погрузки (тонн/час) × концентрация присадки (кг/тонну).

Концентрацию присадки задают исходя из требуемого уменьшения концентрации сероводорода в мазуте в соответствии с таблицей 6.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает сохранение результата действия вводимых присадок в течение не менее 60 суток. В сравнительной таблице 7 показаны сроки стабильного действия смеси присадки с нефтепродуктом для способа введения присадки согласно предлагаемому изобретению и известного способа ввода присадки в топливные цистерны теплохода (В.А.Сомов, П.П.Боткин. "Топливо для транспортных дизелей", Ленинград, "Судпромгиз", 1963, с.293-296).

Использование предлагаемого изобретения позволяет проводить одновременно операции погрузки и обработки нефти/нефтепродуктов присадками и получать в результате готовые к отправке грузы нефти/нефтепродуктов с эксплуатационными свойствами, удовлетворяющими требованиям покупателей. Благодаря доступности осуществления способ может быть реализован в любом порту, производящем отгрузку нефти и нефтепродуктов.

Таблица 4
Требуемый параметр: понижение предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре		Концентрация присадки (кг/тонну)		Скорость погрузки (тонн/час)		Расход присадки (кг/час)		Сохранение результата в течение
с -9°С до -22°С		0,4		1000		400		60 суток
с -9°С до -21°С		0,35		1000		350		60 суток
с -9°С до -19°С		0,3		1000		300		60 суток
с -9°С до -18°С		0,25		1000		250		60 суток
с -9°С до -16°С		0,2		1000		200		60 суток
с -9°С до -14°С		0,15		1000		150		60 суток
с -9°С до -12°С		0,1		1000		100		60 суток
с -9°С до -10°С		0,05		1000		50		60 суток
Таблица 5
Требуемый параметр: изменение размеров противоизносного пятна	Концентрация присадки (кг/тонну)		Скорость погрузки (тонн/час)		Расход присадки (кг/час)		Сохранение результата в течение
с 532 мкм до 338 мкм	0,1		1500		150		60 суток
с 532 мкм до 379 мкм	0,075		1500		112,5		60 суток
с 532 мкм до 439 мкм	0,05		1500		75		60 суток
с 532 мкм до 502 мкм	0,025		1500		37,5		60 суток
Таблица 6
Требуемый параметр: изменение концентрации сероводорода (грамм/тонну)	Концентрация присадки (кг/тонну)		Скорость погрузки (тонн/час)		Расход присадки (кг/час)		Сохранение результата в течение
с 30 до <2	0,6		800		480		60 суток
с 20 до <2	0,4		800		320		60 суток
с 10 до <2	0,2		800		160		60 суток
с 5 до <2	0,1		800		80		60 суток

Таблица 7
Способ введения присадки в нефтепродукт	Стабильность смеси присадки и нефтепродукта в течение
Заливка на дно вначале присадки, затем топлива (В.А.Сомов, П.П.Боткин. "Топливо для транспортных дизелей", Ленинград, "Судпромгиз", 1963, с.293-296)	24 часов
Заливка присадки сверху топлива (В.А.Сомов, П.П.Боткин. "Топливо для транспортных дизелей", Ленинград, "Судпромгиз", 1963, с.293-296)	12 часов
Введение присадки в трубопровод вместе с топливом (В.А.Сомов, П.П.Боткин. "Топливо для транспортных дизелей", Ленинград, "Судпромгиз", 1963, с.293-296)	24 часов
Введение присадки в загрузочную магистраль танкера в процессе его погрузки в количестве, дозированном в зависимости от скорости погрузки, и концентрации, заданной в зависимости от требуемого эксплуатационного свойства поставляемого нефтепродукта (предлагаемое изобретение)	60 суток