Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Задание


Задание студенту Джуманову Ильвару Фаридовичу

гр. РЭМ-441 «Потери нефтепродуктов от испарения из резервуаров. Расчет потери бензина от больших дыханий».

Задание на расчет потерь бензина.

Определить потери бензина при «большом дыхании» из резервуара РВС-5000, расположенного в г. Уфе на перевалочной нефтебазе. Диаметр резервуара Др = 22,76 м., высота Нр = 11,9 м, высота корпуса крыши hk=0,57 м, высота взрыва бензина начальная Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктоввз=7м, высота взрыва конечная Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов. Закачка длится t=2,5 часа, с производительностью Q=60м3/ч. Средняя температура бензина Tср=298 К.

Время простоя резерва Тср=17,5 ч. Закачка производится днем в ясную солнечную погоду. Нагрузка дыхательных клапанов Pк.в.=196,2 Па.

Рк.д. =1362 Па. Барометрическое давление Ра=0,1013. Температура начала кипения бензина Тн.к.=319 К, плотность Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, давление насыщенных паров 311 К. Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктовГеографическая широта расположения резервуара Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов’.

СОДЕРЖАНИЕ


Введение

1. Расчет потерь бензина от «большого дыхания»

2. Некоторые методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

2.1 Резервуары для хранения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ)

2.2 Резервуары с металлическими и синтетическими понтонами

2.3 Резервуары с плавающей крышей

2.4 Резервуары повышенного давления

2.5 Резервуары с эластичными полимерными оболочками (ПЭО)

2.6 Подземное и подводное хранение топлив

2.7 Использование дисков - отражателей

3. Техника безопасности

Заключение

Список литературы


Введение


Нефть и нефтепродукты проходят сложный путь транспортировки, хранения и распределения. От скважин до установки нефтеперерабатывающего завода, от завода до потребителя. При этом они подвергаются многочисленным транспортным операциям, которые сопровождаются потерями, составляющими около 9% от годовой добычи нефти. Из них 2-2,5% приходятся на потери в сфере транспорта, хранения и распределения нефтепродуктов. Эти потери подразделяются на количественные (утечки, разливы, аварии), качественно-количественные (испарение, смешение). Значительную долю в общем балансе потерь составляют потери от испарения в резервуарах и при сливо-наливных операциях.

Испарение нефти и бензинов приводит к изменению их физико-химических свойств, уменьшению выхода светлых нефтепродуктов при переработке нефти, ухудшению эксплуатационных характеристик двигателей. В связи с этим затрудняется запуск двигателей, надежность их работы, увеличивается расход топлива и сокращается срок эксплуатации. Теряемые легкие углеводороды загрязняют окружающую среду и повышают пожароопасность предприятий.

По данным исследований Всероссийского Научного исследовательского института по сбору, подготовке и транспорту нефти (ВНИИСПТ нефти), при испарении 2% по весу легких фракций автобензин октановое число снижается в среднем Na=0,4 единицы, а удельная мощность двигателя Na = 0,24-0,4%.Этому снижению октанового расхода топлива Na0,3 – 0,36% для различных марок автобензина.

Потери нефтепродуктов на нефтебазах происходят в результате нарушения правил технической эксплуатации сооружений и технологического оборудования. Эти потери (от утечек, смешения, загрязнения, обводнения, неслитого остатка и др.) должна быть полностью ликвидирована или уменьшена путем повышения технического уровня эксплуатации, проведения организационно-технических и профилактических мероприятий.

Одним из основных видов потерь нефти и нефтепродуктов являются потери от «больших дыханий» резервуаров при закачке продукции. «Зеркало» нефтепродуктов при этом как торец поршня в поршневом насосе поднимается вверх и, снимая газовое пространство резервуара, заставляет открыться тарелкам механических дыханий клапанов. Ниже представлен расчет потерь бензина от «большого дыхания» РВС-5000.

1. Расчет потерь бензина от «большого дыхания»


Определим площадь зеркала бензина


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (1)


где dр – внутренний диаметр резервуара, м.

dр =22,76 м.


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


2. Найдем высоту газового пространства после закачки бензина.


Нг1=Нр-Нвз+Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, м (2)


где Hр - высота резервуара, м. Hр=11,9м.

Нвз = высота взрыва после закачки бензина, м.

Нвз=11м.

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов- объем, ограничиваемый поверхностью крыши и плоскостью, проходящей через верхний срез цилиндрической части резервуара (для вертикальных цилиндрических резервуаров с конической крышейМетоды и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, здесь hk – высота конуса крыши, м.)


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, м (3)

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


3. Абсолютное давление в газовом пространстве резервуара до закачка Рр=101325Па

4. Находим высоту газового пространства резервуара до закачки с учетом конуса крыши.


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (4)


где Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов- высота взлива бензина конечная, м.

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=11м.

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов- высота взлива бензина начальная, м.

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=7м.

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=5,09м.

5. Найдем объем газового пространства резервуара


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, м3 (5)


где fб- площадь зеркала бензина, м2

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

6. Найдем отношение абсолютного давления газового пространства резервуара к средней температуре бензина


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (6)

7. По графику (рис.1.) для определения плотности бензиновых паров, исходя из уравнения состязания


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (7)


найдем плотность паров бензина, где р1 – абсолютное давление в газовом пространстве, Па


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Рис.1. График для определения плотности бензиновых паров


М- молярная масса паров бензина, кг/моль;

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль∙К)

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=8314,3 Дж/(моль∙К)

Т – средняя температура бензина, Тпср = 298 К.

8. По формуле Воинова находим молярную массу бензиновых паров


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (8)


где Тп=Тн.к-30К (9)


где Тн.к – температура начала кипения бензина, К

Тн.к = 319К,

Тогда Тн=319-3=289К.

Подставляем значение Тн в формулу (8)

М = 52,629-0,246∙289+0,001∙2892=65,056 кг/моль

9. Подставляя данные в формулу (7), получим:


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


10. Находим суммарное время до окончания закачки бензина


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, (10)


где fпр- время простоя резервуара до закачки,

fпр=17,5г

f3- время закачки резервуара,

f3=2,5 часа

f=17,5+2,5=20часов

11. Найдем прирост средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара за время простоя Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, (табл 25 [2]) , где Сs – концентрация бензиновых паров на линии насыщения.


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (для Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=20часов при солнечной погоде) (11)


12. Вычислим скорость выхода паровоздушной смеси через 2 дыхательных клапана типа НДКМ-200


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов, (11)

где Q – производительность закачка, м3/ч


Q=60м3/м3, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


d – диаметр (внутренний) дыхательного клапана НДКМ-200, d=200мм = 0,2м.

2 – число дыхательных клапанов.


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


13. Произведем нахождение величины Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов- прироста средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара за время выкачки бензина (по графику24 [2]), рис.3.


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Рис. 3. Зависимость часового прироста относительной концентрации в газовом пространстве во время выкачки из резервуара, оборудованного двумя дыхательными клапанами типа НДКМ:

1 - РВС-300;

2 – РВС-500;

3 – РВС-10 000;

4 – РВС-20 000;

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (12)


14. Найдем среднюю относительную концентрацию в газовом пространстве резервуара в рассматриваемый период Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (13)


где Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - высота газового пространства резервуара после закачки бензина, м

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=1,09

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - высота газового пространства резервуара до закачки бензина, м

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=5,09

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов- время закачки, час. Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=2,5 часа

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - средняя относительная концентрация в газовом пространстве резервуара за время 2,5 часовой закачки


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=0,052


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - средняя относительная концентрация в газовом пространстве резервуара за время простоя, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=0,2


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

15. Определим давление насыщенных паров бензина

По графику 23 [2] для Тп ср=2980К (рис.4)

Рs = 28800 Па


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Рис.4. График для определения давления насыщенных паров нефтепродуктов: 1 – авиационные бензины; 2 – автомобильные бензины


16. Определим среднее расчетное парциальное давление паров бензина


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (14)


где Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - средняя относительная концентрация в газовом пространстве резервуара в рассматриваемый период, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов = 0,544

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - среднее расчетное парциальное давление паров бензина, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=28800 Па

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=0,544ּ28800=15667 Па

17. Рассчитаем потери бензина на одного «большого дыхания»

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (15)


где Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - объем закачиваемого в резервуар бензина за 2,5 часа,


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=2,5ּQ=2.5ּ650=1625 м3


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - объем газового пространства резервуара перед закачкой бензина, м3, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=2070 м3

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - абсолютное давление в газовом пространстве в конце закачки


Р2=Ра+Рк.у , (16)


где Ра – барометрическое (атмосферное) давление Ра=101320 Па,

Рк.у – нагрузка дыхательных клапанов, Па

Рк.у = 1962

Р2 = 101320+1962=103282 Па

Р1 – абсолютное давление в газовом пространстве в начале закачки, Па


Р1=Ра-Рк.в. Па, (17)


где Рк.в. – нагрузка вакуумного дыхательного клапана, Рк.в. = 196,2 Па

Р1=101320-196,2=101123,8 Па

Ру – среднее расчетное парциальное давление паров бензина, Ру = 15667 Па

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - плотность паров бензина, кг/м3, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=2,98 кг/м3


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

18. Определим, на какое давление должен быть установлен дыхательный клапан, чтобы при расчетных условиях пп. 1-17 не было потерь от «большого дыхания».


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов (16)


где Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - объем газового пространства резервуара до закачки, м3, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=2070 м3

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - объем газового пространства после прекращения закачки, м, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=1625 м3

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - величина упругости бензиновых паров, Па, Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=15667 Па

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов - абсолютное давление в газовом пространстве в конце закачки

Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов=103282 Па


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


Естественно, такое значительное давление вертикальный цилиндрический резервуар типа РВС выдержать не сможет, поэтому нельзя перегружать дыхательные клапаны во избежание потерь «от большого дыхания».

2. Некоторые методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов


Транспортирование, хранение, приём и выдача горючего (моторных топлив) обычно сопровождается потерями, которые с точки зрения их предотвращения условно можно разделить на потери естественные, эксплуатационные, организационные и аварийные. Ущерб, наносимый потерями топлива, определяется не только их стоимостью, но и загрязнением окружающей среды [3]. Загрязнение атмосферы парами нефтепродуктов оказывает вредное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. К естественным потерям нефтепродуктов следует отнести потери от испарения. Потери топлива при использовании наиболее широко распространённого современного оборудования полностью предотвратить, как правило, невозможно. Их можно в значительной степени снизить путём рациональной организации работ и поддержания на должном уровне технического состояния резервуаров и других сооружений.


2.1 Резервуары для хранения легковоспламеняющихся жидкостей

(ЛВЖ)


При хранении ЛВЖ стравливание паров происходит практически постоянно и только в атмосферу. Периодичность стравливания и количество продуктов, стравливаемых в атмосферу, зависит от типа и конструкции резервуара.


2.2 Резервуары с металлическими и синтетическими понтонами


Понтон состоит из металлических поплавков, выполненных в виде коробов - сегментов.

Синтетические понтоны практически непотопляемы вследствие отсутствия полых поплавков, могут легко быть смонтированы как во вновь строящихся, так и в действующих резервуарах, имеют значительно меньший вес и меньшую стоимость по сравнению с металлическими понтонами, незначительно уменьшают полезную емкость резервуара.

Впервые в 1968 г. Ново - Горьковском НПЗ был смонтирован понтон из синтетических материалов в резервуаре с крекинг - бензином. Уменьшение потерь от испарения составило 70 % [3].

Герметичность понтона, плотность затвора и, следовательно, эффективность его эксплуатации характеризуется степенью насыщения бензиновыми парами газового пространства, заключённого между кровлей и понтоном в резервуаре.

Степень насыщения газового пространства в момент замера определяется величиной, измеренной концентрации бензиновых паров, делённой на величину концентрации насыщения при минимальной суточной температуре, имея в виду, что концентрация насыщения по своей величине будет соответствовать давлению насыщенных паров.

При удовлетворительном монтаже понтона и отсутствии дефектов это отношение не должно превышать 0.3, что соответствует сокращению потерь топлива в размере около 80 % по сравнению с резервуаром без понтона. Если отношение меньше 0.3, то понтон работает удовлетворительно, а если больше 0.3, то понтон не имеет достаточной герметичности [3].


2.3 Резервуары с плавающей крышей


В отличие от резервуара с понтоном в резервуаре с плавающей крышей отсутствует кровля (рис.5). Существуют резервуары емкостью 3000, 10000, 50000 м3 с плавающими крышами.

Плавающая крыша имеет расположенные по периметру 32 короба - понтона трапециевидной формы. В нижнем положении она покоится на трубчатых опорных стойках на отметке 1800 мм от днища, а при заполнении — поднимается вместе со стойками. Положение плавающей крыши фиксируется двумя направляющими из труб диаметром 500 мм, предназначенных для отбора проб и замера уровня. Вода с плавающей крыши отводится по дренажной системе, состоящей из стальных труб с шарнирами. Спуск с площадки на плавающую крышу происходит по лестнице. Зазор между плавающей крышей и корпусом резервуара по проекту составляет 200 мм (максимальный — 300 мм и минимальный—120 мм). Для герметизации кольцевого зазора между плавающей крышей и корпусом применен мягкий уплотняющий затвор РУМ-1[3].


Методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов

Рис.5 . Схема устройства резервуаров с плавающей крышей (а) и понтоном (б):

1 - корпус резервуара; 2 - стационарная крыша; 3 - нижние опоры понтона, 4 - направляющие плавающей крыши; 5 - плавающая крыша; б -уплотняющий скользящий затвор; 7- скользящая лестница; 8 -пластиковые покрытия понтона; 9 - пенополиуретановый слой; 10 -уплотнители; 11 - кольца жесткости; 12 - сборник осадков; 13 -дренажная система.


По данным [3], в США в среднем для 18000 резервуаров, из которых около 7000 со стационарной крышей, а остальные - с плавающей крышей или понтоном, потери следующие:

Таблица 1

Давление насыщенных паров нефтепродукта в резервуаре, кПа Потери, т/мес, из резервуаров

со стационарной крышей с плавающей крышей или понтоном
10-35 70 9
36-65 95 18
67-75 325 41


2.4 Резервуары повышенного давления


К резервуарам повышенного давления относятся каплевидные и сферические емкости типа ДИСИ и др. Промышленные испытания по определению эффективности каплевидного резервуара емкостью 2000 м в части сокращения потерь от испарения автобензина при различных операциях впервые проводились в осенний период 1958 г.

Дыхательный клапан был отрегулирован на избыточное давление 3000 мм вод. ст. и вакуум 130 мм вод. ст. Испытания показали, что при низких температурах окружающего воздуха потерь бензина от «малых дыханий» не было. Потери от «больших дыханий» снизились на 33—48%. Резервуары типа ДИСИ имеют емкость 400, 700, 1000 и 2000 м3 и

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: