2.31 Товарно-сырьевой парк на
нефтеперерабатывающих заводах
2.31.1 Резервуары хранения нефти и нефтепродуктов
Резервуары используются для хранения нефти и нефтепродуктов на НПЗ.
Резервуары делят на:
• резервуары вертикальные;
• резервуары горизонтальные.
Вертикальные цилиндрические резервуары имеют днище, стенку, крышу,
эксплуатационное оборудование. В них хранятся нефтепродукты при малой их
оборачиваемости (10-12 раз в год). При большей оборачиваемости
нефтепродуктов применяются резервуары с плавающей крышей и понтоном.
Вертикальные резервуары применяют для хранения легковоспламеняющихся
жидкостей (например, бензина) при объемах до 20000 м3; для хранения
горючих жидкостей - до 50000 м3.
Объем вертикальных цилиндрических резервуаров колеблется от 100 до 50000
м3 и более.
В зависимости от объема и места расположения вертикальные резервуары
подразделяются на три класса:
класс I- особо опасные резервуары: объемами 10000 м3 и более, а также
резервуары объемами 5000 м3 и более, расположенные непосредственно по
берегам рек, крупных водоемов и в черте городской застройки;
класс II - резервуары повышенной опасности: объемами от 5000 до 10000
м3;
класс III - опасные резервуары: объемами от 100 до 5000 м3.
Выбросы
Основные потери нефти и нефтепродуктов на предприятиях, связанных с
добычей, переработкой, транспортировкой и хранением нефти и
нефтепродуктов, складываются из потерь от испарения в резервуарах и
утечек через неплотности соединений оборудования. Основными видами
потерь от испарения в резервуарах являются «большие» и «малые» дыхания.
«Большие дыхания» происходят при заполнении резервуара нефтью или
нефтепродуктами, в результате чего из газового пространства вытесняется
в атмосферу паровоздушная смесь.
«Малые дыхания» возникают за счет ежесуточных колебаний температуры и
барометрического давления наружного воздуха, а, следовательно, и
колебания давления в газовом пространстве резервуара.
Методы сокращения потерь нефтепродуктов можно разделить на пять
групп:
• сокращение объема газового пространства. Это достигается в резервуарах
с плавающими крышами (рисунок 2.100) и понтонами (рисунок 2.101).
Понтон представляет собой полый диск. В таких
резервуарах потери от испарения сокращаются до 90%. В резервуарах с
плавающей крышей почти полностью отсутствует газовое пространство, и,
таким образом, предотвращаются потери от больших и малых дыханий;
• хранение под избыточным давлением в резервуарах, рассчитанных на это;
• уменьшение амплитуды колебаний температуры газового пространства
резервуара (тепловая изоляция, охлаждение водой в летнее время и
подземное хранение);
Рисунок 2.100 - Резервуар с плавающей крышей Рисунок 2.101 - Резервуар с понтоном
• улавливание паров, уходящих из резервуара. Наибольшее распространение
получила газоуравнительная система (рисунок 2.102),
представляющая собой сеть газопроводов, соединяющих через огневые
предохранители газовые пространства резервуаров между собой.
Рисунок 2.102 - Газоуравнительная система
2.31.2 Системы слива и налива сырья и товарных
продуктов
Нефть на НПЗ подают в железнодорожных цистернах маршрутами,
грузоподъемность которых определяется путевым развитием и пропускной
способностью сети железных дорог. Для перевозки нефти используются
цистерны различных типов - четырех-, шести- и восьмиосные. От
соотношения в маршруте цистерн разных типов зависит длина маршрута.
Длина маршрута достигает 720 м, а грузоподъемность - 3900 т.
Перевалка жидких продуктов осуществляется с помощью специального
оборудования - установок слива/налива. На вновь строящихся НПЗ
проектируют для приема нефти двухсторонние сливные эстакады длиной 360
м, вдоль которых устанавливают состав после его расцепки на две части. С
целью более полного использования территории и уменьшения капитальных и
эксплуатационных затрат практикуется оснащение железнодорожных эстакад
устройствами для слива нефти и налива нефтепродуктов - мазута или
дизельного топлива. На рисунке 2.103 изображена комбинированная
двухсторонняя железнодорожная эстакада для слива нефти и налива темных
нефтепродуктов.
Рисунок 2.103 - Комбинированная двухсторонняя
железнодорожная эстакада для слива нефти и налива темных нефтепродуктов:
1 - наливной стояк; 2 - установка нижнего слива нефти; 3 - коллектор
слива нефти; 4 - коллекторы темных нефтепродуктов
Цистерны для перевозки нефти оснащены нижними
сливными патрубками, к которым подводят и герметично присоединяют
установку для нижнего слива (налива), представляющую собой систему
шарнирно сочлененных труб.
Из сливной установки нефть поступает в сливной трубопровод. Ранее
сливным трубопроводом нефть передавалась в резервуары, расположенные
ниже отметки рельса («нулевые» резервуары).
Практика показала, что в сооружении «нулевых» резервуаров и заглубленных
насосных нет необходимости. Следует предусматривать поступление нефти от
сливных приборов к насосам, расположенным на поверхности земли через
сливную буферную емкость вместимостью 100-200 м3. Однако при этом особое
внимание необходимо уделять расчету гидравлических сопротивлений
сливного трубопровода, учитывать всасывающую способность сырьевого
насоса.
В зимнее время для разогрева нефти в цистернах предусматривают паровые
гидромеханические подогреватели, электрогрелки, погружные змеевиковые
подогреватели, а также системы циркуляционного разогрева, сущность
работы которых заключается в том, что холодный продукт, забираемый из
цистерны, подогревается в специальном теплообменнике и в горячем
состоянии возвращается в цистерну. Учитывая недостаточную эффективность
вышеупомянутых способов непрямого разогрева, в проектах следует также
предусматривать подачу в цистерны острого пара.
Для сокращения выделений углеводородов в атмосферу при наливных
операциях железнодорожные и автомобильные эстакады оснащают системами
герметизации. В состав товарно-сырьевых цехов включают железнодорожные
эстакады тактового налива в комплекте с установкой рекуперации паров.
Наливные эстакады галерейного типа дооборудуют стояками с
герметизирующими крышками и вентиляторами для подачи газовоздушной смеси
на установку рекуперации паров, проектируют также сами установки
рекуперации паров.
2.31.3 Технология пропарки и подготовки цистерн
Для подготовки цистерн под налив и ремонта цистерн предназначены
промывочно-пропарочные станции (ППС), которые проектируют в составе НПЗ
и НХЗ.
На ППС предусматривается проведение следующих операций: удаление остатка
светлых нефтепродуктов; пропарка котлов цистерн с одновременным сливом
остатков темных нефтепродуктов; промывка горячей водой внутренних стенок
котлов цистерн; удаление промывочных вод с помощью вакуумных установок;
дегазация котлов цистерн вентиляционной установкой; обезвоживание слитых
остатков темных нефтепродуктов; очистка сточных вод.
Пропарка производится паром под давлением 0,5-0,6 МПа.
Промывка котлов цистерн производится горячей водой при температуре
70-90° С и давлением 12-16 МПа механическими приборами ММПУ-25.
Для промывки цистерн используется замкнутый цикл водопотребления. При
обработке цистерн на эстакадах промывочная вода вместе с нефтеостатками
сливается через нижний сливной прибор в лотки. Из лотков смесь воды с
нефтеостатками поступает в резервуары для обезвоживания. Затем
отстоявшаяся вода перекачивается в нефтеловушку, где происходит
окончательная очистка воды. Очищенная вода повторно подается на эстакады
для промывки цистерн.