Современное состояние проблемы борьбы с потерями нефти от испарения

Научные исследования вопросов потерь нефти проводились одновре­менно в нескольких направлениях:

– определение величины потерь и обоснования нормативов;

– разработка техники и технологии процессов , снижающих потери нефти;

-разработка технологии улавливания продуктов испарения нефти (па-ровоздушной смеси).

Успешность этих работ определяется возможностью установления норм потерь в размере 0.58% к 1990 году, т.е. снижением потерь за 5 лет на 4%.

Большие работы были проведены по герметизации резервуаров. К эф­фективным способам герметизации резервуаров относятся использование понтонов, газо-уравнительной обвязки, шариковых экранов.

При использовании понтонов снижается содержание углеводородов в газовом пространстве над понтоном до 1 – 11 % . Однако устройство понтонов -требует больших капиталовложений , кроме того , понтоны часто зависают на центральных опорах (низкая надежность). Кроме того , концентрация углеводородов в газо-воздушной смеси находится в пределах взрывоопасности.

Газо-уравнительные обвязки промысловых резервуаров были позаимст­вованы из практики эксплуатации нефтебаз, где резервуары имеют вы­сокую оборачиваемость. На промыслах газо-уравнительные обвязки при­меняются в 3 вариантах: газгольдерный, факельный и кольцевой.

Основной недостаток газо-уравнительной обвязки в случае её примене­ния на промыслах состоит в том, что промысловые резервуары, исполь­зуемые в аварийных ситуациях, например на ДНС, работают в режиме наполнения или после устранения аварии в режиме откачки. В этих ус­ловиях все резервуары выбрасывают паровозоушную смесь через дыха­тельные клапаны одновременно. Поэтому газо-уравнительная система не выполняет свою функцию. Кроме того , в условиях высоких температур не все углеводороды конденсируют и выбрасывают в виде паровоздушной смеси в атмосферу через те же дыхательные клапаны, независимо от того на коком резервуаре они установлены.

Резервуары герметизируют также с помощью шариковых экранов. Их применение позволяет уменьшить насыщенность газового пространства углеводородами до 4.2-7.1% . Шариковые экраны оставляют 21% по-

верности нефти открытой. Здесь существенную роль играет подавле­ние конвекции углеводородов в приповерхностных слоях. В этой связи вполне понятен положительный эффект от применения дисков-отражателей .

Из других методов сокращения потерь безусловно заслуживает вни­мание применение соответствующих окрасок для отражения радиации, методы стабилизации нефти (ректификация, нагревание, применение га­зов первой ступени сепарации для смешивания с нефтью перед после­дующими ступенями сепарации и т.д.)

Однако ни один из способов не устраняет потери из вертикальных цилиндрических наземных резервуаров, так как давление в них ограниче­но. Кроме того, испарение нефти происходит при любой температуре, выше абсолютного нуля. Это приводит к насыщению газового про­странства углеводородами, следовательно , к повышению давления. В этих условиях снабжение резервуаров клапанами , предохраняющими их от механического разрушения, является необходимыми, т.е. необходимой операцией выступает дыхание резервуаров. Для дыхания устанавливают дыхательные клапаны , которые и являются основным источником по­терь углеводородов.

Кардинальное решение проблемы представляется возможным, если ис­ключить дыхание резервуаров по традиционной схеме , т.е. через сооб­щение газового пространства резервуара с окружающей средой с помо­щью дыхательных клапанов. Это возможно при условии включения в схему между резервуаром и дыхательными клапанами ещё одного тех­нологического элемента – конденсатора углеводородов.

В настоящей работе эта задача решается путем объединения дыха­тельных клапанов в одном блоке, который устанавливается на расчет­ном расстоянии от резервуаров, а это расстояние определяется из ус­ловия достижения температуры паровоздушной смеси температуры ок­ружающей среды (воздуха – зимой и грунта-летом).