на главную
контакты
карта сайта
О компании
Технологии
Оборудование
Услуги
Технологии
Очистка резервуаров
Характеристика резервуаров

Очистка резервуаров

В резервуарах, эксплуатируемых в условиях добычи, транспорта, хранения и переработки нефти, происходит накопление отложений (нефтешлама).

Физически, отложения представляют собой плотную не текучую массу, располагающуюся по днищу резервуара крайне неравномерно. Уровень осадка колеблется от 0,3 до 3метров, а объем – от 300 до 6000м3. Осадок препятствует движению нефти и перемешиванию различных ее слоев в резервуаре, что способствует локализации концентрированных агрессивных растворов солей и развитию коррозионных процессов в районе днища, уторного сварного шва и первого пояса резервуара. Одновременно происходит уменьшение рабочего (полезного) объема резервуара. Все это снижает эксплуатационные характеристики объекта. Поэтому нормативными документами предусматривается периодическое (раз в 5 лет) обследование технического состояния резервуара нефтепродуктов с проведением очистки.

Очистка нефтяных и мазутных резервуаров от отложений – технологически обязательная операция. Технические службы резервуарных парков вынуждены проводить работы по выводу резервуаров из эксплуатации, изъятию отложений для:
   - повышения рабочего объема резервуарных парков;
   - для оценки технического состояния резервуара (обследование);
   - при подготовке резервуара к ремонтным работам.

В самом общем виде процесс очистки резервуара от отложений нефтепродуктов включает следующие этапы:

- проведение мероприятий по обеспечению безопасности выполнения работ;
- подготовка отложений к откачке;
- откачка отложений (нефтешлама) для переработки и / или утилизации;
- переработка и утилизация осадков (нефтешлама);
- дегазация полости резервуара
- очистка (тем или иным образом) стен, днища и внутренних конструкций резервуара;
- контроль качества очистки и передача резервуара для обследования, ремонта, эксплуатации.

Нужно различать операции, проводимые с осадком в резервуаре и операции, осуществляемые с осадком после его изъятия из резервуара. Существует множество технологических и аппаратных решений для сепарации, переработки, очистки и утилизации осадков (нефтешлама); это оборудование и технологии дороги и энергоемки и предназначены, по сути дела, для выполнения вспомогательных функций, не принципиальных для решения основной задачи – как можно быстрее подготовить резервуар к проведению ремонтных работ. В то же время, наиболее существенная в этом плане часть технологического цикла – разжижение и изъятие из резервуара отложений - представлена на сегодняшний момент весьма ограниченным количеством технических решений.
Наиболее длительным, трудоемким и опасным является процесс подготовки отложений к откачке. Эта часть технологического процесса обуславливает специфичность той или иной технологии.

Сегодня используются следующие технологические решения:

1. Размыв и перемешивание отложений струей воды под давлением. В воду могут быть добавлены поверхностно-активные вещества (ПАВ), другие растворимые в воде добавки (в том числе – обеспечивающие межмолекулярное «расклинивание» разнородных веществ по месту контакта фаз; например: песок – парафин, металл стенки – углеводородный осадок).
2. Размыв отложений нефтью (падающей струей, струей под давлением, струей под уровнем отложений).
3. Размыв / разжижение отложений с помощью органических и неорганических растворителей различного состава (газойли, химические растворители на водной основе и т.д.).
4. Технология разогрева и перемешивания отложений с помощью теплоносителя (пар, печной газ), может осуществляться как внутри резервуара, так и во внешних теплообменниках различных конфигураций, разработанная и применяемая ООО «ПКП РЕМОС»

1. Размыв водой. Размыв водой – наиболее дешевый и относительно быстрый способ подготовки отложений к изъятию из резервуара.
1.1 Для такого размыва могут быть применены автономные размывающие головки, которые можно установить в резервуаре. Но опыт показывает, что закрепление таких устройств в резервуаре в условиях затемненности, многократного превышения уровня взрывоопасных концентраций паров углеводородов (работа в изолирующих противогазах), на фоне высокого уровня осадка (невозможность свободного перемещения в полости), отсутствия специальных крепежных устройств внутри резервуара (невозможность надежно закрепить устройство, работающее под давлением) – практически невозможно. Кроме того, уровни осадков зачастую делают невозможным вскрытие люков и технологических отверстий. Поэтому на практике автоматизированный (без присутствия людей в полости резервуара) размыв водой не применяется. Наибольшее применение нашел способ размыва отложений с помощью ручных мониторов (типа брандспойт). Работники входят в резервуар и струей воды размывают отложения, откачивая суспензию на разделение, переработку и утилизацию (а во многих случаях – просто на захоронение).

1.2 Механизированный способ удаления отложений с помощью ручного размыва водой нашел применение в технологии очистки нефтяных резервуаров фирмы «SUPERMAX». Отложения размываются струями воды и собираются всасывающим устройством (гидроприводным шнековым насосом). Для перемещения всасывающего устройства в данной технологии применяется минитрактор на гидроприводе. Несмотря на то, что размыв водой наиболее дешевый способ изъятия отложений, его применение вынуждает предпринимать серьезные и дорогостоящие меры по отделению от осадка воды и утилизации самого осадка. Так, комплекс по переработке суспензии, входящий в комплект оборудования «SUPERMAX», стоит от 3 до 6 млн. долларов США в зависимости от комплектации. Необходимой частью такого процесса утилизации является разогрев суспензии в бойлере с помощью факела горящего дизельного топлива. В этой установке производится нагрев и переведение в текучее состояние объема суспензии равного не менее чем двум объемам осадка (вода, идущая на размыв, очищается и нагревается многократно). Соответственно, в стоимости работ необходимо учитывать стоимость большого объема дизельного топлива.

1.3 Существуют решения, предусматривающие добавление в воду различных веществ, улучшающих отделение осадка от стенок, днища и внутренних конструкций резервуаров. Это могут быть поверхностно активные вещества, либо расклинивающие вещества различного состава. Существенным недостатком их применения является сложность их последующего отделения и утилизации, а также увеличение себестоимости работ.

1.4 Нельзя забывать и тот факт, что струя воды под давлением способствует увеличению статического электричества и его потенциала. При этом в резервуаре работают люди. Кроме того, стенки вскрытого резервуара доступны перемещению масс воздуха, а значит – и кислорода. При наличии пирофорных отложений возможно их самовоспламенение.

ИТАК: к достоинствам этого метода извлечения осадка из резервуара можно отнести обеспечение относительной быстроты изъятия осадка и простоту; к недостаткам – опасность для людей, находящихся в резервуаре, высокий расход воды, высокую стоимость и техническую сложность отделения воды и механических примесей, очистку воды и утилизацию мехпримесей.

2. Размыв отложений нефтью (нефтепродуктами) – одно из исторически первых решений, примененных при очистке резервуаров. Разработаны различные варианты применения этой технологии. Общая черта - размыв осуществляется в закрытом резервуаре.

2.1 Первый и второй вариант. В резервуар вводятся размывающие мониторы и закрепляются там. Резервуар плотно закрывают и подают нагретую нефть на мониторы под давлением.
В первом варианте струи нефти направляются вращающимися мониторами на отложения, разбивают их, растворяют и перемешивают. Смесь нефти и отложений откачивается из резервуара либо на блок центрифуг для удаления механических примесей, «структурной» воды, тяжелых углеводородов (направляемых затем на утилизацию), а очищенная нефть дополнительно разогревается и вновь направляется на размыв отложений. Так как струи нефти, под давлением бьющие в отложения и конструкции резервуара, вызывают увеличение статического электричества и его потенциала, а также вызывают значительные нагрузки на конструктивные элементы (что недопустимо при очистке ветхих резервуаров, в том числе мазутных и нефтяных), применяется второй вариант, где струи нефти под давлением направляются под уровень отложений, насыщая их, перемешивая и растворяя. Такой способ требует создания очень высокого давления нефти, а также размещения нескольких мониторов, что не всегда возможно. К недостаткам данного решения можно отнести все то, что сказано выше о механизированном размыве водой. Кроме того, данный способ требует очень высокой степени надежности оборудования, трубопроводов, специальных средств контроля статического электричества, непрерывного мониторинга концентрации паров углеводородов в полости резервуара, высокого уровня ответственности и компетентности персонала организации, выполняющей очистку. К недостаткам может также быть отнесена высокая стоимость блоков центрифуг, обеспечивающих отделение тяжелых углеводородов и мехпримесей от промывочной нефти, а также высокое энергопотребление.

2.2 Третий вариант. Нашел отражение в технологии, разработанной фирмой «Alfa Laval». Ее отличие заключается в том, что монитор располагается под верхним центральным люком резервуара. Нефть подается при нормальном давлении и при ее подаче происходит не размыв, а смыв отложений падающими струями. Это обстоятельство снимает некоторые недостатки предыдущих двух вариантов (в том числе и по размещению размывающих систем), но остается проблемы дороговизны сепарации (стоимость комплекта оборудованию –2-3 миллиона долларов) и высокого энергопотребления.

3. Разжижение с помощью растворителей. Этот метод может быть реализован различными способами. Например, технология компании NALCO CHEMICAL. Суть его в том, что в объем отложений вводится растворитель, разжижающий осадок и придающий ему текучесть. У этого метода множество достоинств. Недостаток – дороговизна и необходимость использования промежуточного резервуара в качестве отстойника, а также необходимость специальной переработки суспензии. Кроме того, для эффективного разжижения объема отложений необходим сопоставимый с ним объем растворителя.

В России этот способ не нашел широкого применения в связи :

- с дороговизной реагента,
- необходимостью отделения и утилизации реагента,
- большими объемами осадка и, соответственно, большими объемами реагента,
- удаленностью объектов производства работ от НПЗ и ж/д путей.

4. Разжижение и перемешивание с помощью теплоносителя. Этот метод был разработан, запатентован и внедрен специалистами нашей компании. В его основе идея осуществлять предварительную сепарацию отложений внутри нефтяного резервуара, избегая затрат на дорогостоящие сепараторы (полнообъемная сепарация осадка). В резервуар через верхние люки под уровень отложений вводятся мониторы - открытые теплообменники пар-жидкость оригинальной конструкции и крепятся на фланцах этих люков. На мониторы подается насыщенный водяной пар, с помощью которого происходит разогрев (разжижение) и перемешивание отложений. Одновременно паровой конденсат, скапливаясь, формирует буферный слой. После разогрева и перемешивания отложений, их отстаивают, в результате чего происходит выпадение механических примесей на дно резервуара. С помощью сифонного поворотного крана верхний слой (разогретый парафин) откачивается в технологический трубопровод со скоростью, регламентированной количеством прокачиваемой товарной нефти и расчетами изменения ее качества при добавлении разжиженных парафинов. При необходимости данная фракция может направляться на переработку нефтешлама или обессоливание и обезвоживание с использованием специализированного оборудования ООО «ПКП РЕМОС» После удаления верхнего слоя, из резервуара откачивается вода, фильтруется и после проведения соответствующих анализов – сбрасывается в техническую канализацию. Резервуар дегазируется, в него входят люди и осуществляют сбор выпавшего шлама, состоящего из механических примесей, асфальтов, смол и т.д. Шлам пакуется и обезвреживается в специальной высокотемпературной печи.

Тел.: (473) 202-66-88, 202-88-66
e-mail: info@remos.biz
О компании | Технологии | Оборудование | Услуги