Последовательная перекачка нефтей и нефтепродуктов
Нефти, добываемые даже в одном районе, не всегда одинаковы по своим физико-химическим свойствам, следовательно смешивать такие нефти при перекачке их на нефтеперерабатывающие заводы нецелесообразно, так как извлечение из смеси в процессе переработки наиболее ценных фракций, входящих в компоненты смеси, часто бывает практически невозможно. Поэтому иногда разные нефти перекачивают по одному ТП последовательно. В некоторых случаях объемы отдельно взятых нефтепродуктов, транспортируемые потребителям в одном направлении, относительно малы, что приводит к необходимости сооружать ТП малого диаметра для разных нефтепродуктов, а это экономически невыгодно. Поэтому сооружают один ТП большого диаметра в выбранном направлении и по нему последовательно перекачивают различные нефтепродукты.
Разносортные нефти, объединенные в отдельные партии по несколько тысяч или десятков тысяч тонн каждая, закачивают в один и тот же ТП последовательно, одну за другой, и транспортируют так до самого потребителя. При этом каждая партия нефти вытесняет предыдущую и в свою очередь вытесняется последующей. Получается так, что НП по всей своей протяженности заполнен партиями различных нефтей, вытянутых в цепочку и контактирующих друг с другом в местах, где кончается одна партия и начинается другая.
В систему для последовательной перекачки нефтей входят те же основные объекты, что и в систему транспортировки однородной нефти:
|
|
|
соединительные трубопроводы (СТ), соединяющие пункты подготовки нефти к транспорту с ГПС;
головная перекачивающая станция, предназначенная для последовательной закачки нефтей в ТП и создания необходимого напора в начале первого участка. ГПС имеетрезервуарный паркс резервуарами для накапливания необходимых объемов различных нефтей, устройства для их количественного учета и компенсации неравномерности поступления и откачки;
линейная часть МНП с линейными сооружениями, обеспечивающими ее функционирование;
промежуточные перекачивающие станции, находящиеся на границе соседних участков и предназначенные для создания дополнительного напора, обеспечивающего дальнейшую транспортировку нефти;
конечный пункт НП, на котором различные сорта нефти принимают из ТП в отдельные резервуары и далее либо отправляют на НПЗ, либо переваливают на другие виды транспорта (железнодорожный, водный и т.п.)
Рис. 6. Принципиальная схема системы для последовательной перекачки нефтей: № 1, 2, 3, 4, 5 – партии нефтей, П1 и П2 – нефтепромыслы, ППНТ - пункт подготовки нефти к транспорту, РП – резервуарные парки, ППС – промежуточные перекачивающие.
|
|
|
В связи с этим все нефтепродукты подразделяются на несколько групп. По отдельным ТП должны перекачиваться авиакеросины, бензины этилированные, бензины и дизельные топлива, масла 1 группы (веретенное АУ, МК-8, приборное трансформаторное, швейное, сепараторные, турбинные), масла II группы (индустриальные, автомобильные, АКЗп-6 и Асп-6), масла III группы (индустриальные выщелоченные, веретенные дистилляты, машинные дистилляты, судовые), масла IV группы (дизельные, авиационные, МТ, компрессорные, судовые), масла V группы (цилиндровое 11, автотракторные АКЗп-10, Акп-10, Асп-10, АК-15, моторное) и масла VI группы (цилиндровые 24, 38 и 52, трансмиссионные).
Физическая картина смешения нефтепродуктов. В ТП, по которому перекачивается нефтепродукт А, в некоторый момент времени t начинают закачивать другой продукт Б – этот момент и является началом последовательной перекачки нефтепродуктов. Нефтепродукт Б, вклиниваясь в продукт А (рис.7), постепенно вытесняет его из трубы и через некоторое время целиком заполнит ТП – этот момент времени является окончанием последовательной перекачки.
Рис.7. Физическая картина смешения нефтепродуктов
Если течение обеих жидкостей в ТП ламинарное, то толкающая жидкость Б будет вклиниваться в поток вытесняемой жидкости А при равных плотностях симметрично оси трубы. Длина клина и будет определять длину зоны смеси. Так как теоретически начало клина совпадает с началом ТП, то к моменту достижения центральной струйкой жидкости Б ТП в нем будет находиться только смесь нефтепродуктов. Для удаления остатков нефтепродукта А из трубы необходимо прокачать жидкость Б в количестве еще нескольких объемов трубы.
|
|
|
При турбулентном режиме перекачки смешение последовательно движущихся нефтепродуктов происходит следующим образом. В начальный момент времени t=0 в начало ТП, по которому перекачивался продукт А, начинает поступать другой нефтепродукт Б. Граница раздела между ними плоская и смеси нет. Через некоторый момент времени t1 жидкость Б вклинится в жидкость А в соответствии с осредненным профилем скоростей на некоторое расстояние. Одновременно за этот же промежуток времени будут действовать и пульсации скорости, которые перемешивают оба нефтепродукта в зоне вклинивания, и эта зона будет представлять собой почти равномерную смесь. Еще через некоторый промежуток времени t2 образовавшаяся смесь вклинится в чистый продукт (положение 2) и также перемешивается пульсациями скорости. Объем смеси увеличится за счет перемешивания в «голове» и «хвосте» зоны смеси, и длина этой зоны станет в два раза больше. Рассматривая процесс дальше (положение 3 и т.д.) заключаем, что по мере продвижения смеси по ТП объем ее увеличивается, причем вправо от линии первоначального раздела нефтепродуктов, где количество нефтепродуктов А и Б в смеси примерно одинаково, увеличивается количество нефтепродукта А, а влево – нефтепродукта Б.
|
|
|
В каждый последующий момент времени (t1, t2, t3…) в чистый нефтепродукт А вклинивается смесь, в которой количество нефтепродукта Б непрерывно уменьшается. В результате этого общий объем смеси, образующейся при последовательной перекачке, получается значительно меньшим, чем при ламинарном режиме движения. Для турбулентного режима объем смеси составляет около 1% объема ТП. Фактическое количество образующейся смеси еще меньше.
Для сохранения качества транспортируемых нефтепродуктов в определенный момент времени отсекаются «голова» и «хвост» смеси в ТП (переключением задвижек на другие резервуары при подходе смеси к концу трубопровода).
Циклом при последовательной перекачке называют промежуток времени, в течение которого через данное сечение ТП пройдет весь ряд последовательно перекачиваемых нефтепродуктов.
Мероприятия по уменьшению объема смеси:
1. Объем смеси уменьшается с увеличением числа Рейнольдса, поэтому последовательная перекачка должна осуществляться при развитом турбулентном режиме, т.е. при Re >10000.
2. Так как перекачиваемые нефтепродукты имеют разные плотности, то нельзя допускать остановок перекачки в период прохождения смеси по ТП по местности с сильнопересеченным рельефом из-за дополнительного перемешивания вследствие разности плотностей.
3. Необходимо при последовательной перекачке эксплуатировать ТП по системе “из насоса в насос”, чтобы избежать дополнительного образования смеси в резервуарах промежуточных станций.
4. Последовательную перекачку нескольких нефтепродуктов следует вести в такой последовательности, чтобы разница в плотности и вязкости для каждой пары была минимальной, например: бензин-керосин-дизельное топливо- керосин-бензин.
5. Обвязка резервуарного парка и насосной должна быть простой, без тупиковых ответвлений, что снижает объем смеси, образующейся в технологических коммуникациях перекачивающей станции.
6. Желательно при последовательной перекачке для уменьшения смесеобразования применять разделители – устройства или вещества, помещаемые между двумя нефтепродуктами.
При перекачке применяются два основных типа разделителей – жидкие и твердые. В качестве жидких разделителей применяются нефтепродукты или жидкости, которые не смешиваются с нефтепродуктами и не образуют с ними эмульсий, легко перекачиваются насосами промежуточных насосных станций, не расслаиваются при их перекачке по ТП. Применяются твердые разделители различных типов и конструкций: дисковые, манжетные, поршневые, сферические, комбинированные и т.д.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1624; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!