контрольная. Потери нефти и нефтепродуктов

• Название: Потери нефти и нефтепродуктов
• Анкор: контрольная
• Дата: 29.06.2021
• Размер: 118.06 Kb.
• Имя файла: KR1.docx
• Тип: Документы; #222477
• страница: 1 из 5

Потери нефти и нефтепродуктов.

2 части: 1. Привычная (потери); 2. Потери качества (условия хранения)

Суммарные количественные потери по отраслям нефтяной промышленности составляют 9,5% (не афишируют). Из них:

• 
  4% потери на нефтепромыслах;
  
• 
  3,5% потери на НПЗ;
  
• 
  2% потери на нефтебазах и нефтепродуктопроводах.
  

Нормы естественной убыли (при ревизии используются).

Не устранение, а уменьшение.

Элементарный вид количественных потерь - утечки.

При этом:1 категория - 130 л/ч;

Капли, переходящие в струйки - 200 л/ч;

Свищ диаметром 3 мм - 25000 л/ч;

Свищ диметром 5 мм - 40000 л/ч.

Нефть и нефтепродукты проходят сложные стадии транспорта, перевалки, хранения и распределения.

Ориентировочно можно сказать, что, до непосредственного использования, нефтепродукты подвергаются более чем 20 перевалкам, при этом 75% потерь происходят вследствие испарения и только 25% из-за аварий и утечек.

Основная доля потерь от испарений приходятся на резервуарные парки (до 70%). Причем около 60% связаны с потерями от "больших" (при заполнении резервуара) и "малых" (при перепаде температур) дыханий резервуаров.

Склонность нефтепродуктов к испарению.

1. 
   Бензины;
   
2. 
   Реактивные топлива (керосин);
   
3. 
   Дизельные топлива;
   
4. 
   Газотурбинные топлива;
   
5. 
   Котельные топлива;
   
6. 
   Масла для реактивных двигателей;
   
7. 
   Автомобильные масла;
   
8. 
   Мазуты.
   

Вследствие испарения легких фракций бензина:

• 
  Уменьшается октановое число;
  
• 
  Уменьшается содержание бромистого этила;
  
• 
  Увеличивается температура начал кипения (условия испарения ухудшаются).
  

Повышение температуры начала кипения на 5ºС:

• 
  Легкий запуск двигателя снижается с -20 ºС до -10 ºС;
  
• 
  Затрудняется запуск двигателя при -25 ºС;
  
• 
  При дальнейшем понижении температуры запуск двигателя возможен только после его подогрева;
  
• 
  Что-то
  
• 
  Износ двигателя увеличивается в 2-3 раза.
  

Октановое число: как получается и что значит.

Мера детонационной стойкости бензина и моторных масел.

Для автомобильных бензинов применяют два метода – моторный (условия больших нагрузок) и исследовательский (мягкие условия эксплуатации). Буква «И» в марке бензина АИ-93 означает, что октановое число этого бензина получено исследовательским методом.

Классификация потерь нефти и нефтепродуктов:

По причинам возникновения:

1. 
   Естественные - зависят от физико-химических свойств нефтепродуктов, условий их хранения, а также природно-климатических условий местности. Значительное влияние на величину естественных потерь оказывает качество организационного и технического обеспечения складских и транспортных операций с нефтепродуктами: прием, выдача, хранение, внутрискладские перекачки, перевозка ж/д, автомобильным и водным транспортом, перекачка по магистральным трубопроводам. Также к естественным потерям относят потери от загрязнения, окисления, коррозии, обводнения, смешения и испарения.
   
2. 
   Эксплуатационные - происходят, в основном, из-за неисправностей или неправильной эксплуатации технических средств хранения, транспортирования и выдачи нефтепродуктов. Эти потери возникают вследствие утечек, проливов, неполного слива нефтепродуктов из транспортных емкостей.
   
3. 
   Аварийные - возникают в результате разрушения или повреждения резервуаров, трубопроводов и других стихийных бедствиях, повреждениях или уничтожениях средств перевозки нефтепродуктов, при транспортных катастрофах и авариях, а также в других случаях, вызывающих разрушение оборудования.
   

По характеру:

1. 
   Количественные - от утечек и разливов в результате неудовлетворительного состояния технологического оборудования, небрежности и халатности соответствующих служб.
   
2. 
   Качественные - от смешения при небрежном или неправильном выполнении операций по приему, хранению или отгрузке нефтепродуктов, когда различные их сорта смешиваются, от обводнения и загрязнения различными примесями.
   
3. 
   Количественно-качественные от испарения.
   

Классификация потерь от испарений:

1. 
   Вентиляция газового пространства резервуара;
   
2. 
   От "больших дыханий";
   
3. 
   От "малых дыханий" (при увеличении температуры газового пространства или уменьшении атмосферного давления);
   
4. 
   От насыщения газового пространства резервуара;
   
5. 
   От кипения нефтепродуктов;
   

Д ыхательные клапана могут быть неправильно установлены как дырки.

С понтоном образуется взрывоопасная смесь, нужно вентилировать пространство.

Откачали партию; резервуар атмосферный; воздух заходит и насыщается из жидкой фазы.

Дыхательные клапана от разрушения защищают, но и максимально держат паровоздушную смесь.

Холодное кипение нефтепродуктов (давление уменьшается) (всасывающие патрубки центральных насосов) (чаще всего летом, зимой не бывает) (слив из ж/д цистерн) (в верхней части сливной коммуникации) (верхний слив) (стравливается через свечу или сбрасываются в атмосферу).

Упрощенная теория потерь нефтепродуктов от испарений из резервуаров.

При выводе расчетной формулы предполагается:

• 
  Резервуар абсолютно герметичный, потери от вентиляции газового пространства отсутствуют;
  
• 
  Паровоздушная смесь в газовом пространстве подчиняется уравнению состояния газов и закону Дальтона;
  
• 
  Концентрация паров нефтепродукта в газовом пространстве везде одинакова.
  

Пусть в резервуаре в начальный момент времени объем газового пространства - V₁, объемная концентрация - С₁, абсолютное давление - P_1,, температура - T₁.

Через некоторое время после начала закачки в резервуар нефтепродукта эти параметры стали соответственно: V₂,C₂, P₂, T₂.

РВС цилиндрический, покрытие не коническое, не сферическое, а плоское.

Процесс закачки бензина.

Резервуар не пустой был до заполнения, было газовое пространство.

2 - уже закачана партия.

Резервуар работает по обычной простой схеме (закачка - откачка) - нет закачка-закачка или откачка-откачка.

Массу воздуха, содержащуюся в газовом пространстве G₁определяется из уравнения состояния газа

(1)

где C₁ - объемная концентрация углеводородов;

(1-C₁) - объемная концентрация воздуха;

- удельная газовая постоянная;

- универсальная газовая постоянная;

- молярный вес воздуха.

Из (1) в начале закачки нефтепродуктов масса воздуха:

(2)

В конце закачки нефтепродуктов масса воздуха:

(3)

Масса воздуха, ушедшего за время закачки через дыхательный клапан:

(4)

Вместе с воздухом уйдет часть паров нефтепродукта G_Б.

Массы воздуха и паров нефтепродукта, выходящего из резервуара, будут находиться в отношении:

(5)

соответственно объемы и плотности воздуха и паров нефтепродукта.

По закону Дальтона объемы газов в смеси ( ) пропорциональны их объемным концентрациям:

(6)

где С=(С₁+С₂)/2 - средняя концентрация паров нефтепродукта.

Плотности ( пропорциональны молекулярным весам:

(7)

На основании (6) и (7) вместо (5):

Откуда

(8)

Подставляя в (8) G_в из (4) найдем массу паров нефтепродукта, теряемого из резервуара во время закачки:

(9)

Принимая во внимание, что

(10)

где - парциальное давление паров нефтепродукта в газовом пространстве резервуара.

Из (9), с учетом (10):

(11)

где

Имея в виду, что непосредственно после вдоха уменьшается давление до P₁ = P_a - P_кв настройки, а при "выдохе" увеличивается давление до P₂ = P_a - P_нд настройки, где P_a- атмосферное давление, P_кв - давление настройки срабатывания дыхательного клапана при повышенном давлении в газовом пространстве резервуара.

(13)

Потери от "больших дыханий"

Так как в момент открывания дыхательного клапана , то из (11) следует

(14)

Откуда:

(15)

* еще не закачан нефтепродукт

где - объем газового пространства резервуара, при котором начнутся "большие дыхания".

Из формулы (13)следует:

(16)

На основании (15) и (16) можно определить, какая часть объема газового пространства резервуара может быть залита нефтепродуктом без потерь от "больших дыханий" или откачка без засоса воздуха в резервуар.

Из (15) следует:

(17)

Из (16) следует:

(17')

Исключая малые дыхания, то есть:

вместо (17) получим:

(18)

Реальный:

(19)

Из формулы (19) следует, что после "вдоха" резервуара, в него можно закачать без потерь тем больше количество нефтепродуктов, чем выше суммарная нагрузка дыхательных клапанов и чем больше упругость паров нефтепродукта. Таким образом, при закачке в резервуар нефтепродукта в количестве потерь от "больших дыханий" не будет.

Потери от "малых дыханий"

"Малые дыхания" происходят при неподвижном уровне нефтепродукта в резервуаре, то есть когда V₁ = V₂ = V.

В этом случае вместо (9), (11), (13) получим:

(20)

(21)

(22)

Так как суточные колебания давления по сравнению с температурой незначительные, то можно полагать, что P₁ = P₂ = P. Отсюда вместо (21):

(23)

На основании (21) и (22) можно определить условия, при которых потери от "малых дыханий" отсутствуют:

	(24)
	(25)

То есть из (24) найдем то давление P₂, под которым необходимо хранить нефтепродукт без потерь от "малых дыханий".

(26)

и из (25) найдем необходимую настройку дыхательного клапана

(27)

Для подземных резервуаров процесс "малых дыханий" является изотермическим, то есть T₁ = T₂ = Tи P_у1 = P_у2 = P_у.Следовательно из (21):

(28)