Задание студенту Джуманову Ильвару Фаридовичу
гр. РЭМ-441 «Потери нефтепродуктов от испарения из резервуаров. Расчет потери бензина от больших дыханий».
Задание на расчет потерь бензина.
Определить потери бензина при «большом дыхании» из резервуара РВС-5000, расположенного в г. Уфе на перевалочной нефтебазе. Диаметр резервуара Др = 22,76 м., высота Нр = 11,9 м, высота корпуса крыши hk=0,57 м, высота взрыва бензина начальная
вз=7м, высота взрыва конечная . Закачка длится t=2,5 часа, с производительностью Q=60м3/ч. Средняя температура бензина Tср=298 К.Время простоя резерва Тср=17,5 ч. Закачка производится днем в ясную солнечную погоду. Нагрузка дыхательных клапанов Pк.в.=196,2 Па.
Рк.д. =1362 Па. Барометрическое давление Ра=0,1013. Температура начала кипения бензина Тн.к.=319 К, плотность
, давление насыщенных паров 311 К. Географическая широта расположения резервуара ’.СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 4
1. Расчет потерь бензина от «большого дыхания». 6
2. Некоторые методы и средства снижения потерь нефти и нефтепродуктов. 15
2.1 Резервуары для хранения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) 15
2.2 Резервуары с металлическими и синтетическими понтонами. 15
2.3 Резервуары с плавающей крышей. 16
2.4 Резервуары повышенного давления. 18
2.5 Резервуары с эластичными полимерными оболочками (ПЭО) 19
2.6 Подземное и подводное хранение топлив. 19
2.7 Использование дисков - отражателей. 20
3. Техника безопасности. 22
Заключение. 23
Список литературы.. 24
Нефть и нефтепродукты проходят сложный путь транспортировки, хранения и распределения. От скважин до установки нефтеперерабатывающего завода, от завода до потребителя. При этом они подвергаются многочисленным транспортным операциям, которые сопровождаются потерями, составляющими около 9% от годовой добычи нефти. Из них 2-2,5% приходятся на потери в сфере транспорта, хранения и распределения нефтепродуктов. Эти потери подразделяются на количественные (утечки, разливы, аварии), качественно-количественные (испарение, смешение). Значительную долю в общем балансе потерь составляют потери от испарения в резервуарах и при сливо-наливных операциях.
Испарение нефти и бензинов приводит к изменению их физико-химических свойств, уменьшению выхода светлых нефтепродуктов при переработке нефти, ухудшению эксплуатационных характеристик двигателей. В связи с этим затрудняется запуск двигателей, надежность их работы, увеличивается расход топлива и сокращается срок эксплуатации. Теряемые легкие углеводороды загрязняют окружающую среду и повышают пожароопасность предприятий.
По данным исследований Всероссийского Научного исследовательского института по сбору, подготовке и транспорту нефти (ВНИИСПТ нефти), при испарении 2% по весу легких фракций автобензин октановое число снижается в среднем Na=0,4 единицы, а удельная мощность двигателя Na= 0,24-0,4%.Этому снижению октанового расхода топлива Na0,3 – 0,36% для различных марок автобензина.
Потери нефтепродуктов на нефтебазах происходят в результате нарушения правил технической эксплуатации сооружений и технологического оборудования. Эти потери (от утечек, смешения, загрязнения, обводнения, неслитого остатка и др.) должна быть полностью ликвидирована или уменьшена путем повышения технического уровня эксплуатации, проведения организационно-технических и профилактических мероприятий.
Одним из основных видов потерь нефти и нефтепродуктов являются потери от «больших дыханий» резервуаров при закачке продукции. «Зеркало» нефтепродуктов при этом как торец поршня в поршневом насосе поднимается вверх и, снимая газовое пространство резервуара, заставляет открыться тарелкам механических дыханий клапанов. Ниже представлен расчет потерь бензина от «большого дыхания» РВС-5000.
1. Определим площадь зеркала бензина
(1)где dр – внутренний диаметр резервуара, м.
dр =22,76 м.
2. Найдем высоту газового пространства после закачки бензина.
Нг1=Нр-Нвз+
, м (2)где Hр - высота резервуара, м. Hр=11,9м.
Нвз= высота взрыва после закачки бензина, м.
Нвз=11м.
- объем, ограничиваемый поверхностью крыши и плоскостью, проходящей через верхний срез цилиндрической части резервуара (для вертикальных цилиндрических резервуаров с конической крышей , здесь hk – высота конуса крыши, м.) , м (3)3. Абсолютное давление в газовом пространстве резервуара до закачка Рр=101325Па
4. Находим высоту газового пространства резервуара до закачки с учетом конуса крыши.
(4)где
- высота взлива бензина конечная, м. =11м. - высота взлива бензина начальная, м. =7м. =5,09м.5. Найдем объем газового пространства резервуара
, м3 (5)где fб- площадь зеркала бензина, м2
6. Найдем отношение абсолютного давления газового пространства резервуара к средней температуре бензина
(6)7. По графику (рис.1.) для определения плотности бензиновых паров, исходя из уравнения состязания
(7)найдем плотность паров бензина, где р1 – абсолютное давление в газовом пространстве, Па
Рис.1. График для определения плотности бензиновых паров
М- молярная масса паров бензина, кг/моль;
- универсальная газовая постоянная, Дж/(моль∙К) =8314,3 Дж/(моль∙К)Т – средняя температура бензина, Тпср = 298 К.
8. По формуле Воинова находим молярную массу бензиновых паров
(8)где Тп=Тн.к-30К (9)
где Тн.к – температура начала кипения бензина, К
Тн.к = 319К,
Тогда Тн=319-3=289К.
Подставляем значение Тн в формулу (8)
М = 52,629-0,246∙289+0,001∙2892=65,056 кг/моль
9. Подставляя данные в формулу (7), получим:
10. Находим суммарное время до окончания закачки бензина
, (10)где fпр- время простоя резервуара до закачки,
fпр=17,5г
f3- время закачки резервуара,
f3=2,5 часа
f=17,5+2,5=20часов
11. Найдем прирост средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара за время простоя
, (табл 25 [2]) , где Сs – концентрация бензиновых паров на линии насыщения. (для =20часов при солнечной погоде) (11)12. Вычислим скорость выхода паровоздушной смеси через 2 дыхательных клапана типа НДКМ-200
, (11)где Q – производительность закачка, м3/ч
Q=60м3/м3,
d – диаметр (внутренний) дыхательного клапана НДКМ-200, d=200мм = 0,2м.
2 – число дыхательных клапанов.
13. Произведем нахождение величины
- прироста средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара за время выкачки бензина (по графику24 [2]), рис.3.