Разработка инновационной энергосберегающей технологии очистки резервуаров путем диспергирования отложений

Abstract

An obvious global trend in recent years is the increase in the proportion of viscous and heavy oils featured by high density and content of asphalt-resin-paraffin deposits. Due to the deterioration of the rheological properties of oil, the processes of its extraction, preparation in the fields, further transportation and subsequent processing have been made more difficult. The object of the study is the cleaning of oil and petroleum products storage tanks from the accumulated bottom sediments. The existing methods of tanks cleaning have been analyzed, the most promising methods and technical means for removing sediment and reducing the volume of sediment formation have been identified. The urgency of the development and implementation of innovative technologies enabling minimization of accumulation of deposit to reduce the scope of work in tank cleaning has been established. In this regard, experimental laboratory studies were conducted to determine the effectiveness of ultrasonic exposure with the occurrence of cavitation on the rheological properties of oil. The obtained results are indicative of a positive effect of ultrasound treatment of high-paraffin oil, such effect been expressed in decreased oil viscosity. A method is proposed for cleaning the tank from bottom sediments with the use of hydraulic washout system and ultrasonic plant. That method is based on the use of the cavitation effect caused by high-frequency waves, which makes it possible to temporarily adjust the rheological properties of oil and sludge deposit, reduce the deposit deposition rate and thereby slow down the process of sediment deposition during the storage of oil and petroleum products in large-volume tanks. Очевидной тенденцией последних лет в мире является увеличение доли вязких и тяжелых нефтей, характеризующихся высокой плотностью и содержанием асфальтосмолопарафиновых отложений. Вследствие ухудшения реологических свойств нефти затрудняются процессы ее добычи, подготовки на промыслах, дальнейшей транспортировки и последующей переработки. Объектом исследования является очистка резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов от образующихся донных отложений. Проанализированы существующие способы очистки резервуаров, выявлены наиболее перспективные методы и технические средства для удаления осадка и снижения объема образования отложений. Установлена актуальность вопроса разработки и использования инновационных технологий, позволяющих минимизировать выпадение осадка с целью уменьшения объема работ при очистке резервуаров. В этой связи проведены экспериментальные лабораторные исследования для определения эффективности ультразвукового воздействия с возникновением кавитации на реологические свойства нефти. Полученные результаты свидетельствуют о положительном эффекте обработки ультразвуком высокопарафинистой нефти, который выражается в снижении ее вязкости. Предложен способ очистки резервуара от донных отложений с применением гидравлической системы размыва и ультразвуковой установки. Он основан на использовании эффекта кавитации, вызываемой посредством высокочастотных волн, что позволяет провести временную корректировку реологических свойств нефти и осадка нефтешлама, снизить скорость выпадения осадка и таким образом замедлить процесс образования отложений при хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах большого объема.