Плавуча установка для видобування та переробки сірководню, розчиненого у воді

Плавуча установка для видобутку й переробки сірководню, розчиненого у воді, що складається із плашкоута, зібраного з понтонів зі змінюваною плавучістю, у яких розміщено устаткування для добування газу з води й поділу його на водень і сірку, до складу якого входить деаератор, та пристрій для водозабору й зливу відпрацьованих вод, виконаний у вигляді трубопроводів - усмоктувального, підключеного до входу деаератора, і зливального, підключеного до виходу деаератора, яка відрізняється тим, що згаданий вхід деаератора розташований нижче робочої ватерлінії, а згаданий вихід деаератора - вище неї, при цьому продуктивність згаданих трубопроводів регулюється зміною плавучості відповідного понтона, трубопроводи виконані у вигляді м'яких шлангів, а усмоктувальний трубопровід забезпечений розпірною трубою для запобігання схлопуванню. Винахід ставиться до області видобутку корисних копалин, зокрема вод Чорного моря, насичених сірководнем, для виділення його з води й поділу на сірку й водень. Добування сірководню з вод Чорного моря має не тільки економічну, але й екологічну складову, тому що протягом XX століття шари води моря, насичені сірководнем, піднялися із глибин 300м до глибин 150м, і відомі випадки виходу на поверхню моря й загоряння сірководню, наприклад, під час Кримського землетрусу, що зафіксовано СНИС Чорноморського Флоту. Концентрація сірководню в Чорному морі постійно наростає. Узбережжя Чорного моря майже суцільно є курортною й рекреаційною зоною й ця зона постійно розширюється. Розміщення в ній виробництва поділу сірководню - екологічно неприйнятно, тому що присутність в атмосфері 0,2% сірководню смертельна концентрація. Якщо виробництво по переробці сірководню розмістити на плавучій підставі - плашкоуті, таке компонування дозволить установлювати плашкоут поза зоною впливу на узбережжя сірководню (у випадку його аварійного викиду в атмосферу) і перебазувати плашкоут на новий продуктивний шар води при виснаженні попереднього. У цей час пристроїв для видобутку й переробки газу, розчиненого у воді, не існує. Причина відсутність прийнятних систем водозабору з більших глибин і систем зливу відпрацьованої води на глибину, що зберігає екологічний баланс моря. Відомі бурові й кранові напівзаглибні платформи [1]. Недоліки їх полягають у тому, що: - вони мають недостатню вантажопідйомність, тому що призначені для установки однієї бурової вишки або одного вантажопідйомного крана; - вони призначені для розвідницького буравлення на нафту й газ нижче рівня морського дна, глибина якого не перевищує 500 м, або прокладки підводних нафто- і газопроводів. Найбільш близьким прототипом може бути (19) UA (11) 92615 (13) (21) a200804456 (22) 08.04.2008 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) БАРТАШОВ ВІТАЛІЙ МАРКОВИЧ (73) БАРТАШОВ ВІТАЛІЙ МАРКОВИЧ (56) SU 11496884 A1; 23.03.1992 UA 17689 U; 16.10.2006 UA 24539 A; 21.07.1998 RU 2198260 C2; 10.02.2003 US 20020060192 A1; 23.05.2002 WO 8808806 A1; 17.11.1988 US 6138833; 31.10.2000 RU 2055773 C1; 10.03.1996 WO 2008010723 A1; 24.01.2008 US 20040141812 A1; 22.07.2004 US 5363788; 15.11.1994 C2 1 3 проект [2] видобутки метану з газогідратів шляхом прокладки коаксіального трубопроводу із платформи на поверхні моря до покладів газогідратів на морському дні. По цьому проекті "горючий лід" плавиться гарячою водою, що нагнітається до його покладів насосами, і не передбачає захисти поверхневих шарів моря. Відомі берегові водозабори [3] з водойм, що містять насоси й трубопроводи. Глибина водозабору лімітується товщиною льодового покриття водойми. Відомі також суднові водозабори, що містять насоси й трубопроводи, які не виступають за контур корпуса судна. Аналогічно влаштовані й існуючі зливальні системи. Недоліки їх полягають у тому, що: - вони не пристосовані для видобутку води з розчиненим у ній сірководнем через його агресивність до металу труб і насосів; - неможливий монтаж і демонтаж труб без їхнього розбирання, що приведе до необхідності застосування бурових вишок і ручної праці; - велика маса труб і складність їхнього кріплення в робочому положенні (в умовах Чорного моря, довжина усмоктувальних труб може перевищувати 2000 м, зливальних - понад 150 м); - низька продуктивність - максимальний перетин труб, що випускаються промисловістю, не перевищує 2м2. В основу винаходу покладене завдання створення плавучої підстави зі змінюваною плавучістю для розміщення виробництва водню й сірки із сірководню, розчиненого у водах Чорного моря й пристрою для водозабору із придонних шарів моря й зливу відпрацьованих вод на задану глибину. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що плавуча установка для видобутку й переробки сірководню, розчиненого у воді, що складається із плашкоута, зі змінюваною плавучістю, зібраного з понтонів, у яких розміщається встаткування для добування газу з води й поділу його на водень і сірку й пристрій для водозабору й зливу відпрацьованих вод, виконане у вигляді трубопроводів - усмоктувального, підключеного до входу деаератора, і зливального, підключеного до виходу деаератора. Водозабір і злив відпрацьованих вод здійснюються в такий спосіб: у пристрої, зображеному на загальному виді, що всмоктує трубопровід 1 підключений до входу 2 деаератори, розміщеного в понтоні 3, а зливальний трубопровід 4 підключений до виходу 5 деаератора, вхід 2 деаератори розташований нижче робочої ватерлінії 6 понтона 3, а вихід 5 деаератора - вище її. 92615 4 Усмоктувальний трубопровід 1 являє собою гнучкий шланг зі склотканини, просоченої пластиком, стійким до сірководню. Від схлопування (деформації, викликаною різницею тисків усередині труби й поза нею) його охороняє розпірна труба 7 з того ж матеріалу, прикріплена спірально, по утворюючій до усмоктувальної труби й наповнена водою під тиском, що запобігає схлопування усмоктувальної труби (наприклад, верхній отвір розпірної труби кріпиться вище верхнього отвору усмоктувальної труби настільки, щоб тиск у ній був вище тиску схлопування). Довжина трубопроводу визначається глибиною продуктивного шару води (для Чорного моря шах ~ 2300м). Зливальний трубопровід 4 аналогічний усмоктувальний, але не має розпірної труби, тому що ефект схлопування в ньому відсутній. Довжина трубопроводу визначається глибиною шару морської води, насиченої газом, рівним змісту газу в зливних водах, нижні кінці трубопроводів 8 і 9 виконані твердими, на них закріплені троси 10. Пристрій працює в такий спосіб: після підключення трубопроводів 1 і 4 до патрубків 2 і 5 деаератори й занурення їх на задану глибину заповнюється забортною водою розпірна труба 7, при цьому усмоктувальний трубопровід 1 приймає проектний перетин, придонна вода самопливом надходить у приймач 2 деаератори. Вода після дегазації технологічними засобами деаератора подається в зливальний патрубок 5 і по трубопроводу 4 витісняється на задану глибину. Продуктивність пристрою залежить від положення робочої ватерлінії 6 понтона 3. Тверді кінці трубопроводів 8 і 9 забезпечують їхню геометричну форму й прискорюють занурення, троси 10 служать для орієнтації трубопроводів 1 і 4 і підйому їх на поверхню моря. Відмітні ознаки пропозиції дозволяють створити мобільну установку по видобутку й переробці сірководню, розчиненого у воді, просту конструктивно й пристрій по водозаборі й зливу вод, що працює без зовнішніх енерговитрат, легко регулююча свою продуктивність від 0 до max, та не вимагає для монтажу й експлуатації спеціальних пристроїв і механізмів. Джерела інформації: 1. Патент RU 2055773 С1 В63В35/44, а. с SU 1684163А1 В63В35/44, а. с. SU 1761585 А1 В63В35/44. 2. Журнал "Наука й техніка". - Харків, 2007p. №2. - С.61-63. 3. Велика Радянська Енциклопедія. - Т.5, С.541-545. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 92615 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601