Система улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти

 

Изобретение относится к системам улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промьшшенности. Целью изобретения является повышение коэффициента отбора паров углеводородов. Система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с дегазатором. Верхняя кромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе. 1 ил. I 1(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТРНЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 01 D 19/00

13,", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1194787 (21) 4076267/23-26 (22) 01.04.86 (46) 07.05.88. Вюл. М 17 (75) В.П.Метельков, А.Н.Шаталов, А.В.Кривоножкин, Д.Б.Хохлов, Ф.Н.Нургалиев и Т.М.Зарипов (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1194787, кл. В 0) D 19/00, 1983.

SU„„1393445 А 2. (54) СИСТЕМА УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ И ПРКДВАРИТЕЛЬНОИ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (57) Изобретение относится к системам улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Целью изобретения является повышение коэффициента отбора паров углеводородов. Система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с дегазатором. Верхняя кромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе. 1 ил.

1393445

Изобретение относится к неАтедббывающей промышленности, в частности к системам обработки и хранения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и аппаратах низкого и атмосферного давлений, может быть использовано в смежных отраслях народного хозяйства, решающих задачи сбора, обработки, транспорта и хранения жидких углево- 10 дородов при низких давлениях, а также в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства при хранении жидких испаряющихся веществ, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. М 1194787.

Цель изобретения — повышение коэффициента отбора паров углеводородов.

На .ертеже приведена технологическая схема системы улавливания паров 2О углеводородов и предварительной подготовки нефти.

В состав системы входит трубопровод 1 водогазонефтяной смеси, подключенный к концевому делителю 2 25

I фаз (КДФ), который имеет патрубок 3 выхода нефти, патрубки 4 и 5, соединенные с. отсеком 6 гидростатического регулятора 7 давления газа, оборудованного штурвалом с винтовым штоком Зр

8 и закрепленным на его нижнем конце подвижным переливным стаканом 9 с герметичным сальником на нижней кромке. Гидростатический регулятор 7 давления подключен слинным водопроводом

10 к нодяной зоне резервуара 11, 35

КДФ 2 патрубком 3 соединен с установ1 ленным внутри резернуара вертикальным дегазатором 12, в котором размещены отражательный диск 13, перелив- 4 ной стакан 14 и трубный газосборник

15, соединенный с помощью газопровода 16 с конденсатосборником 17, который имеет дна патрубка, один из которых подключен к насосу 18, откачивающему конденсат в конденсатопровод 19, а второй — к вакуумному компрессору 20, откачивающему гаэ в газопровод 21. К переливному стакану 14 дегазатора 12 подключен отводящий (сливной) патрубок 22, на кото-50 ром имеются гидрозатворы 23. Уровень нефти 24 внутри резервуара 11 поддер= живается перелинной камерой 25, которая трубопроводом 26 подключена к насосу 27, создающему напор н нефтепроводе 28. Газовая эона резервуара

11 патрубком 29 и водяная патрубком

30 соединены с гидростатическим регуплотность нефти. кг/м ; расход жидкости, м /с; — диаметр переливного патрубка, м;

1 — длина перелинного патрубка, м; коэффициент сопротивления;

1 коэффициент местных сопротивлений; — ускорение силы тяжести, м/с где

Переливной стакан 14 обеспечивает подачу нефти к области пониженного давления P в дегаэаторе при любом рабочем уровне взлива нефти н резервуаре. Исходя иэ этого, верхнюю кромку переливного стакана устанавливают лятором 31 уровня воды внутри которого смонтирован передвижной переливной стакан 32, регулируемый штурвалом с винтовым штоком 33, к гидростатическому регулятору 31 уровня подключен сливной водопровод 34 и сборный газопровод 35, который с подключенным к нему газовым патрубком от гидрорегулятора 7 давления присоединен к конденсатосборнику 36, имеющему два патрубка, один иэ которых подключен к насосу 37, откачивающему конденсат в конденсатопронод 38, а второй — к компрессору 39.

Последний напорным газопроводом 40, к которому подключен с помощью газо провода 21 газовый патрубок от накуумного компрессора 20, подсоединен к газосепаратору 41, имеющему два патрубка, один из которых подключен к объемному насосу 42, откачивающему конденсат в конденсатопронод 43, а второй — к напорному газопроводу 44, который перемычкой 45 соединен через клапан 46 с резервуаром 11, Кроме того, к дегазатору 12 подключен трубопровод 47 горячей дренажной воды с распределительной гребенкой 48.

Давление РА в газовом пространстве дегазатора 12 меньше, чем данление P в газовом пространстве резервуара 11. Поэтому, для того, чтобы нефть из дегазатора перетекала и резервуар,.необходимо поднять уровень нефти в дегаэаторе над уроннем нефти н резервуаре на высоту Ь, которую можно определить по формуле

P — P 16 Q 1

h = — — — — — + (1+ Э ---+ )), PG

2я- о 4 d >

1393445 на высоте Н„ не менее высоты Н уровня нефти в дегазаторе и равной

Н„= Ня = 1+ Н„.„,, где H — максимальный рабочий уровень взлива нефти в резервуаре, м.

В случае, если Н, Н, т ° е. истечение нефти происходит под слой высотой

ЛН=НВ-Н„, 15 давление Р,при котором происходит отбор газа из неЛти и которое равно давлению в месте истечения неЛти, нл величину ЬР = 4Н р»1 больше, чем давление Р в газовом пространстве дега- 2 затора. Таким образом, при установке верхней кромки переливного стакана ниже уровня неЛти в дегазаторе количество отбираемого газа будет меньше, чем при установке верхней кромки переливного стакана на одном уровне или выше уровня неЛти в дегазаторе, Система работает следующим образом.

Поток водогазонеЛтяной смеси пос30 тупает по трубопроводу 1 в концевой делитель 2 Лаз, где частично расслаивается на фазы: неЛть, гаэ и воду, Нефть в КДФ перетекает через перегородку и выходит по трубопроводу

3, а вода и газ по патрубкам 4 и 5 соответственно поступают в отсек 6 гидростатического регулятора 7 давления газа, предназначенного для автоматической стабилизации уровня раздела фаз неЛть-вода в КДФ, Уровень жидкости в КПФ и соответствующий ему уровень воды в отсеке 6 поддерживают давлением в нем газа, выход которого предусматривается по нижней пилообразной кромке, при этом давление газа в отсеке создается гидростатическим столбом воды, высо-. та которого регулируется перемещением переливного стакана 9, В верхней части гидростатического регулятора 7 50 давления газ проходит через столб воды и направляется в сборный газопровод 35, а вода по трубопроводу 10 поступает в водяную зону резервуара

11. 55

Нефть иэ КДФ по трубопроводу 3 поступает в нижнюю часть вертикального дегазатора 12, в котором она вместе с микропузыр» клмн глзл поднимается до верхнего уровня п»р< ливвого стакана 14, гд» нл поверхности раздела фаэ про»»сход»»т выделе»ги» остаточного газа в трубный глзосборник 15, откуда он напра»»ляется по газопроводу 16 через ко»»де»»сато-сборник 17 на прием вакуум-компрессорл

20, который создает в верхней части дегазатора 12 вакуум, в»лич»шл которого в элвис»»»ости от злдл»»н»»х условий для различных месторождеш»й принята равной (0,9 — 0,6» ° 10 П1л (лбс).

При этом дл»»»»л перел»»в»»ого стакана, обеспечивающая необход»»мую высоту столба жидкости в простра»»стве между стенками стлкл»»л»» «орпусо»» деглзлтора, под давлением которого неЛть поступает »»з дегазлторл в резервуар, предусматриилется в элвис»»мости от принятого знлчеш»я влкуу.»л »» максимальной высоты уровня н»Лти в р»зервуаре, IIp»» значеши» вакуума О, 9 10

Г1Пл (абс) дпш»у переливногi) стлклнл определяют из соотнош»н»»я 1,=0 2 — »

У У для вакуума 0,8 10 У1Пл (лбе) дл»»на стлкл»»л равна L=U, 3 II; пр»»»лкууме

-»

О, 7 10 11Пл (лбс) дли .л стл»,л "л 1,=0,4 Н1 а при влкууме 0,6 1»7 . 1Пл (абс) ; L = 0,54 11 °

Д:ISI нефти с плотное т. ю 36») кг/»» и»»р»» принято»» э»»лче»»»»». ваку мл

-1

О, 9. 10 МПа (абс) пр» . »лк»и.".»лл»,ной высоте уровня н»Лти »з р»зервулре

В=10 м дли:»у пере»»»»витого стлклнл для создания необходимого да»»лен»»я столба жидкости, большего, чем в резер— нуаре (О, 1002-0, 102 МПл), принимл»от равной 2 м. Создание вакуума в дегазаторе способствует увс.-»и-.ения выхода газовых пузырьков из неЛти, тлк как при ее движении к верхней кромке переливного стакана пузырьки глзл, с уменьшением давления в деглзлторе, расширяются и соединяются в более

Kpy пные, устремляясь B»D»igcT»3»»E. д»»ффузии и конвекции углеводородов в пространство с меньшей их концентрацией. При этом улучшается процесс выхода газа из HpЛти, увеличивается последующее сокращение ее потерь, вследствие чего коэЛЛициент отбора углеводородов повышается. После вакуум-компрессора гаэ поступает в газопровод 21, Разгаэированная в дегазлторе 1?

1»ефть переливается через кромку ста1393445 капа 1- 1, под давле11ием столба жидкос. ти направляется в приемный патрубок, который лхадится в нижней части сга30 капа, перетекает через гипрозатворы

23 или через ш1жний конец патрубка в нефтяную зону резервуара 11,а затем в процессе движения потока нефти в сторону переливной камеры 25 выделяются пузырьки газа, которые всплывают на fp поверхпосTI> раздела фаз и переходят в газовую зону резервуара 11. Отражательный д11ск 13 дегазатора 1? предназначен для улавливания капельной нефти, уносимой газом, а гидрозлтворы 23 — для перекрытия потока нефти в газовую зону дегазатора 12 в случае пл:1с п11я уровня 24 в резервуаре 11, Раз глз1.*ро13лн13ля в резервуаре 11 нефть поступает в переливную камеру 20

25, пред<<лз лче для фиксации уровня 2. пов рхпости раздела флз, и лате.1 по трубопроводу 26 направляется 1<а прием нлсоса 27, откачивающего нефть в .напорный нефтепровод 28. 25

Выделивши11ся в резервуаре 11. газ по плтрубку 2<9 и отделившаяся вода по плтрубку 30 поступают в гидростатическ1ш регулятор уровня воды 31, пред лз лченный для поддержания

ВИС .ОТН 3< . К<13 3311OГО УРОВHFI КОПтактл вода-нефть в резервуаре 11.Регулировл1 ие уровня столба жидкости в регулятор» 31 уровп воды осуществляется при помощи пераливнс го стлканл 32, которьг. обеспеч<изают необходимый

35 с<3рос вод11 в сливной водопровод, 34, Б1<1е.п<вш1 йся H гидрорегуляторе уровня воды газ нлправ 1яется н сборный газо.II3î!<ï;t 35, смешивается с газом, поступающ;ьм из гидрорегуляторл 7 давления,:1 .<ерез конденсатосборник 36 пос ryплс т пa прием кo»13рecсoра 39, после чего сжатый газ направляется в газопровод 40, смешивается с газом, поступлк<1111г1 о вакуум-компрессора 20, и нлпрлвляется в газосепаратор 41, в котором происходит отделение конденсата, 1:оп,<å

Для предотвращения образования и резервуаре 11 вакуума предусмотрен байгас 49 с клапаном 50, который открывается при снижении давления в газовом пространстве резервуара до

-6

400.10 1IIa, при этом компрессор работает в режиме циркуляции газа, Если давление в резервуаре продолжает снижаться, то открывается клапан 46 (диапазон срабатывания (100-200) 10

МПа), который перепускает сухой" газ из напорного газопровода 44 по перемычке 45 в резерв ар. При паде 6 нии давления ниже 100.10 МПа компрессор останавливается. (ля предотвращения образования вакуума в дега-1 заторе 12 ниже 0,9. 10 HIIa (абс) предусмотрен байпас 51 с клапаном 52.

Подача по трубопроводу 47 теплой о (Т=40-60 С) дренажной воды и ее диспергирование гребенкой 48 внутри дегазатора 12 в объеме восходящего потока нефти предусмотрены для улучшения условий выделения углеводородного газа из микропузырьков.

Ьлагодлря более эффективному отбору газа в дегазаторе производительность системы по отбираемому газу по сравнению с известной при величине потерь, равных 0,71 от объема обработки и перекачки нефтепродуктов, повышается на 2,59 млн,м /г., что ведет к увел13чепию удельного отбора легких углеводородов по нефти на

0,4 м /м и доли отбора углеводороз дов на 0,08/, вследствие чего снижение потерь увели и1вается с 89,?i до

933.

Формула и з о б р е т е н и я

Система улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки

11ефти по авт.св, 1 - 1194787, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента отбора паров углеводородов, система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с дегазатором, а верхняя кромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе.

1393445

Составитель О.Калякина

Техред Л.Сердюкова Корректор В, Гирняк

Редактор Л.Зайцева

Заказ 1904/7 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4