Способ подготовки к перекачке высоковязкой преимущественно парафинистой нефти

 

Изобретение касается подготовки к перекачке высоковязких преимущественно парафинистых нефтей и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Целью изобретения является снижение суммарных затрат на энергию для подготовки и перекачки высоковязкой нефти. Всю нефть подвергают термодеструктивной обработке в печи и на выходе из печи охлаждают в рекуперативных теплообменных аппаратах. Оптимальные параметры процесса обработки устанавливают по формулам. 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 В 01 D 17/00 F 17 1) 1/17.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ки к перекачке высоковязких преимущественно парафинистых нефтей и может быть использовано в нефтедобывающей промьппленности. Целью изобретения является снижение суммарных затрат на энергию для подготовки и перекачки высоковязкой нефти, Всю нефть подвергают термодеструктивной, обработке в печи и на выходе из печи охлаждают в рекуперативных теплообменных аппаратах, Оптимальные параметры процесса обработки устанавливают по формулам. 2 табл. 1 ил.

t =t exp о

p = p exp

P о где t u заданный коэффициент вязкостно-температурной характеристики,град

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4270160/31-26 (22) 15,05,87 (46) 07.10,89.Бюл. Р 37 (71) Уфимский нефтяной институт (72) В.Е,Губин и Р,P.Сметанин (53) 66,066,6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

))- 640088, кл. F 17 D 1/17, 1977. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К ПЕРЕКАЧКЕ

ВЫСОКОВЯЗКОЙ ПРЕИИУЩЕСТВЕННО ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ (57) Изобретение касается подготовИзобретение относится к области подготовки к перекачке высоковязких преимущественно парафинистых нефтей ..по магистральным нефтепроводам и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Цель изобретения — снижение суммарных затрат на энергию для подготовки и перекачки высоковязкой нефти, На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа, Сущность способа состоит s следующем.

Высоковязкую нефть подвергают последовательно обезвоживанию, обессоливанию и термодеструктивной обработке в печи с последующим охлаждением.При этом термодейструктивной обработке подвергают весь объем нефти, а охлаждение производят в рекуперативных теплообменных аппаратах. Температуру и давление в печи определяют из условия температура и давление в печи, при которых получена нефть с вязкостью и коэффициентом Р при объемной скорости подачи Y, соответственно К и МПа; заданное значение вязкости, Па с, 151264 расчетное значение вязкости нефти, Па с; расчетное значение 5 коэффициента вязкостно-температурной характеристики нефти, град

10 а,Ь,с,d, f.,g эмпирические коэффициенты, заданная объемная скорость подачи нефти в печь,ч

Исходная нефть после предварительной сепарации на промысле по линии 1 подается на смешение с легким растворителем, поступающим по линии 2, и 20 раствором деэмульгатора, поступающим по линии 3 в смеситель 4, откуда по линии 5 поступает в теплообменник 6, где подогревается за счет тепла от- ° ходящей с установки по линии 7 термо-25 деструктированной стабилизированной нефти, после чего по линии 8 поступает в ступенчатый мультигидроциклон (группу отстойников) 9. Частично обезвоженная и обессоленная нефть по ли- 30 нии 10 через теплообменник 11 поступает в электродегидратор 12, где происходит ее глубокое обезвоживание и обессоливание, Обезвоженная нефть по линии 13 через теплообменник 14 пода- 5 ется в ректификационную колонну 15, где отделяется легкий растворитель, и по линии 16 поступает в емкость 17, откуда по линии 2 возвращается в цикл.

Из ректификационной колонны отбен- 40 зиненная нефть по линии 18 поступает в рекуперативный теплообменник 19, где дополнительно подогревается за счет тепла термодеструктированной нефти, отходящей от печи, после чего по линии 20 поступает в печь 21 легкого крекинга, где происходит ее обработка, Термодеструктированная нефть по линии 22 для прекращения реакций разложения и полимеризации поступает

50 в рекуперативный теплообменник 19, где охлаждается встречным потоком нефти, идущим на обработку, и по линии 23 поступает в ректификационную колонну 24, где происходит ее стабилизация, и нестабильный бензин по линии 25 подается в емкость 17 растворителя для восполнения потерь рециркулирующего бензина, Из ректификацион4 4 нои колонны 24 стабилизированная термодеструктированная нефть, пройдя по линии 7 через теплообменники 14„11 и 6, выводится с установки и направляется на перекачку по магистральному нефтепроводу.

Пример 1, Нефть Усинского месторождения (пермокарбоновая залежь) тяжелая (относительная плотность

2о

0,9872), высоковязкая (динамическая вязкость при 20 С о

= 2,2 Па ° с) обрабатывают для подготовки к трубопроводному транспорту).

Рассматриваются три способа подготовки. По первому способу (патент

США ¹ 3474596) термодеструктивной обработке подвергают 20% объема неАти, по второму способу (авторское свидетельство СССР ¹ 640088) — 80% и по предлагаемому — 100% объема нефти. Во всех опытах вязкость обработанной нефти при различных температурах определяют на ротационном вискозиметре "Реотест-2". Результаты опытов представлены в табл.1. Как видно из табл.1, предлагаемый способ подготовки нефти к трубопроводному транспорту значительно улучшает ее реоло-.

Ъ гические свойства по сравнению с другими, что позволяет обеспечить снижение энергозатрат на перекачку.

Пример 2. Ту же нефть обрабатывают для получения нефти с заданной вязкостно-температурной характеристикой. Требуется определить параметры обработки: температуру с и давление в печи P если объемная скорость подачи неАти в печь v задана; Эта же нефть, обработанная при tо =

748 K, vî= 19 ч; Рь= 2,5 ИПа, имеет при температуре Т = 293 К динамическую вязкость $ = 0,0769 Па с и коэффициенты вязкостно-температурной . характеристики Ыо = -65 44 и В о . р

= 0,167 град . Эмпирические коэффициенты для этой неАти имеют следующие значения: а = 1,838; Ь = -30,65, с = 0,1932," d = 1,476, f = -10,14, g = -0,05457.

Поскольку коэАфициенты K и Р связаны между собой соотношением,вязкостно-температурная характеристика нефти задается значением вязкости при температуре Т = To= 293 К и коэффициентом . При этом температуру процесса определяют по Аормуле

1512644

Область варьирования параметров имеет следующие диапазоны: объемная скорость подачи нефти в печь v = 1530 ч,, температура процесса t

= 730 — 770 К, давление в печи P =

1,5 — 4,0 MIIa.

5 с

1n —, — — 1n —, o К Io

t exp

cf

Ь

К ( где динамическая вязкость обработанной нефти, Па с, с учетом поправки на изме- 10 нение объемной скорости подачи v, определяемая по формуле

=((- ) . 15

1 ! коэффициент вязкостно-температурной характеристики, град (, с учетом изменения объемной скорости подачи v определяемый по формуле

=p(- ) ° о по 25 Формула изобретения р

1п --, — f 1n—

t o

Р>

Pî ехр

Расчетные значения параметров процесса обработки t P при заданных .значениях $, P, v, представлены в табл,2. В этой же таблице представлены значения параметров процесса

35 обработки, которые были реализова,ны в ходе опыта (v „э t((„ оя)

P а также вяэкостно-температурная характеристика обработанной нефти (,„э p „). Сравнивая заданные зна 40

"чения вязкостно-температурной характеристики и .) с опытными (в скобках указана относительная погрешность опыта), можно сделать вывод о достаточной точности фор ул для получе- 45 ния нефти с заданной вязкостно-температурной характеристикой.

Предлагаемый способ подготовки к перекачке высоковяэких, в частности, парафинистых нефтей характеризуется также тем, что обработанная нефть охлаждается в рекуперативных. теплообменных аппаратах, что позволяет подвергать обработке весь объем высоковязкой нефти, тем самым значительно улучшая ее вяэкостнотемпературную характеристику и снижая в конечном счете энергозатраты

L на перекачку. с Р

1п —, Я (о

1n —, o

= t exp

b ——

1n -, — f 1n о

С

tL

Р=Рехр где t

Давление в печи определяется формуле

Использование предлагаемого способа подготовки к перекачке высоковяэ= ких, в частности, парафинистых нефтей позволяет IIO сравнению с известными способами, значительно улучшить реологические свойства высоковязкой нефти, что снижает энергозатраты на ее перекачку; получать нефть с заранее заданной вяэкостно-температурной характеристикой, которая может быть оптимальной для какого-либо конкретного нефтепровода; установить оптимальные параметры процесса обработки в зависимости от заданной вязкостно-температурной характеристики нефти.

Способ подготовки к перекачке высоковязкой преимущественно парафинистой нефти, включающий е(. обезвоживание и обессоливание, термодеструктивную обработку в печи с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, .с целью снижения суммарных энергетических затрат на подготовку и перекачку, термодеструктивной обработке подвергают весь объем нефти, а охлаждение производят в рекуперативных теплообменных аппаратах, при этом тем1 пературу t и давление в печи P определяют из условия и Р, — температура и давле-. ние в нечи,.при которых получена нефть с вязкостью, и коэффициентом Р при объемной скорости подачи чо, соот- . ветственно К и ИПа; — заданное значение вязкости, Па с;

1512644 заданный коэффициент вяэкостно-температурной характеристики, град расчетное значение

5 вязкости нефти,Па с, костно-температурной характеристики нефти, град -„ ) — расчетное значение коэффициента вязТаблица 1

V) ч

Содержание обработанной нефти, X

Способ обработки

Р, NIIa с

Известный

2 Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый

4,0

4,0

4,0

100

19,64

19,64

19,64

735,5

735,5

735,5

2,5

2,5

2,5

100

757,5

757,5

757,5

19,07

19,07

19,07

761,5 2,5

761,5 2,5

761,5 2,5

100 20,44

20,44

20,44

763,0

763,0

763,0

100

2,5

2,5

2,5

16,24

16,24

16,24 й»,Продолжение табл.3

С пособ обработки

Динамическая вязкость подготовленной к перекачке нефти, Па с, при температуре, С

10 15 20 30 50

0,69300

0,12900

0,08480

2,42000

0,32000

0,21200

3,96000

0,47100

0,30500

1, 53000

0,23800

0,15200

О, 18000

0,04560

0,03340

0,42700 0,12400

0,08640 0,03340

0,04680 0,02050

0,95100

О, 15500

0,07710

1,37000

0,21800

0,10300

2, 14000

0,31400

О, 13900

0,35900 0,11000

0,05410 0,02240

0,02980 0 01460

1, 14000

О, 10600

0,06000

0,75500

0,09070

0,04620

1,75000

О, 16100

0,07810

0,32600

0,02420

0,01630

0,68800

0,03610

0,02290

1,03000

0 04410

0,02800

1,59000

0,05830

0,03430

О, 10200

0,01230

0,00905

Известный .1

Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый

Известный

2

Предлагаемый а,b,с,d,f.,p — эмпирические коэффициенты, заданная объемная скорость подачи нефти в печь, ч

1512644

10 (ч

I щ

;т! а

4 т л лл

» л о ол л \О л + л о о

1

v .1

1Л !!

Л - СЧ О

О (Ъ О СЧ аР л(ГЪ

ОСЪО(ОО л+ a+ a

O O -.Ю л»

Л..) 1

1

ИЪ л 1 (Ч

l! Я

I Рч

Г а ъ о иъ а о л л л л л а (Ч (4 CV

О СЪ л л 3 CV

М

О

О

u I

— I о (ъ о о (ъ (ъ

« л л л « л (ч сп л е О О а СЪ (Ъ

Л Л Л Л Л Л

Ю

° ь (ьЪ О

Л о (ъ л л О сО л л ((Ъ л

Ю (СЪ

Л (Ч

« л « (Ч - 00

CV СЧ л о

СЧ

Ф сО л «

1О ОЪ

r е СЪ а ° ь

С Ъ л

СЧ (3 л

О»

СЧ

I — — t

Л со л ° ь л т (Ч CV ь(Ъ

« а л

Щ л (ьЪ

CV I

t

I Ь4 ! ьО

« О

Л е О\ а ° ь а иЪ

СьЪ СьЪ л

00 л

00 л (Ч - Ch л ° ь л

Оъ ьО О л

СЧ а л ((Ъ

° ь сО

»! l ь 3 л о

СЧ (ч о л л л

СЧ ь- 00

СЧ (Ч О

° ь л О Ch

СьЪ л

CV

1 —-I I

1 1

I »

I I

1 Ц I

I Р, 1 {.ь

Сьо

О О

° CV л « о о

D о

С Ъ а о о (ь Ъ л

D а о ьО б(Ъ л л о о нЪ иЪ л о а с л о (СЪ

° ь

1ГЪ ьО л

° о

1 и

1 ° I

I (б

1 !»

I ал !

О (Ъ иЪ (СЪ (Ъ О о о о

° ь л л о о о о о

ОЪ МЪ о л л о о

D мЪ а о а о о л ° л о о ((Ъ О о о и. сО о

° ь

D о г г г СЧ СьЪ

° СьЪ ОЪ л (Ч л

О ОСЪ((Ъ

» ч СЧ» СЧ л+ a+ л+ о о о г CV ь(Ъ Ch (ГЪ ьЛ«ЩЛО0л л iО g aP D (ЪО -OODл+«1л+ о о о.

I

1

О О

О е С0О

Л О «Ю «СЧ О

° — - -OСЧ(Ч(ЧС Ъ л+ л a a+ о о о о

I

1

I

I

/ г (СЧ 0Ъ(ьЪ Oг- Ю - (В «О (Ч (Ъ (О

Л r ОЪ «((Ъ СО О о-оо (ч! л л л л ю о о î ) 1 512644

Составитель О.Калякина

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Редактор Л.Зайцева

Заказ 6019/8 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101