Способ обработки стойких нефтяных эмульсий, содержащих механические примеси

 

Сущность изобретения: стойкую нефтяную эмульсию, содержащую механические примеси, смешивают с легкой углеводородной жидкостью при нагревании при термобарических параметрах, исключающих выделение газовой фазы. Полученную смесь затем смешивают с водным раствором деэмульгатора, диспергируют ее в водном растворе деэмульгатора при термобарических параметрах, обеспечивающих выделение газовой фазы. При этом через водный раствор деэмульгатора пропускают углеводородный газ с последующим отстоем. 2 табл.

Изобретение относится к способам обработки стойких нефтяных эмульсий, содержащих механические примеси, преимущественно ловушечных и амбарных эмульсий, и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ деэмульсации ловушечных нефтей путем обработки растворителями, например нестабильным бензином, в количестве 6-10% с последующим интенсивным механическим перемешиванием и отстаиванием в течение 2 ч.

Недостатком способа является невысокая эффективность: содержание воды в ловушечной нефти снизилось с 16,3 до 4,4% а механических примесей с 6,2 до 0,2% Наиболее близким по совокупности признаков и техническому результату к предлагаемому является способ деэмульсации ловушечных нефтяных эмульсий, заключающийся в том, что ловушечные нефтяные эмульсии смешивают с легким углеводородом, например газойлем, в присутствии деэмульгатора водного раствора соды. Затем смесь нагревают до 100-150^оС и подвергают обработке в три ступени: предварительный отстой, фильтрация, где отделяются механические примеси, и окончательный отстой в резервуаре.

Недостатком способа является невысокая эффективность процесса разделения нефти, воды и механических примесей, так как при этом образуется повышенное количество отходов в виде кека, в котором содержится 10-16 мас. нефтепродуктов.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса разделения ловушечных эмульсий, в результате чего повышается качество обработанной нефти и уменьшается количество нефтесодержащих отходов.

Задача решается тем, что в способе, включающем нагрев, смешение стойкой нефтяной эмульсии, содержащей механические примеси, с легкой углеводородной жидкостью и водным раствором деэмульгатора, а также отстаивание, согласно изобретению стойкую нефтяную эмульсию смешивают с легкой углеводородной жидкостью при термобарических параметрах, исключающих выделение газовой фазы, полученную смесь смешивают с водным раствором деэмульгатора, диспергируя ее в водном растворе деэмульгатора при термобарических параметрах, обеспечивающих выделение газовой фазы, при этом через водный раствор деэмульгатора пропускают углеводородный газ.

В качестве углеводородной жидкости может быть использован, например, нестабильный бензил (ШФЛУ), газовый конденсат.

В табл.1 показаны термобарические упругости паров указанных углеводородных жидкостей, а также их состав.

В качестве углеводородного газа может быть использован, например, газ первой ступени сепарации нефти, а в качестве деэмульгатора нейтральный черный контакт.

Предварительное разбавление ловушечной эмульсии легкокипящим углеводородом снижает вязкостную характеристику системы, что облегчает процесс ее диспергирования на мелкие частицы в водном растворе деэмульгатора.

Изменение термобарических условий в процессе обработки ловушечной эмульсии способствует "раздуванию" диспергированных в водном растворе деэмульгатора капель ловушечной эмульсии за счет испарения легкокипящего и превращения их в газообразные пузырьки, покрытые нефтяной пленкой. При этом глобулы воды и частицы механических примесей, находящиеся в диспергированных каплях ловушечной эмульсии, концентрируются в этих нефтяных пленках. В результате интенсивного перемешивания такой системы пузырьками углеводородного газа происходит процесс турбулентной флотации, интенсифицирующий коалесценцию глобул пластовой воды, находящихся в ловушечной эмульсии. При этом соизмеримые по размеру механическим частицам пузырьки газа за счет поверхностных эффектов очищают межфазную поверхность дисперсии углеводородов от механических примесей, которые выводятся в объем водной фазы. При последующем отстаивании такой системы происходит ее быстрое разделение на нефть, воду и осадок.

Предлагаемый процесс позволяет уменьшить количество ступеней обработки эмульсии, а также за счет более эффективного разделения уменьшить количество нефтесодержащих отходов.

Использование изобретения позволит создать конкурентоспособную технологию, что следует из сопоставления показателей лучшей зарубежной технологии и техники, закупаемой в настоящее время за рубежом (табл.2).

Зарубежная технология ориентируется в целом на использование технических средств (центрифуг, пресс-фильтров и т.п.), в то время как реализация предлагаемой технологии может осуществляться без применения сложной техники. При этом достигаются значительно более высокие показатели качества обработки ловушечной эмульсии: по сравнению с фирмой Альфа-Лаваль примерно в 3-5 раз, с фирмой Андридц в 2-3 раза. Следует отметить, что по сравнению с фирмой Андридц существенно сокращается количество шлама (почти в 5 раз), причем в шламе в 4 раза сокращается количество остаточных углеводородов, что важно в экологическом отношении.

П р и м е р 1. Ловушечную нефтяную эмульсию нефтестабилизационного производства вязкостью 400 мм²/с, содержащую до 30% воды и 5% механических примесей, нагревают до 50^оС при давлении 0,85 МПа, а затем смешивают с нестабильным бензином (ШФЛУ), имеющим температуру до 40^оС в соотношении 10:3. Затем смесь дросселируют при остаточном давлении 0,25 МПа в промывную воду с температурой 80^оС, содержащую нейтрализованный черный контакт в количестве 0,5 кг/м³. Соотношение смеси нефтяной эмульсии и углеводородной жидкости и промывной воды 1:5.

Смесь дросселируют любыми известными устройствами непосредственно в зону подачи углеводородного газа. Скорость подачи углеводородного газа 15 см/с.

Продолжительность обработки 2-3 мин. После обработки газонефтеводяную смесь направляют на отстаивание, например, в трехфазный сепаратор. Продолжительность отстаивания 2 ч, при этом происходит разделение смеси на газ, углеводородную (нефтяную) часть, воду и осадок. Нефть, содержащую легкие углеводороды, направляют на стабилизацию, а газ в систему сбора газа низкого давления нефтестабилизационного производства.

Воду, содержащую реагент-деэмульгатор, возвращают в цикл обработки ловушечной эмульсии.

Осадок направляют, например, в термогравитационный уплотнитель, после которого с влажностью 60-70% он поступает на иловую площадку или на обработку, например, на ленточном фильтр-прессе. Количество осадка не превышает 10% от объема обработанной ловушечной эмульсии.

Нефть после обработки содержит остаточной воды не более 0,5% механических примесей не выше 0,1% П р и м е р 2. Ловушечную нефтяную эмульсию промысловой установки обезвоживания и обессоливания нефти, содержащую до 50% воды и 4% механических примесей, нагревают до 20-30^оС и при давлении 0,95 МПа смешивают с газоконденсатом, имеющим температуру до 30^оС в соотношение 10:2.

Смесь эмульсии с конденсатом дросселируют при остаточном давлении 0,20 МПа в промывную воду с температурой 80^оС, содержащую нейтрализованный черный контакт в количестве 0,5 кг/м³.

Соотношение нефтеконденсатной смеси и промывной воды 1:5.

Смесь дросселируют непосредственно в зону барботажа водного раствора углеводородным газом, подаваемым в виде мелких и крупных пузырьков, создаваемых, например, с помощью фильтрового устройства.

Скорость барботажа 15 см/с, продолжительность обработки 2-3 мин.

После обработки газонефтяную смесь направляют на отстаивание при давлении до 0,15 МПа в разделительную емкость. Продолжительность отстаивания 1-2 ч. При этом происходит разделение смеси на нефть, газ, воду и осадок.

Нефть подают в концевой газосепаратор, сообщенный газопроводом с системой улавливания легких фракций.

Газ направляют на прием компрессоров низкого давления, а воду возвращают в цикл обработки ловушечной эмульсии.

Осадок в количестве 5-9% от количества обработанной эмульсии сбрасывают в термогравитационный уплотнитель, после которого с влажностью до 70% он складируется на иловой площадке.

Качество обработанной (товарной) нефти характеризуется содержанием остаточной воды не боле 0,5% механических примесей не выше 0,1% и упругостью паров до 500 мм рт.ст. при 38^оС.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЙКИХ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, СОДЕРЖАЩИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИМЕСИ, включающий нагрев, смешение с легкой углеводородной жидкостью и водным раствором деэмульгатора и отстаивание, отличающийся тем, что стойкую нефтяную эмульсию смешивают с легкой углеводородной жидкостью при термобарических параметрах, исключающих выделение газовой фазы, полученную смесь смешивают с водным раствором деэмульгатора, диспергируя ее в водном растворе деэмульгатора при термобарических параметрах, обсепечивающих выделение газовой фазы, при этом через водный раствор деэмульгатора пропускают углеводородный газ.

РИСУНКИ

Рисунок 1