Способ подготовки высоковязкой нефти и попутного нефтяного газа к трубопроводному транспорту


 


Владельцы патента RU 2525052:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Способ предназначен для подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей и одновременной утилизации попутного нефтяного газа. Способ включает нагрев нефти в рекуперационном теплообменнике, введение в нефть в качестве разбавителя продукта термолиза фракции нефти 340-540°C, смешанной с фракциями н.к. -340°C и >540°C, полученными при фракционировании нефти, охлаждение и стабилизацию смеси с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти, при этом термолиз осуществляют с получением паров и жидкого остатка, который используют в качестве технологического топлива для собственных нужд, фракционирование нефти осуществляют в смеси с парами термолиза, при фракционировании дополнительно выделяют газ фракционирования, который смешивают с газом стабилизации, с попутным нефтяным газом и подвергают каталитической дегидроциклодимеризации, продукт которой смешивают с фракцией н.к. -340°C и подвергают каталитическому гидрированию, с получением газа и жидкого продукта, который смешивают с фракцией >540°C, охлаждают в рекуперационном теплообменнике и направляют на стабилизацию, а газ очищают от кислых компонентов и осушают с получением сухого отбензиненного газа и кислого газа, выводимых с установки. Технический результат - повышение выхода и качества подготовленной нефти, утилизация попутного нефтяного газа в процессе подготовки нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к транспорту нефти и газа и может быть использовано для подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей путем снижения вязкости нефти и одновременной переработки попутного нефтяного газа с получением товарного сухого отбензиненного газа и компонента нефти.

Известен способ подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту, заключающийся в том, что при транспорте нефти в перекачиваемую нефть вводят углеводородные разбавители [Губин Е.В., Губин В.В. «Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов». - Недра, 1982, с.157].

Недостатком этого способа является использование дорогостоящих и дефицитных разбавителей. Способ не предусматривает одновременную переработку попутного нефтяного газа.

Известен способ подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей, заключающийся в том, что в высоковязкую и парафинистую нефть вводят углеводородные разбавители, в качестве которых используют, в частности, жидкий продукт переработки каталитической дегидроциклодимеризации попутного нефтяного газа (смесь легких ароматических углеводородов), вводимый в количестве 1-20% об.

Недостатком способа является невысокая эффективность при использовании в реальных промысловых условиях. Во-первых, из-за невозможности получения достаточного количества углеводородного разбавителя вследствие, как правило, ограниченного ресурса попутного нефтяного газа (5-15% масс. на нефть) и незначительного выхода жидкого продукта его переработки (20-35% масс.), в результате чего потенциально достигаемое количество разбавителя составляет лишь 1-5% масс. и, соответственно, вязкость и температура застывания нефти снижается незначительно. Во-вторых, известный способ уменьшает содержание твердых парафинов в нефти, обуславливающих ее высокую вязкость и температуру застывания, только вследствие разбавления жидким продуктом, и, поэтому, не может быть использован для снижения вязкости парафинистых нефтей, поскольку подготовленная нефть согласно ГОСТ Р 51858-2002 должна содержать не более 6% масс. парафинов.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей [Патент РФ №2470213, опубл. 20.12.2012 г., МПК F17D 1/16], включающий введение в нефть в качестве разбавителя продукта термолиза фракции нефти 340-540°С, смешанного с фракциями н.к. -340°С и >540°С, полученными при фракционировании нефти, охлаждение и стабилизацию смеси с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти.

Недостатком способа является низкое качество из-за наличия олефинов в углеводородном разбавителе, получаемом путем термолиза, а также потери нефти вследствие образования газа термолиза, удаляемого в составе газа стабилизации, и недостаточно высокий выход подготовленной нефти. Кроме того, известный способ подготовки нефти не предусматривает одновременную переработку попутного нефтяного газа.

Задача изобретения - повышение выхода и качества подготовленной нефти, переработка попутного нефтяного газа в процессе подготовки нефти.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении предлагаемого способа:

- повышение выхода подготовленной нефти за счет переработки смеси углеводородных газов и, возможно, других легких фракций, путем каталитической дегидроциклодимеризации с получением дополнительного количества компонента нефти,

- утилизация попутного нефтяного газа путем его каталитической дегидроциклодимеризации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев нефти в рекуперационном теплообменнике, введение в нефть в качестве разбавителя продукта термолиза фракции нефти 340-540°C, смешанной с фракциями н.к. -340°C и >540°C, полученными при фракционировании нефти, охлаждение и стабилизацию смеси с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти, особенностью является то, что термолиз осуществляют с получением паров и жидкого остатка, который используют в качестве технологического топлива для собственных нужд, фракционирование нефти осуществляют в смеси с парами термолиза, при фракционировании дополнительно выделяют газ фракционирования, который смешивают с газом стабилизации, с попутным нефтяным газом и подвергают каталитической дегидроциклодимеризации, продукт которой смешивают с фракцией н.к. -340°C и подвергают каталитическому гидрированию, с получением газа и жидкого продукта, который смешивают с фракцией >540°C, охлаждают в рекуперационном теплообменнике и направляют на стабилизацию, а газ очищают от кислых компонентов и осушают с получением сухого отбензиненного газа и кислого газа, выводимых с установки.

На дегидроциклодимеризацию совместно с попутным нефтяным газом, газом фракционирования и газом стабилизации может быть дополнительно направлена любая углеводородная смесь, содержащая, преимущественно, углеводороды С34, например, конденсат установки комплексной подготовки газа, газ деэтанизации конденсата и т.п., что позволяет утилизировать в промысловых условиях указанные побочные продукты с получением дополнительного количества товарных продуктов.

Каталитическая дегидроциклодимеризация смеси газа стабилизации, газа фракционирования, попутного нефтяного газа, и/или иной углеводородной смеси, содержащей, преимущественно, углеводороды С34, позволяет утилизировать полученную смесь с получением продукта, содержащего неконденсируемые газы, в том числе водород, и дополнительное количество компонента нефти (углеводородов С5+), за счет чего увеличить выход подготовленной нефти.

Каталитическое гидрирование смеси продукта каталитической дегидроциклодимеризации с фракцией н.к. -340°C позволяет превратить ненасыщенные углеводороды, содержащиеся в продукте термолиза, в насыщенные, путем каталитического гидрирования водородом, содержащимся в продукте каталитической дегидроциклодимеризации, за счет чего повысить качество подготовленной нефти.

Очистка газа каталитического гидрирования от кислых компонентов и его осушка позволяет получить товарный сухой отбензиненный газ и кислый газ, который может быть утилизирован известным способом.

Способ осуществляют следующим образом. Сырьевую нефть (I), предварительно нагретую в рекуперационном теплообменнике 1, фракционируют в смеси с парами термолиза (II) на блоке фракционирования 2 с получением газа (III), фракции 340-540°C (IV), фракций н.к. -340°C (V) и >540°C (VI). Газ фракционирования (III) смешивают с газом стабилизации (VII), с попутным нефтяным газом и, при необходимости, с иной углеводородной смесью, содержащей, преимущественно, углеводороды С3-C4 (VIII) - показано пунктиром, затем на блоке 3 подвергают каталитической дегидроциклодимеризации с получением водородсодержащего продукта (IX). Фракцию 340-540°C (IV) на блоке 4 подвергают термолизу с получением паров (II) и остатка термолиза (X), используемого в качестве технологического топлива. Фракцию н.к. -340°C (V) смешивают с продуктом каталитической дегидроциклодимеризации (IX) и на блоке 5 подвергают каталитическому гидрированию с получением жидкого продукта (XI) и газа (XII), который очищают от кислых газов и осушают на блоке 6 с получением товарного сухого отбензиненного газа (XIII) и кислого газа (XI), перерабатываемого известным способом. Жидкий продукт каталитического гидрирования (XI) смешивают с фракцией >540°C (VI), охлаждают в рекуперационном теплообменнике 1 и стабилизируют на блоке 7 с получением газа стабилизации (VII) и подготовленной нефти (XV) с пониженной вязкостью и температурой застывания.

Работоспособность заявляемого способа иллюстрируется следующим примером. Пример. Нефть с плотностью при 20°C 840 кг/м3, температурой застывания +27°C и содержанием твердых парафинов 20,2%, содержанием серы 0,08% (всего 100%, здесь и далее % масс.) нагревают продуктами подготовки до 250°C и фракционируют в смеси с 62% паров термолиза с получением 3,5% газа, 65% масс. фракции 340-540°C, 71,5% фракции н.к. -340°C и 22% фракции >540°C.

Фракцию 340-540°C подвергают термолизу с получением 62% паров и 3% остатка термолиза, который используют в качестве топлива для собственных нужд. Газ фракционирования смешивают с 1,4% газа стабилизации и 7,6% компрессата, полученного при компримировании попутного нефтяного газа, и подвергают каталитической дегидроциклодимеризации, продукт которой, содержащий 0,3% водорода, смешивают с фракцией н.к. -340°C и подвергают каталитическому гидрированию с получением 5,3% газа и 78,7% жидкого продукта.

Газ очищают от сероводорода, осушают и получают 0,02% кислого газа и 4,98% сухого отбензиненного товарного газа. Жидкий продукт смешивают с фракцией >540°C, охлаждают и стабилизируют, с получением 1,4% масс. газа стабилизации и 100,7% масс. подготовленной нефти с вязкостью 14,5 сСт, температурой застывания минус 3°C, с содержанием твердых парафинов 2,4% и содержанием олефинов менее 0,5%.

Из примера следует, что предложенный способ позволяет повысить выход и качество подготовленной нефти, утилизировать попутный нефтяной газ в процессе подготовки нефти и может быть использован в нефтегазовой промышленности.

1. Способ подготовки высоковязкой нефти и попутного нефтяного газа к трубопроводному транспорту, включающий нагрев нефти в рекуперационном теплообменнике, введение в нефть в качестве разбавителя продукта термолиза фракции нефти 340-540°C, смешанной с фракциями н.к. -340°C и >540°C, полученными при фракционировании нефти, охлаждение и стабилизацию смеси с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти, отличающийся тем, что термолиз осуществляют с получением паров и жидкого остатка, который используют в качестве технологического топлива для собственных нужд, фракционирование нефти осуществляют в смеси с парами термолиза, при фракционировании дополнительно выделяют газ фракционирования, который смешивают с газом стабилизации, с попутным нефтяным газом и подвергают каталитической дегидроциклодимеризации, продукт которой смешивают с фракцией н.к. -340°C и подвергают каталитическому гидрированию, с получением газа и жидкого продукта, который смешивают с фракцией >540°C, охлаждают в рекуперационном теплообменнике и направляют на стабилизацию, а газ очищают от кислых компонентов и осушают с получением сухого отбензиненного газа и кислого газа, выводимых с установки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на дегидроциклодимеризацию совместно с попутным нефтяным газом, газом фракционирования и газом стабилизации дополнительно подают любую углеводородную смесь, содержащую, преимущественно, углеводороды C3-C4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к комплексу для доставки природного газа потребителю, включающему средство его трансформирования в газогидрат. Средство содержит реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования, средство отгрузки газогидрата в транспортное средство снабженное грузовыми помещениями, выполненными с возможностью поддержания термодинамического равновесия, исключающего диссоциацию газогидрата, и средство разложения газогидрата с получением газа.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту углеводородных газожидкостных смесей, в частности к способу сбора и трубопроводного транспорта многофазной продукции скважин.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, в частности к системам нефтепромыслового обустройства при разработке месторождений тяжелых нефтей и природных битумов.

Изобретение относится к способу подготовки природного газа для транспортирования, включающий получение газовых гидратов путем смешения газа с водой в реакторе непрерывного охлаждения и поддержания требуемых температур полученной смеси с одновременным поддержанием давления не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к устройству для подготовки природного газа для транспортирования, включающему реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к способу доставки природного газа потребителю. Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газогидрата с получением газа и характеризуется тем, что газогидрат получают в виде водогидратной пульпы с содержанием частиц газогидрата около 50% ее объема.

Изобретение относится к способу уменьшения адгезии газовых гидратов к внутренней поверхности тракта и сопутствующего оборудования, транспортирующих или перерабатывающих поток флюида при поисках и добыче нефти и газа, в нефтепереработке и/или нефтехимии, в результате снабжения внутренней поверхности тракта слоем покрытия, характеризующимся статическим краевым углом смачивания для покоящейся капли воды на слое покрытия, в воздухе, большим чем 75°, в условиях окружающего воздуха согласно измерению в соответствии с документом ASTM D7334-08, где упомянутый слой покрытия содержит алмазоподобный углерод (АПУ), содержащий доли одного или нескольких компонентов, выбираемых из группы, состоящей из кремния (Si), кислорода (О) и фтора (F).
Изобретение относится к способу подготовки газа и газового конденсата к трубопроводному транспорту. .
Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов.
Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. .

Изобретение относится к способу промотирования кинетического смешивания в граничном слое в зоне нелинейной вязкости. Осуществляют подачу в технологическое оборудование полимера и наполнителя. При этом наполнитель образован из частиц, имеющих остроконечную трехмерную поверхность, подобную лопасти, причем упомянутые частицы характеризуются аспектным соотношением, большим чем 0,7. Способ по изобретению позволяет уменьшить коэффициент трения на механических поверхностях, обусловленного эффектами граничного слоя с торможением, улучшить смешивание полимеров и диспергирование добавок и/или наполнителей, а также увеличить выход продукции. 10 з.п. ф-лы, 53 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки парафинистой нефти к трубопроводному транспорту путем уменьшения вязкости и температуры застывания за счет снижения содержания твердых парафинов. Предложен способ термической депарафинизации нефти, включающий нагрев парафинистой нефти в рекуперационном теплообменнике, фракционирование совместно с парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, и циркулирующей частью остатка термолиза с получением паров фракционирования и смеси тяжелого газойля и остаточной фракции. Последнюю нагревают в печи и подвергают термолизу и сепарации с получением паров и остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть и балансовую часть. Пары фракционирования смешивают с газом стабилизации, охлаждают в рекуперационном теплообменнике и разделяют на газ сепарации, используемый на собственные нужды в качестве топлива, и широкую дистиллятную фракцию, которую смешивают с балансовой частью остатка термолиза и стабилизируют с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти. Техническим результатом является упрощение способа и снижение массовой доли парафина в нефти, уменьшение ее вязкости и температуры застывания. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство предназначены для перекачивания жидкостей и может найти применение в нефтедобывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, а также в процессах, связанных с транспортом высоковязких жидкостей и эмульсий. В способе, включающем предварительное смешение с инертным газом и подогрев смеси, перед подачей в трубопровод продукт обрабатывают в дезинтеграторе инертным газом, в качестве которого используются отходящие газы газотурбинных двигателей. Устройство содержит систему нагрева продукта и систему смешивания его с инертным газом, для нагрева продукта и смешивания его с инертным газом используют дезинтегратор, колеса которого соединены с валами отбора мощности газотурбинных двигателей. Техническим результатом предлагаемого технического решения является снижения гидравлического сопротивления при транспортировке продукта по трубопроводу, уменьшение удельных затрат на транспорт продукта и повышение качества этого продукта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к подготовке высоковязкой нефти для транспортировки по трубопроводу. Проводят термообработку нефти путем ее нагрева в сырьевом теплообменнике с последующим разделением потока термообработанной нефти на две части, одну из которых направляют на термокрекинг, а другую - на смешение с продуктами термокрекинга и последующее охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу. Продукты термокрекинга подвергают разделению на газо-парожидкостную и жидкую фазы в испарителе, причем жидкую фазу из испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники с последующим разделением охлажденной жидкой фазы на две части, одну из которых подают на закалочное охлаждение продуктов термокрекинга перед подачей в испаритель, а другую - на смешение с термообработанной частью нефти, причем газо-парожидкостную фазу продуктов термокрекинга охлаждают и подают на разделение в газосепаратор на газ, используемый в качестве топливного газа в печи термокрекинга, и дистиллят, подаваемый на смешение с полученной сырьевой смесью в трубопровод. Обеспечивается снижение вязкости нефти с одновременным уменьшением энергоемкости операций по подготовке высоковязкой нефти к перекачке по трубопроводу. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к транспортировке высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу. По длине трубопровода через равные интервалы на нефтепродукты воздействуют акустическими колебаниями с обеспечением образования пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов. Акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин. Обеспечивается повышение эффективности перекачивания высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу.

Группа изобретений относится к подготовке высоковязких нефтепродуктов к транспортировке. Устройство содержит корпус со струеобразователем и электромагнит с токоподводом. Корпус выполнен в виде единого проточного модуля, в котором расположены конусный струеобразователь, диспергирующая пята и немагнитная опора внутреннего ярма электромагнита. Выходное сопло конусного струеобразователя расположено соосно с диспергирующей пятой, внутреннее ярмо электромагнита жестко соединено с диспергирующей пятой и имеет общий сквозной канал, а на внутреннее ярмо электромагнита намотана катушка электромагнита постоянного тока, соединенная с электрическим гермовводом. Немагнитная опора внутреннего ярма электромагнита установлена за диспергирующей пятой. Высоковязкие нефтепродукты подают во входной патрубок проточного модуля и проводят в проточном модуле их омагничивание и активацию с обеспечением повышения сдвиговых скоростей посредством ударного диспергирования на выходе из сопла конусного струеобразователя. Обеспечивается повышение эффективности и надежности подготовки нефтепродуктов к транспортировке. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 3 пр.
Наверх