Способ подготовки нефти



Способ подготовки нефти
Способ подготовки нефти
Способ подготовки нефти
Способ подготовки нефти
Способ подготовки нефти

 


Владельцы патента RU 2557002:

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Нефть и газ" (RU)

Изобретение относится к способу подготовки нефти и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Изобретение касается способа подготовки нефти, включающего предварительную сепарацию, блок обезвоживания и обессоливания и концевую сепарацию, в котором в качестве концевого сепаратора используют колонну с насадкой и рибойлер. Технический результат - очистка нефти от сероводорода, снижение давления насыщенных паров. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к способам подготовки нефти, а именно способам снижения давления насыщенных паров и очистки нефти от сероводорода физическими методами, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности непосредственно на промысле в составе комплексной установки подготовки нефти при подготовке сероводородсодержащих нефтей и газоконденсатов с высоким содержанием сероводорода и других газов.

На промыслах или на головных перекачивающих станциях нефть подвергают стабилизации, т.е. удалению низкокипящих углеводородов, с целью сокращения потерь от испарения (Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. - М.: Химия, 1972, с. 194-196). В нефти присутствуют также серосодержащие соединения, в том числе сероводород и легкие меркаптаны, которые являются высокотоксичными и коррозионно-активными, а потому подлежат удалению в процессе подготовки нефти. Удаление основного их количества производится на стадиях сепарации и стабилизации совместно с попутными газами, однако оставшаяся часть легких серосодержащих компонентов в нефти может составлять 100÷600 ррт. В соответствии с требованиями ГОСТ остаточное содержание сероводорода (H2S) и суммы метил- и этилмеркаптанов (C1SH и C2SH) в нефти первой и второй группы не должно превышать соответственно 20 и 40 ррт и 100 ррт (ГОСТ 31378 «Нефть. Общие технические условия.» М.: Госстандарт РФ, 2009 г.).

Известна установка очистки нефти (варианты) ПМ RU №56207 с колонной отдувки газом, установленной на входе. Основное количество (до 80-95%) сероводорода в этой установке удаляется в колонне отдувки, а доочистка нефти до норм ГОСТ по сероводороду и меркаптанам производится в реакторах окисления. Недостатками данного способа являются потери химических реагентов с нефтью, необходимость регенерации реагента, строительство очистных сооружений.

Известна схема комплексной подготовки нефти, включающая узел стабилизации нефти, который (Я.Г. Соркин. Особенности переработки сернистых нефтей и охрана окружающей среды М.: Химия, 1975), состоит из ректификационной колонны, печи нагрева, конденсатора углеводородов и блока рекуперационных теплообменников, в которых осуществляется выделение из нефти легких углеводородов С25 (ШФЛУ) - это классическая схема. Процесс осуществляется при температуре t=200÷240°С, давлении Р=5÷8 атм. При этом снижается давление насыщенных паров нефти (ДНП), удаляются сероводород H2S и легкие меркаптаны. Недостатком данного способа является появление в товарной нефти вторичного сероводорода и меркаптанов в результате термического разложения более тяжелых сероорганических соединений в пристенном слое трубчатых печей, что не позволяет достигнуть нормативных требований по содержанию сероводорода и меркаптанов [2].

Известен способ стабилизации нефти ректификацией по двухколонной схеме (Каспарьянц К.С. Промысловая подготовка нефти и газа. М.: Недра, 1973, с. 151-153).

Известен способ стабилизации сероводород- и меркаптансодержащей нефти по патенту RU №2409609 «Способ стабилизации сероводород- и меркаптансодержащей нефти», в котором нагрев и ректификация нефти осуществляется в двух последовательно работающих колоннах при абсолютном давлении 0.1-0.2 МПа, и температуре нагрева нефти до 120-160°С при подаче отпаривающего агента - перегретого водяного пара в количестве 0,3-0,7% масс., на исходную нефть на тарелках со сливными устройствами удвоенной глубины.

Этот способ имеет следующие недостатки. Во-первых, барботажные тарелки сами по себе являются генераторами пены, которую образует неподготовленная нефть при прохождении через нее пузырьков пара или другого газа. Во-вторых, на тарелках в результате расслоения постепенно скапливается вода, что приводит к снижению эффективности колонны, кроме того, подача пара может приводить к дополнительной обводненности товарной нефти.

За прототип выбран наиболее распространенный способ подготовки нефти, включающий предварительную сепарацию, обезвоживание и обессоливание и концевую сепарацию с использованием горячего сепаратора в качестве концевой ступени (РД 39-0148311-60586. Унифицированные технологические схемы сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов. Куйбышев, 1986, с. 8, рис. 1). Недостатками этого способа являются: невозможность довести содержание H2S в товарной нефти до нормативных требований при начальном содержании свыше 150 ppm; значительный объем газов сепарации; низкое давление газов сепарации, усложняющее их утилизацию; высокая плотность и молекулярная масса газов сепарации из-за значительного содержания бензиновых компонентов.

Предметом изобретения является способ подготовки нефти, включающий одновременно очистку нефти от сероводорода и других легких газов, таких как углекислый газ, метан, азот, и стабилизацию, а именно извлечения фракций С24, которые определяют давление насыщенных паров нефти.

Решаемой технической задачей является снижение давления насыщенных паров нефти, которое в дальнейшем влияет на потери нефти при транспортировке, снижение молекулярной массы газа, выходящего из колонны, что означает увеличение количества нефти на выходе за счет снижения потерь фракций С56, а также очистка нефти от сероводорода и других легких газов.

Способ по изобретению назван мягкой отпаркой, так как в качестве отпаривающего агента используется вода, оставшаяся в нефти после процесса обезвоживания и обессоливания, в отличие от аналогов, способов, где используется подача перегретого водяного пара в нижнюю часть колонны. Способ, как и прототип, включает в себя предварительную сепарацию, блок обезвоживания и обессоливания и концевую сепарацию. Для реализации способа вместо концевого горячего сепаратора устанавливается колонна, снабженная насадкой АВР (аппарата с вертикальными решетками), ее место в технологическом процессе представлено на фиг. 1, процесс подробно иллюстрирован на фиг. 2.

В верх колонны 1 подается обессоленная нефть с содержанием воды от 0,2 до 0,5% при температуре 35-60°С - поток I, которая, самотеком проходя через насадку АВР, спускается в низ колонны, затем поступает в рибойлер 2 с переливом - поток II, где подогревается до 90-120°С. После рибойлера нефть разделяется на два потока: поток III, который в виде паров возвращается в колонну I и поток IV - подготовленная нефть, который направляется на рекуперацию тепла, а затем в товарный резервуар. Технологический режим по изобретению предполагает подбор технологических параметров, при которых происходит постепенное накопление паров воды в колонне 1, выпаривающейся в рибойлере 2 так, что со временем в потоке II концентрация воды доходит до стабильных 1,5-3%, в потоке III - до 15-25%. Поток III содержит выпаренную воду, сероводород, легкие фракции нефти С24. Возвращаясь в колонну I противотоком к нефти поднимается вверх, разогревая его и извлекая сероводород и легкие фракции, при этом вода конденсируется и остается в колонне 1, а легкие газы под давлением уходят потоком V через верх колонны. Таким образом создается технологический режим, обеспечивающий накопление паров воды до уровня, необходимого для очистки от H2S, при давлении пара порядка 1,6-3,6 атмосферы. Пары воды накапливаются внизу колонны и при выходе на технологический режим мягкой отпарки содержание паров воды в потоке III достигает 15-25%. Эксперимент показал, что эффективная очистка нефти от сероводорода и легких газов, при которой тяжелые C56 остаются в нефти, может производиться в диапазоне давлений 1,6-3,6 кг/см2. Насадка АВР лучше всего подходит для реализации способа, так как на ней происходит интенсивное взаимодействие газожидкостных потоков и не образуется накоплений воды на контактных устройствах.

Выход на технологический режим процесса мягкой отпарки иллюстрируется ростом содержания паров воды W% в рециркуляционном потоке III в нижней части колонны, фиг. 3. Нижняя граница по температуре и давлению определяется достижением требуемого качества очистки, верхняя граница определяется достижением максимума, после которого содержание воды в паровом потоке действующего агента очистки начинает снижаться.

Для моделирования способа использовалась нефть средней летучести плотностью ρ=0.86 г/см3 (Urals), с содержанием воды 0,5%, допустимым в соответствии с ГОСТ по товарной нефти. Результаты моделирования установок подготовки нефти производительностью 225 тонн/час со ступенью горячей сепарации и по предлагаемому способу мягкой отпарки представлены на фиг. 4, где показано сравнение таких показателей подготовки нефти, как количество удаляемых газов сепарации и содержание сероводорода для технологических режимов горячей сепарации и мягкой отпарки. Для горячей сепарации моделирование производили в диапазоне давлений Р=1,05-1,15 кг/см2, это условия большинства работающих установок. Для мягкой отпарки моделирование производилось для условий 80-120°С и давлении Р=1,6-3,6 кг/см2. Очевидно, что для режима горячей сепарации даже при сравнительно низких температурах (50-60°С) количество отходящих газов велико - 3,5-5,5 тонн/час, газ отходит с давлениями, малопригодными для утилизации, близкими к атмосферному, а количество оставшегося в нефти сероводорода не соответствует требованиям стандарта и требует дополнительных мер по его удалению. При мягкой отпарке, несмотря на более высокие температуры за счет повышенного давления, количество отходящих газов существенно меньше - 1-3 тонны в час, а количество сероводорода, остающееся в нефти, не превышает допустимых значений для товарной нефти.

Большая часть легких бензинов остается в нефти, и выход подготовленной нефти больше, чем по прототипу. Подготовленная нефть потоком IV после выхода на стабильный технологический режим направляют в товарный резервуар.

Сравнение качества подготовки нефти методом горячей сепарации и в колонне мягкой отпарки были произведены на Заглядинской УПН, на действующей установке. Результаты промышленного испытания способа представлены в таблице 1 (фиг. 5). Видно, что нефть достигает товарного качества по содержанию сероводорода и ДНП менее 300 мм рт.ст. при использовании способа по изобретению.

Технический результат или преимущества предложенного способа:

1. Очистка от сероводорода и других легких газов.

2. Снижение давления насыщенных паров нефти до 250 мм рт. ст. по сравнению с 500 по прототипу.

3. Легкие газы выходят из верха колонны под давлением и имеют низкую молекулярную массу, что позволяет утилизировать их на промысле.

4. В нефти сохраняются фракции C5-C6, таким образом количество подготовленной нефти увеличивается.

1. Способ подготовки нефти, включающий предварительную сепарацию, блок обезвоживания и обессоливания и концевую сепарацию, отличающийся тем, что в качестве концевого сепаратора используют колонну с насадкой, в верхнюю часть которой подают обессоленную нефть с температурой 45-60°C и обводненностью 0.2-0.5%, и рибойлер, обеспечивающий нагрев кубовой части колонны до температуры 90-120°C при поддержании давления в пределах 1,6-3,6 кг/см2.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве насадки колонны используют контактные устройства АВР.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Завод по переработке углеводородного сырья в северных регионах включает сырьевой и продуктовый резервуарные парки, установку стабилизации углеводородного сырья, установку атмосферной перегонки стабильного углеводородного сырья, установку газофракционирования углеводородного газа, выделенного на установке атмосферной перегонки и установке стабилизации, установку изомеризации, гидроочистки и риформинга фракции бензина, выделенного на установке атмосферной перегонки, с получением высокооктановых бензинов, установку гидроочистки фракции дизельного топлива, выделенного на установке атмосферной перегонки, и ее депарафинизации с выработкой дизельного топлива либо зимнего, либо арктического, установку санитарной очистки от кислых газов с применением воды в качестве поглотителя кислых газов с последующей утилизацией стоков в поглощающие скважины для закачки в пласт, установку компаундирования различных потоков углеводородного сырья, установку компаундирования товарных продуктов, таких как остаток фракционирования атмосферной перегонки, балластные фракции установок вторичной переработки и часть стабилизированного исходного сырья, с получением отгружаемой товарной нефти, и систему трубопроводов, связывающих технологические установки между собой и резервуарными парками.

Изобретение относится к извлечению потоков гидрообработанных углеводородов. Изобретение касается способа гидрообработки с извлечением гидрообработанных углеводородов, включающего гидрообработку углеводородного сырья в реакторе гидрообработки с получением потока эффлюента гидрообработки; отпаривание относительно холодного потока эффлюента гидрообработки, который является частью указанного потока эффлюента гидрообработки, в холодной отпарной колонне с помощью отпаривающей среды с получением холодного отпаренного потока; отпаривание относительно горячего потока эффлюента гидрообработки, который является частью указанного потока эффлюента гидрообработки, в горячей отпарной колонне с помощью отпаривающей среды с получением горячего отпаренного потока и фракционирование холодного отпаренного потока и горячего отпаренного потока в колонне конечного фракционирования для получения потоков продукта.
Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа ректификации углеводородных смесей, включающего ввод метансодержащего газа в углеводородную смесь, нагревание и подачу полученной смеси в питательную секцию ректификационной колонны.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле с выделением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для безотходной переработки эмульсионных и эмульсионно-суспензионных нефтешламов, отработанных моторных масел и т.п.

Изобретение относится к химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа испарения многокомпонентных смесей, в котором смесь нагревают при повышенном давлении, а затем производят трехкратное испарение при снижении давления, полученные пары смешивают и выводят из системы, а жидкость выводят после третьей стадии испарения.
Изобретение относится к способам получения углеводородного топлива для ракетной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники из нефтей Ванкорского месторождения путем выделения фракции, выкипающей внутри интервала температур 120-270°C с получением топлива.

Изобретение относится к способам перегонки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, при этом сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, с первой тарелки вакуумной колонны, расположенной выше ввода сырья, выводят тяжелый вакуумный газойль, нагревают им часть дизельной фракции вакуумной колонны и подают на смешение с мазутом перед нагревом его в печи, нагретую тяжелым вакуумным газойлем дизельную фракцию дополнительно нагревают в печи и вводят в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.

Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, при этом сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего по количеству потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, из мазута перед нагревом его в печи испаряют легкие углеводороды при более низком давлении, чем давление в сложной атмосферной колонне и направляют их в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, тяжелый вакуумный газойль выводят с первой тарелки, расположенной выше ввода сырья, в вакуумную колонну и подают на смешение с жидкой фазой мазута, после чего полученный после смешения поток нагревают в печи и направляют в вакуумную колонну в качестве сырья, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.

Изобретение относится к способам первичной перегонки нефти и может быть использовано для энергосберегающего фракционирования нефти в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу обработки потока жидких углеводородов, содержащего воду, в котором поток жидких углеводородов вводится в первый сепаратор, отделяющий по меньшей мере свободную воду из указанного потока жидких углеводородов.

Изобретение относится к области обработки нефтепродуктов. Изобретение касается способа обезвоживания водонефтяной эмульсии с использованием сверхвысокочастотной (СВЧ) энергии, подающейся через волновод, выполненный в виде металлической трубы, и системы коалесценторов, в волноводы подают помимо СВЧ энергии в диапазоне от 100 МГц до 3000 МГц и с плотностью потока мощности от 50 до 200 Вт/см2, ультразвуковую (УЗ) энергию, интенсивностью от 1 до 10 Вт/см2 и с частотой от 300 кГц до 2000 кГц, а в коалесценторах используют УЗ энергию, интенсивностью от 0,8 до 1,2 Вт/см2 и частотой от 18 до 40 кГц.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле. Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды включает помещение нефтяной эмульсии в подземную накопительную емкость, дозирование в подземную накопительную емкость растворителя нефти в соотношении от 1:100 до 1:1 к объему нефтяной эмульсии, перекачивание насосом через узел учета в наземную емкость, на участке от насоса до наземной емкости в поток перекачиваемой жидкости с помощью дозаторной установки подачу деэмульгатора в дозировке 50-5000 г/тонну, нагревание смеси нефтяной эмульсии, растворителя и деэмульгатора в теплообменнике, прохождение нагретой смеси осложненной нефтяной эмульсии, растворителя и деэмульгатора в наземной емкости через теплообменник в виде змеевика, отражатель потока жидкости с расслоением на нефть с растворителем и воду, отделение механических примесей, раздельный отбор нефти с растворителем, воды и механических примесей, подачу нефти с растворителем в зависимости от допустимого уровня содержания воды в поток сырой нефти для дальнейшей подготовки по традиционной схеме на установке подготовки нефти либо на повторную подготовку в подземную емкость.

Изобретение относится к области переработки и утилизации нефтешламов, представляющих собой старые нефтезагрязненные грунты с высоким содержанием смол, асфальтенов и парабенов.

Изобретение относится к переработке устойчивых нефтяных эмульсий и застарелых нефтешламов в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к процессу утилизации попутного нефтяного газа в газогидратной форме с одновременной сепарацией нефти и воды и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и в энергетике.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. .

Изобретение относится к способам для подготовки нефти к переработке и может быть использовано на нефтяных промыслах как устройство для обезвоживания нефти и нефтепродуктов, а также в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, где требуется разделение углеводородсодержащих смесей.

Изобретение относится к области нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к аппаратурно-технологическим комплексам, установкам, технологическим линиям, переделам и отделениям для переработки нефтесодержащих отходов, и может быть использовано для переработки и утилизации нефтешламов и других отходов переработки нефти и газа.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно - к технологическим линиям для переработки нефтесодержащих отходов, и может быть использовано для переработки и утилизации нефтешламов и других отходов переработки нефти и газа.
Изобретение относится к энергосберегающим и экологически безопасным технологиям нефтеперерабатывающей промышленности и теплоэнергетики и может быть использовано при тепловой обработке водосодержащих нефтяных отходов с содержанием водной фракции не менее 60% низкопотенциальными теплоносителями с температурой 100-250°C с целью последующей утилизации нефтешламов путем сжигания в топках энергетических установок. Способ обезвоживания водосодержащих нефтяных отходов включает их нагрев в замкнутом объеме с давлением ниже атмосферного до температуры, соответствующей температуре насыщения воды при соответствующем давлении в замкнутом объеме. Водосодержащие нефтяные отходы предварительно нагревают до температуры 50-80°C, перемешивают и доводят их температуру до 100-110°C, после чего подают в замкнутый объем с давлением в нем 0,05-0,1 ата, в котором происходит распыление водосодержащих нефтяных отходов снизу вверх с отбором и удалением паров воды. Организуют тонкопленочное стекание оставшейся нефтеводяной эмульсии по поверхностям, обогреваемым низкопотенциальными теплоносителями с температурой 100-250°C, с отбором и удалением паров воды. Изобретение позволяет повысить степень обезвоживания нефтяных отходов (конечное содержание водяной фракции не более 20%). 4 з.п. ф-лы.
Наверх