Установка для очистки нефти

Авторы патента:

C10G21/00 - Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода экстракцией селективными растворителями (C10G 17/00, C10G 19/00 имеют преимущество; депарафинизация масел C10G 73/02)

B01D17/12 - вспомогательное оборудование, предназначенное, в частности, для использования в устройствах для разделения жидкостей, например схемы управления

B01D17/032 - снабженных специальным оборудованием для удаления по меньшей мере одной из разделяемых жидкостей

B01D11/00 - Экстракция растворителями

Владельцы патента RU 2636313:

Кондратьев Александр Сергеевич (RU)

Изобретение относится к установке для очистки нефти, включающей проточный трубчатый отстойник-сепаратор, патрубки для подачи нефти и промывочной жидкости, смеситель нефти и промывочной жидкости, отличающейся тем, что патрубки подачи нефти и промывочной жидкости соединены со смесителем, установленным перед отстойником, в смесителе струи нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, а патрубок подачи смеси нефти и промывочной жидкости из смесителя в отстойник выполнен в виде горизонтального щелевого диффузора с шириной, равной внутреннему диаметру горизонтальной трубы трубчатого отстойника-сепаратора. Изобретение предназначено для очистки нефти, загрязненной плавающей жидкой средой, например водой, и может использоваться при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах и в любой отрасли промышленности, где возникает такая необходимость. Применение установки позволяет повысить эффективность очистки нефти путем повышения степени смешения нефти с промывочной жидкостью и создания условий для более эффективного гравитационного разделения нефти от промывочной жидкости. 1 ил.

Изобретение предназначено для очистки жидкостей, например нефти, загрязненной плавающей жидкой средой, например водой, и может использоваться при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах и в любой отрасли промышленности, где возникает такая необходимость.

Известна установка для обезвоживания нефти (патент РФ №2077918, кл. 6 В01D 17/028, опубл. 27.04.1997). Установка включает корпус с отсеком для обезвоживания нефти, патрубок, подводящий водонефтяную смесь с одного конца корпуса, и патрубки, отводящие газ, воду, нефть, регуляторы уровней нефти и воды, поперечные перегородки в средней части сечения корпуса, образующие ступеньки верхними и нижними краями перегородок.

Недостатком этой установки является понижение эффективности при очистке нефти от малого содержания воды, поскольку в этом случае ступенчатое размещение перегородок по верхней кромке перегородок не обеспечивает перелив нефти через верх всех перегородок, пока отстоявшаяся вода не достигнет расчетного уровня границы раздела нефть - вода. Таким образом, в этом случае продолжительное время установка работает в нерасчетном режиме по производительности.

Известна установка для очистки нефтесодержащих сточных вод (патент РФ №2133222, кл. С02F 1/40, опубл. 07.20.1999). Установка включает проточный трубчатый отстойник-сепаратор, патрубки для подвода очищаемой воды, гидрозатвор, регуляторы уровня, патрубки для отвода очищенной воды и накопившихся нефти и газа, причем подача очищаемой воды производится распылителями, размещенными выше уровня нефти. Очистка загрязненной воды производится путем пропускания нефтесодержащих сточных вод через слой нефти.

Недостатком этой установки является недостаточно эффективное смешение загрязненной воды с нефтью. При распылении нефтесодержащих сточных воды образуются капли различной степени дисперсности. В результате этого процесса падающие с достаточно большой скоростью крупные капли нефтесодержащей сточной воды, проникая в слой нефти, частично дробят ее на мелкие капли нефти и увлекают эти капли нефти за собой вниз. В результате этого процесса в вертикальном направлении в отстойниках всплывает не только нефть, содержащаяся в нефтесодержащих сточных водах, но и нефть, увлекаемая каплями нефтесодержащих сточных вод из слоя нефти. В этом случае объемная концентрация нефти, в сравнении с ее исходным содержанием в нефтесодержащих сточных водах возрастает, а значит, скорость всплытия капель нефти уменьшается, тем более что они перемещаются в противотоке с потоком очищаемой сточной воды, перемещающейся сверху вниз. Указанное обстоятельство требует более продолжительного времени для очищения сточной воды от нефтяных загрязнений при их большом содержании, что снижает производительность установки по объемному расходу нефтесодержащих сточных вод или использованию сточных вод с низким содержанием нефтяных загрязнений.

Известна установка для очистки нефти (патент РФ №2118198, кл. В01D 17/028, опубл. 27.08.1998). Установка включает проточный отстойник с перегородками, верхние кромки которых расположены на одном уровне, отсек для накопления очищенной нефти, патрубки для подачи очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, регуляторы уровней нефти и воды, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой и соединен с гидрозатвором, причем в верхней части отстойника размещен распылитель пресной воды. Очистка загрязненной нефти производится путем распыливания промывочной жидкости - чистой воды над слоем нефти.

Недостатками этой установки является неэффективное смешение нефти с промывочной жидкостью, поскольку крупные капли воды, ударно воздействуя на слой нефти, вызывают образование капель нефти, которые увлекаются каплями воды вглубь, что снижает эффективность процесса смешения.

Наиболее близка к предлагаемому техническому решению установка для очистки нефти (патент РФ №2221620, кл. В01D 17/00, опубл. 20.01.2004). Установка включает проточный отстойник-сепаратор, патрубки для подачи нефти и промывочной жидкости, смеситель нефти и промывочной жидкости, причем патрубки для подачи нефти и промывочной жидкости внутри отстойника размещены один в другом, а внутренний патрубок для подачи промывочной жидкости выполнен перфорированным и с заглушенным концом.

Недостатком этой установки является низкая эффективность процесса смешения загрязненной нефти и промывочной жидкости. В известном техническом устройстве в межтрубном пространстве смесителя происходит промывка и очистка нефти перемешивающими струями промывочной воды. При линейном размере смесителя порядка 1 м и скорости движения смеси в межтрубном зазоре смесителя порядка 1 м/с за время прохождения смесью смесителя, равное 1 с, указанные процессы промывки и очистки нефти могут лишь начаться. При интенсификации процесса перемешивания, за счет повышения скорости среды в межтрубном пространстве уменьшится время прохождения смеси смесителя. При уменьшении скорости движения среды в межтрубном пространстве уменьшится степень перемешивания струй промывочной воды и нефти. Во всех случаях в смесителе процессы промывки и очистки нефти лишь начинаются. Открытый конец патрубка смесителя размещается на высоте середины высоты отстойника, и, согласно прилагаемому чертежу, вертикально направленная струя промывочной воды и нефти последовательно проходит вначале сквозь слой уже отделенной промывочной жидкости, а затем сквозь слой уже отделенный нефти и за счет эжектирующего действия увлекает с собой эти среды в горизонтальную трубу трубчатого отстойника, что понижает эффективность последующего разделения нефти и промывочной жидкости. Таким образом, используемая система подачи в смеситель нефти и промывочной жидкости приводит к вовлечению в процесс дополнительной массы уже очищенной нефти и отработанной промывочной воды, что снижает технологическую эффективность установки.

Задачей настоящего технического предложения является повышение эффективности технологического процесса очистки нефти, обеспечивающее снижение эксплуатационных затрат.

Технический результат, который ведет к решению поставленной задачи, - это повышение эффективности очистки нефти путем повышения степени смешения нефти с промывочной жидкостью и создания условий для более эффективного гравитационного разделения нефти от промывочной жидкости.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известной установке для очистки нефти, включающей проточный трубчатый отстойник-сепаратор, патрубки для подачи нефти и промывочной жидкости, смеситель нефти и промывочной жидкости, причем патрубки подачи нефти и промывочной жидкости соединены со смесителем, установленным перед отстойником, в смесителе струи нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, а патрубок подачи смеси нефти и промывочной жидкости из смесителя в отстойник выполнен в виде горизонтального щелевого диффузора с шириной равной внутреннему диаметру горизонтальной трубы трубчатого отстойника-сепаратора.

Предварительное смешение нефти и промывочной жидкости в смесителе (гомогенизаторе), установленном перед местом подачи смеси в отстойник, обеспечивает высокоэффективное смешение нефти с промывочной жидкостью до начала процесса разделения сред. Для интенсификации процесса смешения в смесителе струи нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй. При лобовом столкновении струй нефти и промывочной жидкости с равным поперечным сечением струй в месте их столкновения в максимальной степени реализуется механизм взаимного смешения обоих жидкостей по всей контактной плоскости их взаимодействия.

Смеситель, наряду с выполнением основной функции, выступает в качестве гидродинамического демпфера, сглаживающего пульсации, которые имеют место при раздельной насосной подаче нефти и промывочной жидкости в смеситель, установленный непосредственно внутри сепаратора. Это создает благоприятные условия для протекания процесса гравитационного разделения сразу после поступления смеси в проточный трубчатый отстойник-сепаратор.

Наличие смесителя, в котором загрязненная нефть смешивается до однородного состояния с промывочной жидкостью, снижает объемную долю загрязнений, что позволяет увеличить скорость всплытия нефти, а значит, повышает технологическую эффективность процесса очистки нефти от загрязнений.

Патрубок подачи смеси в трубчатый отстойник-сепаратор выполнен в виде горизонтального щелевого диффузора с шириной выходного сечения, равной внутреннему диаметру горизонтальной трубы трубчатого отстойника-сепаратора. В этом случае процесс очистки смеси от загрязнений начинается сразу после поступления смеси нефти и промывочной жидкости в горизонтальную трубу трубчатого отстойника-сепаратора, поскольку реализуется ламинарный режим течения слоя смеси, при котором в наибольшей эффективно происходит гравитационное разделение компонентов смеси.

На чертеже представлена установка, которая включает проточный трубчатый отстойник-сепаратор 1, гидрозатвор 2, патрубок для подачи нефти 3, патрубок для подачи промывочной жидкости 4, патрубок для подачи очищенной нефти 5, патрубок для отвода использованной промывочной жидкости 6, патрубок для отвода газа 7, смеситель (гомогенизатор) 8, горизонтальный щелевой диффузор 9, датчик уровня нефти 10 и регулятор давления газа 11.

Установка должна быть установлена в горизонтальном положении стационарно или выполнена в передвижном варианте. В обоих случаях установка должна быть подсоединена трубопроводами к соответствующим патрубкам. Установка работает следующим образом. Подлежащую очистке нефть подают в смеситель 8 по патрубку 3, а промывочную жидкость подают в смеситель 8 по патрубку 4. Перемешанная смесь нефти и промывочной жидкости из смесителя 8 подается через горизонтальный щелевой диффузор 9 в трубчатый отстойник-сепаратор 1. В дальнейшем по мере накопления смеси в отстойнике слой смеси движется по верхней горизонтальной трубе трубчатого отстойника-сепаратора, и очищенная нефть перетекает в крайний правый вертикальный отсек трубчатого отстойника-сепаратора. При движении по верхней горизонтальной трубе отстойника происходит гравитационное разделение нефти и промывочной жидкости. Промывочная жидкость оседает в промежуточных вертикальных отсеках и далее перемещается в нижнюю часть отстойника, откуда по патрубку 6 удаляется из трубчатого отстойника-сепаратора 1. Уровень границы раздела нефть - промывочная жидкость поддерживается гидрозатвором 2 или любым другим устройством регулирования уровня. Отбор нефти регулируется датчиком уровня нефти 10, по показаниям которого очищенная нефть из крайнего правого вертикального отсека удаляется по патрубку 5. Выделенный из нефти газ удаляется по патрубку 7 через регулятор давления 11.

Предложенная установка для очистки нефти может быть использована при очистке нефти от солей, сероводорода, воды и, при соответствующем дооборудовании, и для удаления механических примесей.

Установка для очистки нефти, включающая проточный трубчатый отстойник-сепаратор, патрубки для подачи нефти и промывочной жидкости, смеситель нефти и промывочной жидкости, отличающаяся тем, что патрубки подачи нефти и промывочной жидкости соединены со смесителем, установленным перед отстойником, в смесителе струи нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, а патрубок подачи смеси нефти и промывочной жидкости из смесителя в отстойник выполнен в виде горизонтального щелевого диффузора с шириной, равной внутреннему диаметру горизонтальной трубы трубчатого отстойника-сепаратора.

Похожие патенты:

Способ очистки нефти // 2636312

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки нефти с повышенной эффективностью, заключающемуся в предварительном смешении нефти и промывочной жидкости путем подачи их в смеситель, с подачей образовавшейся смеси в проточный отстойник на гравитационное разделение, где в смесителе струи очищаемой нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, смесь из смесителя направляют в проточный отстойник на гравитационное разделение через горизонтальный щелевой диффузор с высотой, обеспечивающей ламинарный режим течения слоя смеси на выходе из диффузора.

Система и способ управления и оптимизации гидротермального процесса облагораживания тяжелой сырой нефти и битума // 2629955

Предлагаются система и способ облагораживания непрерывного технологического потока углеводородного сырья, включающего в себя тяжелую сырую нефть. Система содержит маршрут потока жидкости, сформированный с возможностью непрерывной доставки технологического потока по этому маршруту в направлении течения, при этом маршрут потока включает в себя реактор, реактор, выполненный с возможностью принимать технологический поток вместе с водой при температуре на входе в диапазоне примерно от 60 до 200°С, реактор, включающий в себя одну или более напорных труб, определяющих суммарный размер сечения потока внутри труб поперек течения, при этом общая длина одной или более напорных труб по меньшей мере в 30 раз превышает суммарный размер сечения потока внутри труб, реактор, выполненный с возможностью подвода тепла на проходящий через него технологический поток, чтобы постепенно повышать температуру потока на входной части реактора до температуры на выходе T(max)1 в диапазоне около 260-400°С на выходной части реактора.

Способ получения синтетической нефти // 2616607

Изобретение относится к способу получения синтетической нефти. Способ получения синтетической нефти осуществляют из нетрадиционного нефтяного сырья.

Способ очистки и обезвоживания кислого гудрона и установка для его осуществления // 2525469

Группа изобретений относится к нефтехимии, а именно к очистке смесей, состоящих в основном из углеводородов. Изобретение касается установки для очистки и обезвоживания кислого гудрона, содержащей реактор очистки кислого гудрона с мешалкой, конденсатор, емкость для осушенного кислого гудрона.

Способ подготовки сероводород- и меркаптансодержащей нефти // 2501594

Изобретение относится к области химии. Подготовка сероводород- и меркаптансодержащей нефти включает многоступенчатую сепарацию, очистку газов сепарации от сероводорода каталитическим окислением кислородом воздуха с последующим выделением жидких продуктов окисления - серы и сероорганических соединений из реакционных газов, и подачу очищенного газа на отдувку в концевой сепаратор.

Способ обессоливания газоконденсатов // 2473667

Изобретение относится к области подготовки газоконденсата, в частности к обессоливанию водой, и может быть использовано для снижения солеотложения при стабилизации газоконденсата в колонне стабилизации при разработке газоконденсатного месторождения на поздней стадии разработки с заводнением.

Обработка потоков углеводородов с высокой молярной массой // 2388792

Изобретение относится к способу удаления загрязняющих веществ из потока синтетического воска, полученного в реакции Фишера-Тропша, включающему по меньшей мере две отдельных стадии: образование и рост частиц, которые включают загрязняющее вещество, причем указанные частицы имеют достаточный для облегчения их удаления размер и указанные образование и рост стимулируют путем обработки указанного потока воска водной текучей средой, возможно, включающей кислоту; и удаление по меньшей мере некоторого количества частиц из потока синтетического воска при помощи одной или более единичных операций по удалению частиц; при этом водную текучую среду смешивают с потоком воска так, что вода составляет от 0,25 мас.% до 2 мас.% от массы потока воска, а кислота составляет от 0,005 мас.% до 0,5 мас.% от массы потока воска, температуру воска, смешанного с водной текучей средой, поддерживают на уровне выше по меньшей мере 160°С, и поток воска с водной текучей средой поддерживают при повышенной температуре в течение минимум одной минуты.

Способ обработки углеводородов, полученных методом фишера-тропша // 2383581

Изобретение относится к способу обработки углеводородных парафинов, включающему проведение гидротермической обработки металл-оксигенатных компонентов, содержащихся в углеводородах, полученных способом Фишера-Тропша, при температуре выше 100°С, где гидротермическую обработку производят водой при температуре от 100°С до 400°С, и гидротермическую обработку производят после прохождения первой зоны фильтрации при давлении 0,1-10 МПа в течение 1-60 минут, причем с целью проведения гидротермической обработки добавляют воду, а также способу обработки углеводородных парафинов, включающему проведение химической обработки металл-оксигенатных компонентов, содержащихся в углеводородных парафинах, полученных способом Фишера-Тропша, одним или более реагентами химической обработки, выбранными из органических кислот и ангидридов, проводимой в единой жидкостной фазе с целью модификации оксигенатов металлов.

Cпособ удаления кальция из сырой нефти // 2379330

Изобретение относится к нефтепереработке. .

Способ очистки дизельного топлива и установка для его реализации // 2375411

Изобретение относится к способу очистки дизельного топлива, который включает дозированное перемешивание исходного топлива с водой, кавитационное воздействие на раствор и его разделение в отстойнике на дизельное топливо и осадок в воде отстоя, при этом перед дозированным перемешиванием с исходным топливом воду насыщают ионами железа до получения раствора желто-бурого цвета с pH>6, кавитационное воздействие на раствор осуществляют ультразвуком при барботировании в него СО2 с температурой 75-80°С и избыточным относительно раствора давлением >0,2 ати, после чего на раствор воздействуют фотонами света с энергией 60-70 ккал/моль, пропускают через магнитное поле и направляют в отстойник.

Способ очистки нефти // 2636312

Объединение в один процесс стадий деасфальтизации и гидрообработки смолы и замедленного коксования // 2634721

Данное изобретение относится к способу, который объединяет стадию деасфальтизации растворителями со стадиями гидрообработки смолы и замедленного коксования для того, чтобы снизить расходы, связанные с осуществлением каждой из этих стадий в отдельности.

Способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья // 2631702

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, таких как остатки атмосферно-вакуумной перегонки нефти и остаточные высококипящие фракции термо- и термогидродеструктивных процессов, для получения ценных металлов, в том числе редких и редкоземельных металлов, а также выработкой тепла и/или электроэнергии.

Способ производства олефинов и ароматических углеводородов // 2615160

Изобретение относится к способу производства олефинов и ароматических углеводородов из нафты, содержащему стадии: 1) проведения экстракционного разделения нафты с получением очищенной нефти, содержащей алканы и циклоалканы, и нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, при этом весовое отношение между циклоалканами, содержащимися в очищенной нефти, и циклоалканами, содержащимися в нафте, составляет 10-35%, 2) контактирования нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, с катализатором риформинга в реакционных условиях каталитического риформинга: давление 0,2-3,0 МПа, температура 300-550°C, молярное отношение водород/углеводороды 0,5-20 и объемная (волюмометрическая) скорость (подачи) 0,1-50 ч-1 с получением риформата с высоким содержанием ароматических углеводородов, 3) проведения реакций крекинга очищенной нефти, содержащей алканы и циклоалканы, с получением олефинов.

Экстракционная колонна и способ для ее использования // 2611513

Заявленная группа изобретений относится к экстрагированию жидкости жидкостью. Противоточная колонна (1) выполнена с возможностью протекания через нее двух или более жидкостей (2).

Способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья // 2611416

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и, в частности, к процессам деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья с использованием сольвентных методов.

Способ получения высокоиндексных компонентов базовых масел // 2604070

Изобретение относится к способу получения высокоиндексных компонентов базовых масел, соответствующих группе II и III по API, и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности для получения высокоиндексных компонентов базовых масел из непревращенного остатка гидрокрекинга с использованием процессов депарафинизации селективными растворителями и каталитической гидроочистки.

Способы производства, по существу, линейных парафинов и установки для их осуществления // 2554001

Изобретение относится к способу производства, по существу, линейных парафинов из сырья, содержащего нормальные углеводороды, слабо разветвленные углеводороды, сильно разветвленные углеводороды и загрязняющие компоненты.

Многостадийный гидрокрекинг остатков перегонки // 2538961

Изобретение относится к способу повышения качества остатка перегонки углеводородов, включающему гидрокрекинг остатка на первой стадии реакции с образованием потока, выходящего с первой стадии; гидрокрекинг фракции деасфальтизированного масла на второй стадии реакции с образованием потока, выходящего со второй стадии; фракционирование потока, выходящего с первой стадии, и потока, выходящего со второй стадии, с извлечением, по меньшей мере, одной дистиллятной углеводородной фракции и остаточной углеводородной фракции; подачу остаточной углеводородной фракции в установку деасфальтизации растворителем с получением фракции асфальтенов и фракции деасфальтизированного масла.

Способ извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками // 2528290

Изобретение относится к способу извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками, при помощи секции обработки. Способ включает направление указанного потока на экстракцию путем смешивания указанного потока с подходящим гидрофилизирующим агентом, способным устранять гидрофобные свойства указанного потока, направление смеси, состоящей из указанного потока и указанного гидрофилизирующего агента, на разделение с отделением жидкой фазы, содержащей большую часть гидрофилизирующего агента и углеводородов, растворенных из твердой фазы.

Способ очистки нефти // 2636312