Способ выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу

Изобретение относится к области транспорта и хранения нефти, а именно к области экстракции полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу. Способ выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу характеризуется тем, что в поток нефти, протекающий по магистральному нефтепроводу, вводят глицерин для абсорбирования полярных соединений нефти, далее поток нефти с глицерином направляют в резервуар, отстаивают до образования нижнего глицеринового слоя, содержащего полярные соединения нефти, который затем направляют на внешний адсорбер, где осуществляют выделение полярных соединений нефти. Технический результат заключается в снижении потери экстрагента, сокращении объема расходуемого экстрагента, повышении качества нефти и улучшении ее фракционного состава за счет применения в качестве экстрагента глицерина, не смешивающегося ни с алифатическими, ни с ароматическими соединениями нефти. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области транспорта и хранения нефти, а именно к области выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу. Нежелательные примеси, прежде всего серо- и металлоорганические соединения удаляют на нефтеперерабатывающих заводах. Процессы эти называют деметаллизацией и сероочисткой.

Уровень техники

Существуют различные способы выделения полярных соединений нефти. Известно, что сырая нефть является термодинамически неустойчивой системой, где постоянно протекают процессы фазовых превращений, а именно, агломерируются и осаждаются тяжелые соединения нефти (парафины, смолы, асфальтены); агломерируется и осаждается диспергированная в нефти вода; агломерируются и осаждаются мельчайшие неорганические примеси различного происхождения.

Эти процессы обуславливают состав отложений на стенках магистральных нефтепроводов и днищах резервуаров. Периодически магистральные нефтепроводы подвергают очистке с помощью очистных устройств (механических скребков), а донные отложения нефтяных резервуаров очищают, главным образом, с помощью экстрагентов. Процесс сбора и утилизации отложений в общем случае можно отнести к частичной очистке от тяжелых металлов, серы и механических примесей, поскольку первые порции осажденных асфальтенов как раз богаты указанными соединениями. Однако процессы самопроизвольного осаждения тяжелых соединений в процессе транспортировки и хранения нефти протекают на небольшую глубину и промышленного значения не имеют.

На нефтеперерабатывающих заводах (далее - НПЗ) осуществляют селективное удаление неорганических примесей, тяжелых металлов и серы. Указанные соединения присутствуют во всех фракциях нефти, но в основном они концентрируются в тяжелых фракциях, - смолах и асфальтенах. Осаждение лишь небольшой части асфальтенов, позволяет избирательно выделять указанные соединения из тяжелой нефти. Частичное осаждение асфальтенов осуществляют добавлением нерастворителя. [Savastano С.А.; The Solvent Extraction Approach to Petroleum Demetallation. Fuel Science and Technology Int'l., 9 (7), 855-871 (1991).]. Недостатком способа является большой расход экстрагентов и необходимость в применении отдельной технологической линии.

Из уровня техники известна обработка тяжелой/битуминозной нефти или тяжелой фракции легкой нефти сверхкритическими флюидами [Xiangyang Zou. Selective Removal of Inorganic Fine Solids, Heavy Metals and Sulfur from Bitumen/Heavy Oils. Doctor of Philosophy, 2003, Department of Chemical Engineering and Applied chemistry, University of Toronto]. Недостатком указанного способа является необходимость наличия специального оборудования, работающего под высоким давлением, использование взрывоопасных этилена и пропана.

Из уровня техники известен способ выделения полярных соединений нефти, а именно соединений никеля и ванадия, путем применения экстрагентов, таких как этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилсульфон [патент США US 4643821, опубл. 17.02.1987].

К достоинствам способа следует отнести применение экстрагентов, имеющих большую по сравнению с нефтью плотность, что обеспечивает их быстрое оседание в процессе экстракции и высокую температуру кипения, что обеспечивает низкие потери экстрагентов; а также способность связывать в комплексы ванадий и никель.

Недостатками данного способа являются частичная растворимость каждого из экстрагентов в ароматических углеводородах, а следовательно и в нефти, что обусловливает «вымывание» и следовательно высокие потери экстрагентов, высокие соотношения растворитель: нефть, от 0,1: 1,0 до 1: 1, что требует применения больших объемов экстрагентов, и высокая стоимость каждого из экстрагентов.

В заявленном изобретении предлагается аналогичные процессы проводить методом экстракции не смешивающейся с нефтью органической жидкостью, а именно глицерином в процессе транспортировки нефти по магистральному нефтепроводу.

Сущность изобретения

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу, устраняющего вышеперечисленные недостатки, а именно применение больших объемов экстрагентов с высокой стоимостью.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в снижении потери экстрагента, сокращении объема расходуемого экстрагента, повышении качества нефти и улучшении ее фракционного состава за счет применения в качестве экстрагента глицерина, не смешивающегося ни с алифатическими, ни с ароматическими соединениями нефти.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что способ выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу заключается в том, что в поток нефти, протекающий по магистральному нефтепроводу в режиме турбулентного перемешивания, вводят глицерин для абсорбирования полярных соединений нефти, далее поток нефти с глицерином направляют в резервуар, отстаивают до образования нижнего глицеринового слоя, содержащего полярные соединения нефти, который затем направляют на внешний адсорбер, где осуществляют выделение полярных соединений нефти.

Кроме того, в частном случае реализации заявляемого изобретения количество введенного глицерина составляет не более 4% от общего объема потока нефти.

Кроме того, в частном случае реализации заявляемого изобретения процесс отстаивания потока нефти с глицерином в резервуаре составляет от 48 до 72 часов.

Кроме того, в частном случае реализации заявляемого изобретения оставшийся после процесса адсорбции глицерин возвращают обратно в магистральный нефтепровод.

Кроме того, в частном случае реализации заявляемого изобретения внешний адсорбер содержит адсорбент, представляющий собой гранулированный насыпной адсорбент, изготовленный на основе силикагеля.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Сущность заявляемого изобретения поясняется схемой, на которой показано использование глицерина для осуществления способа выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу.

Заявляемый способ основан на использовании турбулентного перемешивания нефти при движении по магистральному нефтепроводу для выделения полярных соединений нефти, а именно никель- и ванадий-органических, серо-органических, азотсодержащих соединений. В поток нефти вводят несмешивающийся с нефтью глицерин, который имеет плотность (1,26 г/см3) выше плотности нефти. Глицерин является распространенным, недорогим и нетоксичным веществом. В то же время он эффективно абсорбирует в себя полярные соединения нефти при ее движении по магистральному нефтепроводу в процессе турбулентного перемешивания.

Средний магистральный нефтепровод имеет диаметр D 700 мм и расстояние между резервуарными парками L примерно 300 км. Нефть движется по нему со средней скоростью 2 км/ч и проходит это расстояние за 150 часов, или около 6 суток. Таким образом, данный отрезок магистрального нефтепровода можно рассматривать в виде реактора (экстрактора) объемом

и периодичностью действия 6 суток, причем в каждой точке реактора реализуется турбулентный режим перемешивания. В стационарных заводских условиях такой экстрактор был бы нерентабельным.

В лаборатории экспериментально определяют оптимальное время контакта глицерина с нефтью при перемешивании, которое отвечает наиболее полному извлечению полярных соединений. Затем, зная линейную скорость прохождения нефти по магистральному нефтепроводу, рассчитывают местоположение пункта ввода глицерина в магистральный нефтепровод. Ввод глицерина в поток нефти, проходящий по магистральному нефтепроводу осуществляют, предпочтительно, с помощью насоса-дозатора.

Количество вводимого глицерина должно составлять не более 4% от общего объема потока нефти. Это обусловлено тем, что патрубок, через который происходит откачка нефти из резервуара, расположен на высоте 50 см. Это составляет 1/20 части от общей высоты резервуара и, является верхней границей нижнего слоя глицерина, что соответствует 5% от общего объема нефти. Таким образом объем глицерина должен составлять менее 5% от общего объема потока нефти, предпочтительно не более 4%.

При движении нефти по магистральному нефтепроводу турбулентное перемешивание является неотъемлемой характеристикой потока. Процесс абсорбции на данном этапе протекает следующим образом. Глицерин при введении в магистральный нефтепровод диспергируется на мелкие капли с большой общей поверхностью контакта нефть - глицерин, и за шесть суток нахождения в трубопроводе капельки глицерина абсорбируют в себя большую часть полярных соединений нефти. Далее поток нефти с глицерином направляют в резервуар, где в процессе отстаивания образуется нижний глицериновый слой, содержащий полярные соединения нефти. В процессе движения потока нефти с глицерином по магистральному нефтепроводу образуется мелкая дисперсная система глицерин - нефть и для ее разделения необходимо время, достаточное для полного отделения глицерина от нефти и образования нижнего глицеринового слоя, которое, исходя из практики, составляет от 48 до 72 часов.

Затем нижний глицериновый слой, отстоявшийся в резервуаре, направляют на внешний адсорбер, содержащий адсорбент, где полярные соединения отделяются от глицерина, а последний возвращается для повторного использования. В качестве адсорбента для выделения полярных соединений нефти применяют гранулированный насыпной адсорбент, изготовленный на основе силикагеля.

Предложение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку его осуществление возможно при использовании существующих средств производства с применением известных технологий.

1. Способ выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу, отличающийся тем, что в поток нефти, протекающий по магистральному нефтепроводу в режиме турбулентного перемешивания, вводят глицерин для абсорбирования полярных соединений нефти, далее поток нефти с глицерином направляют в резервуар, отстаивают до образования нижнего глицеринового слоя, содержащего полярные соединения нефти, который затем направляют на внешний адсорбер, где осуществляют выделение полярных соединений нефти.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество введенного глицерина составляет не более 4% от общего объема потока нефти.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс отстаивания потока нефти с глицерином в резервуаре составляет от 48 до 72 часов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оставшийся после процесса адсорбции глицерин возвращают обратно в магистральный нефтепровод.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внешний адсорбер содержит адсорбент, представляющий собой гранулированный насыпной адсорбент, изготовленный на основе силикагеля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу снижения содержания парафинов в композициях минеральных масел, в котором композицию минеральных масел снабжают средством депарафинизации, представляющим собой полученную в одну полимеризационную стадию смесь сополимеров, с отличающимся друг от друга составом повторяющихся структурных единиц, подвергают охлаждению с образованием осадка парафинов, и выделяют по меньшей мере часть образовавшегося осадка парафинов, где в качестве смеси сополимеров используют смесь по меньшей мере четырех сополимеров, которые содержат повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилметакрилатов с 16-18 атомами углерода в алкильном остатке и повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилакрилатов с 18-22 атомами углерода в алкильном остатке, причем указанные повторяющиеся структурные единицы являются производными по меньшей мере одного акрилата и по меньшей мере одного метакрилата.

Изобретение относится к получению синтетических видов топлива. Изобретение касается способа, в котором на первой стадии способа содержащую водяной пар и оксигенаты, такие как метанол и/или диметиловый эфир, исходную смесь на катализаторе превращают в олефипы, эту олефиновую смесь в разделительном устройстве разделяют на богатый C1-C4-углеводородами поток и богатый C5+-углероводородами поток.

Изобретение относится к нейтрализатору сероводорода, включающему гемиформаль(и) низшего алифатического спирта. .
Изобретение относится к области нейтрализации сероводорода в углеводородных и/или водных средах химическими реагентами-нейтрализаторами и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу очистки углеводородного сырья, в частности к способу снижения содержания азота в жидком углеводородном сырье. .

Изобретение относится к способам очистки нефти, нефтепродуктов и газоконденсата от меркаптанов и может быть использовано в газонефтеперерабатывающей промышленности и непосредственно на промыслах для дезодорации нефти и газоконденсата.

Изобретение относится к области очистки нефтей и нефтепродуктов, от серо-, азот- и кислородсодержащих соединений путем контактирования с неорганическим сорбентом и обработки ультразвуком, и может быть использовано в подготовке нефти к транспортировке и/или в цикле подготовки сырой нефти к переработке или очистке нефтепродуктов перед использованием.

Способ очистки нефтепродуктов от гетероатомных соединений, способ очистки нефтепродуктов от гетероатомных органических соединений кислорода, серы, фосфора и галогенидов, способ очистки нафтеновых или нафтено-ароматических нефтей или газойлей нафтеновых или нафтено-ароматических нефтей путем очистки от гетероатомных органических соединений, способ переработки отработанных масел путем очистки от гетероатомных органических соединений, способ переработки трансформаторных масел путем очистки от хлорсодержащих органических соединений // 2659795
Изобретение направлено на системы и способы обработки нефтесодержащего сырья. Способ очистки нефтепродуктов от гетероатомных соединений заключается, например, в смешивании обработанного углеводородного сырья, содержащего гетероатомы, с основанием в виде гидроксидов, содержащим элемент группы IA или IIA или их смесь при заданных температуре и давлении для отделения углеводородного продукта от гетероатомов, в качестве основания используют водные растворы гидроксида лития, натрия, калия, кальция и бария, их смеси или смеси, содержащие эти гидроксиды, смешивание углеводородного сырья, содержащего гетероатомы, с водным раствором основания проводят с подогревом в отдельной мешалке для омыления гетероатомных соединений с последующим удалением части воды, после этого углеводородный продукт закачивают в подогреваемый перегонный куб для поддержания этого продукта во взвешенном состоянии и для постепенной отгонки из него керосиновой фракции, фракции дизельного топлива, фракции трансформаторного масла и фракции масла для литиевых смазок и откачки остатка перегонки для нейтрализации, где водные растворы гидроксида лития, натрия, калия, кальция и бария, их смеси или смеси, содержащие эти гидроксиды, используют в объеме от половины стехиометрического до избыточного по отношению к стехиометрическому, смешивание углеводородного сырья, содержащего гетероатомы, с водным раствором основания проводят в отдельной мешалке с ее подогревом для удаления воды из сырья в мешалке, а для отгонки используют подогреваемый перегонный куб, который оснащают дефлегматором для отвода паров и отдельной мешалкой для снижения образования пены в кубе при отгонке паров, при этом для обогрева перегонного куба используют газовую или жидкотопливную горелку для вывода топочных газов в лабиринт под днищем перегонного куба, а оттуда - под днище мешалки.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в непрерывно действующих термосифонных и адсорбционных фильтрах очистки эксплуатационных масел силовых трансформаторов и очистки партий масла, предназначенных к хранению.

Изобретение относится к способу получения увеличения октанового числа бензина на 2,5-3 пункта, заключающемуся в пропускании бензина через пористую основу. Способ характеризуется тем, что данная основа содержит в себе адсорбирующий материал из многослойных углеродных нанотрубок, при этом для достижения требуемого результата достаточно однократной очистки.

Изобретение относится к тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей промышленности, более конкретно, к регенерации жидкостей на основе сложных эфиров фосфорной кислоты, а именно к регенерации отработанных синтетических масел.

Изобретение относится к способу очистки углеводородного сырья, содержащего примеси, в котором одновременно осуществляют следующие этапы: a) обработку в жидкой фазе углеводородного сырья в первой адсорбционной установке, содержащей первую и вторую адсорбционные колонны (1, 2), заполненные соответственно первым и вторым твердым адсорбентом, причем первая и вторая адсорбционные колонны (1, 2) работают параллельно и попеременно в режиме адсорбции и в режиме регенерации, причем упомянутое углеводородное сырье вводят в первую адсорбционную колонну (1) и приводят в контакт с первым твердым адсорбентом, и на выходе первой адсорбционной колонны (1) отбирают поток углеводородов, обедненный примесями; b) обработку вторичного жидкого углеводородного сырья, которое состоит или из фракции углеводородного сырья, или из фракции потока углеводородов, обедненного примесями, в установке обработки (3, 4, 22, 24), и отбор обработанного вторичного жидкого углеводородного сырья из указанной установки обработки; c) нагревание обработанного вторичного жидкого углеводородного сырья, поступающего с этапа b); d) регенерацию второго твердого адсорбента из второй адсорбционной колонны (2) вторичным углеводородным сырьем, нагретым на этапе с), путем приведения в контакт упомянутого сырья со вторым твердым адсорбентом, чтобы десорбировать примеси из второго твердого адсорбента и получить поток, содержащий примеси, причем этап d) осуществляют путем подачи упомянутого нагретого вторичного углеводородного сырья во вторую адсорбционную колонну в противотоке относительно направления подачи углеводородного сырья в первую адсорбционную колонну (1), причем установка обработки на этапе b) содержит третью и четвертую адсорбционные колонны (3, 4), содержащие соответственно третий и четвертый твердый адсорбент, причем в третьей адсорбционной колонне (3) приводят в контакт вторичное жидкое углеводородное сырье с третьим твердым адсорбентом, чтобы получить обработанное вторичное жидкое углеводородное сырье, и причем поток, содержащий примеси, поступающий из второй адсорбционной колонны (2), направляют в четвертую адсорбционную колонну (4), чтобы регенерировать четвертый твердый адсорбент и отвести поток, наполненный примесями.

Изобретение относится к способу удаления асфальтенов и металлов из тяжелого нефтяного сырья. Способ высокотемпературной деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к способу получения сжиженных углеводородных газов, включающий адсорбционную очистку широкой фракции легких углеводородов от сернистых соединений и метанола.

Настоящее изобретение относится к способу получения стандартной жидкости СЖР-3 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, отличающемуся тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с температурными пределами выкипания 360-440°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое широкопористого алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1,0:1,5-2,3, объемном соотношении растворитель:дистиллят 1,0-8,0:1,0.

Настоящее изобретение относится к способу получения стандартной жидкости СЖР-2 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, отличающийся тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с пределами выкипания 450-520°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент : дистиллят 1,7-3,2:1, объемном соотношении растворитель : дистиллят 4-10:1.

Настоящее изобретение относится к способу регенерации растворителя, представляющего собой смесь метилэтилкетона (МЭК) и толуола в процессах депарафинизации и обезмасливания.

Изобретение относится к области транспорта и хранения нефти, а именно к области экстракции полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу. Способ выделения полярных соединений нефти в процессе ее транспортировки по магистральному нефтепроводу характеризуется тем, что в поток нефти, протекающий по магистральному нефтепроводу, вводят глицерин для абсорбирования полярных соединений нефти, далее поток нефти с глицерином направляют в резервуар, отстаивают до образования нижнего глицеринового слоя, содержащего полярные соединения нефти, который затем направляют на внешний адсорбер, где осуществляют выделение полярных соединений нефти. Технический результат заключается в снижении потери экстрагента, сокращении объема расходуемого экстрагента, повышении качества нефти и улучшении ее фракционного состава за счет применения в качестве экстрагента глицерина, не смешивающегося ни с алифатическими, ни с ароматическими соединениями нефти. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх