Способ подготовки нефти. Процесс подготовки нефти включает


СПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

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 (h3S) 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 С2-С5 (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 h3S 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 h3S 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 С2-С4, 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 С5-С6, 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 С2-С4. 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 h3S, 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 C5-С6 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.

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИСПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИСПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИСПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИСПОСОБ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

edrid.ru

Способ подготовки нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле с выделением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Технический результат заключается в повышении выхода ШФЛУ за счет уменьшения потерь при подготовке. Способ подготовки нефти включает разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, выделение ШФЛУ, охлаждение ШФЛУ до температуры, достаточной для конденсации, направление сконденсировавшейся ШФЛУ в буферно-сепарационную емкость, откачку части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и избыточной части на склад. Пары ШФЛУ отбирают с верха ректификационной колонны, охлаждают пары ШФЛУ в теплообменнике до образования газожидкостной смеси, затем охлаждают в другом теплообменнике газожидкостную смесь, потом газожидкостную смесь охлаждают в аппарате воздушного охлаждения до перехода ШФЛУ в жидкое состояние, после чего ШФЛУ подвергают сепарации в рефлюксной емкости и в центробежном вертикальном газоотделителе, где от ШФЛУ отделяют воду и легкие углеводородные газы. 1 ил.

 

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

Известен способ переработки нефти путем нагрева и разделения во фракционирующей колонне при давлении 0,005-0,25 МПа с получением стабильной нефти и с верха колонны низкокипящих фракций при подаче на верх колонны части охлажденной стабильной нефти, последующего компремирования низкокипящих фракций и подачи их вниз неполной ректификационной колонны с разделением при давлении 0,8-1,2 МПа на остаточную фракцию и паровую фазу, отводимую с верха колонны с последующей конденсацией ее с получением газа и конденсата, содержащего ШФЛУ. Для повышения выхода ШФЛУ газ и конденсат направляют самотеком на разделение в середину фракционирующего абсорбера, остаточную фракцию направляют в шлем фракционирующего абсорбера, полученную при этом с первой тарелки над зоной питания промежуточную фракцию смешивают с исходным сырьем и с низа фракционирующего абсорбера отводят широкую фракцию легких углеводородов (патент РФ №1372922, опубл. 2000.02.20).

Известный способ не предусматривает рекуперацию тепловой энергии конденсируемых продуктов с целью нагрева технологических жидкостей в виде нефти и тех. пресной воды и не позволяет отбирать из нефти потенциально возможное количество ШФЛУ.

Известен способ стабилизации нефти на установке комплексной подготовки нефти (В.П. Тронов. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: Фен, 2002 г., с. 253-256 - прототип). При подготовке нефти проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование ШФЛУ, возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад. Установка для разделения нефти включает насосы, теплообменники, отстойник обессоливания-обезвоживания, печь, ректификационную колонну, холодильники водяного охлаждения, сепаратор широкой фракции легких углеводородов, емкость для сбора конденсата паровой фазы, сепаратор нефти. В цикле получения ШФЛУ участвуют ректификационная колонна, холодильник водяного охлаждения, сепаратор ШФЛУ, насос и трубопроводы. Массовая доля отобранной ШФЛУ составляет до 3,5% массы обессоленной нефти, что составляет не более 80% от потенциально возможного.

Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход ШФЛУ из нефти.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ подготовки нефти, включающий разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад, согласно изобретению пары летучих соединений охлаждают в теплообменнике до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С6+выше и воды при установившемся давлении в теплообменнике, а перед сепарированием пары ШФЛУ с составом C2-C5, сконденсировавшиеся компоненты С6+выше и воду направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно конденсатосборника, со дна конденсатосборника отводят воду для повторного использования в технологических целях, выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости, часть жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну, а ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации углеводородов C2-C5. (Патент 2393347, кл. Е21В 43/34, опубл. 27.06.2010).

Недостатком способа является одностадийность охлаждения ШФЛУ, приводящая к неполному переходу паров ШФЛУ в жидкое состояние и потере части ШФЛУ при дальнейшей подготовке.

В предложенном изобретении решается задача повышения выхода ШФЛУ за счет уменьшения потерь при подготовке.

Задача решается тем, что в способе подготовки нефти, включающем разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, выделение ШФЛУ, охлаждение ШФЛУ до температуры, достаточной для конденсации, направление сконденсировавшуюся ШФЛУ в буферно-сепарационную емкость, откачку части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и избыточной части на склад, согласно изобретению, пары ШФЛУ отбирают с верха ректификационной колонны, охлаждают пары ШФЛУ в теплообменнике до образования газожидкостной смеси, затем охлаждают в другом теплообменнике газожидкостную смесь, потом газожидкостную смесь охлаждают в аппарате воздушного охлаждения до перехода ШФЛУ в жидкое состояние, после чего ШФЛУ подвергают сепарации в рефлюксной емкости и в центробежном вертикальном газоотделителе, где от ШФЛУ отделяют воду и легкие углеводородные газы.

Сущность изобретения

В известных способах получения ШФЛУ летучие соединения из верха ректификационной колонны с температурой 110-120°С направляют в теплообменник, охлаждают, направляют в конденсатосборник, разделяют на фракции, пары ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительные теплообменники, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации. Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость, из которой ШФЛУ откачивают насосом на бензосклад. Выделение ШФЛУ происходит в конденсатосборнике, а охлаждение до перехода в жидкое состояние осуществляют за один цикл в одном теплообменнике. При таком охлаждении часть паров ШФЛУ не успевает перейти в жидкое состояние и неизбежно теряется в буферно-сепарационной емкости и трубопроводах. В предложенном изобретении решается задача повышения выхода ШФЛУ за счет увеличения степени конденсации углеводородов из паров ШФЛУ. Задача решается посредством установки подготовки нефти, представленной на фиг. 1.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - узел учета сырой нефти, 2 - теплообменник «сырая нефть - стабильная нефть», 3 - теплообменник «сырая нефть - ШФЛУ», 4 - блок обезвоживания-обессоливания нефти, 5 - насос обезвоженной и обессоленной нефти, 6 - теплообменник «обезвоженная и обессоленная нефть - стабильная нефть», 7 - печь нагрева нефти, 8 - ректификационная колонна стабилизации нефти, 9 - теплообменник рекуперации тепла паров дистиллята нефти, 10 - теплообменник «пресная вода - ШФЛУ», 11 - аппарат воздушного охлаждения ШФЛУ, 12 - узел учета стабильной нефти, 13 - рефлюксная емкость, 14 - насос перекачки ШФЛУ, 15 - склад хранения ШФЛУ, 16 - блок сепарации и хранения дистиллята, 17 - насос перекачки пресной воды, 18 - центробежный вертикальный газоотделитель, ……… - пресная техническая вода, - нефть, - ШФЛУ, - дистиллят, - несконденсировавшиеся углеводороды.

Установка подготовки нефти работает следующим образом.

Сырая нефть поступает на узел учета нефти 1 и далее в теплообменник «сырая нефть - стабильная нефть» 2, в котором за счет теплообмена со стабильной нефтью подогревается. Далее сырая нефть поступает в теплообменник «сырая нефть - ШФЛУ» 3, где за счет теплообмена с ШФЛУ, поступающей с ректификационной колонны стабилизации нефти 8, нагревается, а ШФЛУ охлаждается. Затем сырая нефть поступает в блок обезвоживания-обессоливания нефти 4, затем перекачивается насосом 5 в теплообменник «обессоленная нефть - стабильная нефть» 6, где нагревается, затем в печь нагрева нефти 7, где дополнительно нагревается и затем поступает в ректификационную колонну стабилизации нефти 8. В колонне сырая нефть разделяется на фракции, в результате чего образуется стабильная нефть. Затем стабильная нефть последовательно охлаждается в теплообменниках 6 и после учета на узле учета нефти 12 поступает в товарный парк.

ШФЛУ поступает с верха ректификационной колонны 8 в теплообменник 3, охлаждается до образования газожидкостной смеси и поступает для дальнейшего охлаждения в теплообменник «пресная вода - ШФЛУ» 10, где газожидкостная смесь ШФЛУ охлаждается, нагревая пресную воду, поступающую из системы централизованного водоснабжения. Далее ШФЛУ поступает в аппараты воздушного охлаждения 11, оснащенные системой автоматического регулирования скорости вращения вентилятора для доохлаждения до температуры не выше 30°С, т.е. до перехода ШФЛУ в жидкое состояние. Затем ШФЛУ подвергают сепарации с отделением воды в рефлюксной емкости 13, и в центробежном вертикальном газоотделителе 18, где от ШФЛУ отделяют легкие углеводородные газы. Подготовленную таким образом ШФЛУ насосом перекачки ШФЛУ 14 направляют на склад хранения ШФЛУ 15.

Из ректификационной колонны 8 в теплообменник 9 поступает дистиллят. Пресная вода, нагретая в теплообменнике 10, перекачивается насосом 17 и поступает в теплообменник 9, где нагревается за счет теплообмена с парами дистиллята. Дистиллят, охлажденный до температуры конденсации углеводородных компонентов С5+выше, составляющей 45-50°С, поступает в блок сепарации и хранения 16.

Пример конкретного выполнения

Сырая нефть с расходом Q=400-700 м3/час, температурой Т=6-25°С, плотностью 855-865 кг/м3, обводненностью от 0,5 до 5% поступает с резервуарного парка на установку контроля и подготовки нефти (фиг. 1), где после учета на узле учета нефти 1 поступает в теплообменник «сырая нефть - стабильная нефть» 2, в котором за счет теплообмена со стабильной нефтью нагревается до температуры 35-60°С. Далее сырая нефть поступает в теплообменник «сырая нефть - ШФЛУ» 3, где за счет теплообмена с ШФЛУ с расходом Q=15-20 т/час, температурой Т=80-110°С, поступающей с ректификационной колонны стабилизации нефти 8, нагревается на 6-10°С, а ШФЛУ охлаждается до температуры 50-70°С. Затем сырая нефть поступает в блок обезвоживания-обессоливания нефти 4, затем перекачивается насосом 5 в теплообменник «обессоленная нефть - стабильная нефть» 6, где нагревается до 100-130°С, затем в печь нагрева нефти 7, где нагревается до температуры 130-180°С, далее нефть поступает в ректификационную колонну стабилизации нефти 8. Затем стабильная нефть последовательно поступает в теплообменники 6 и 2, охлаждаясь за счет теплообмена с сырой нефтью до температуры 25-35°С, далее после учета на узле учета нефти 12 поступает в товарный парк.

Охлажденная до 50-70°С ШФЛУ после теплообменника 3 поступает для дальнейшего охлаждения в теплообменник «пресная вода - ШФЛУ» 10, где охлаждается до температуры 15-45°С, нагревая пресную воду, поступающую из системы централизованного водоснабжения, до температуры 15-40°С. Далее ШФЛУ поступает в аппараты воздушного охлаждения 11, оснащенные системой автоматического регулирования скорости вращения вентилятора для доохлаждения до температуры не выше 30°С. Затем ШФЛУ подвергают сепарации с отделением воды в рефлюксной емкости 13, и в центробежном вертикальном газоотделителе 18, где от ШФЛУ отделяют легкие углеводородные газы. Подготовленную таким образом ШФЛУ насосом перекачки ШФЛУ 14 направляют на склад хранения ШФЛУ 15.

Пресная вода, нагретая в теплообменнике 10, поступает в теплообменник 9, где за счет теплообмена с парами дистиллята, имеющего расход Q=2 т/час и температуру Т=120°С, нагревается до температуры 30-60°С. Дистиллят, охлажденный до температуры конденсации углеводородных компонентов С5+выше, составляющей 45-50°С, поступает в блок сепарации и хранения 16.

В результате удается повысить выход ШФЛУ на 5% и довести его до 99% от потенциально возможного.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения выхода ШФЛУ за счет уменьшения потерь при подготовке.

Способ подготовки нефти, включающий разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, выделение широкой фракции легких углеводородов, охлаждение широкой фракции легких углеводородов до температуры, достаточной для конденсации, направление сконденсировавшейся широкой фракции легких углеводородов в буферно-сепарационную емкость, откачку части широкой фракции легких углеводородов в верхнюю часть ректификационной колонны и избыточной части на склад, отличающийся тем, что пары широкой фракции легких углеводородов отбирают с верха ректификационной колонны, охлаждают пары широкой фракции легких углеводородов в теплообменнике до образования газожидкостной смеси, затем газожидкостную смесь охлаждают в другом теплообменнике, затем газожидкостную смесь доохлаждают в аппарате воздушного охлаждения до перехода широкой фракции легких углеводородов в жидкое состояние, после чего широкую фракцию легких углеводородов подвергают сепарации в рефлюксной емкости и в центробежном вертикальном газоотделителе, где от широкой фракции легких углеводородов отделяют воду и легкие углеводородные газы.

www.findpatent.ru

Способ подготовки нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле и выделении широкой фракции легких углеводородов - ШФЛУ. Обеспечивает повышение выхода ШФЛУ из нефти. Сущность изобретения: проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, летучие соединения направляют в теплообменник, затем направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно и отделяют парообразную фазу, скапливающуюся в верхней части. Со дна конденсатосборника отводят воду с температурой 70-90°C. Выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости. Часть жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну. ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации. Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость, откуда откачивают и часть ШФЛУ подают в верхнюю часть ректификационной колонны, а избыточную часть ШФЛУ подают на склад. 2 ил.

 

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

Известен способ переработки нефти путем нагрева и разделения во фракционирующей колонне при давлении 0,005-0,25 МПа с получением стабильной нефти и с верха колонны низкокипящих фракций при подаче на верх колонны части охлажденной стабильной нефти, последующего компремирования низкокипящих фракций и подачи их в низ неполной ректификационной колонны с разделением при давлении 0,8-1,2 МПа на остаточную фракцию и паровую фазу, отводимую с верха колонны с последующей конденсацией ее с получением газа и конденсата, содержащего ШФЛУ. Для повышения выхода ШФЛУ газ и конденсат направляют самотеком на разделение в середину фракционирующего абсорбера, остаточную фракцию направляют в шлем фракционирующего абсорбера, полученную при этом с первой тарелки над зоной питания промежуточную фракцию смешивают с исходным сырьем и с низа фракционирующего абсорбера отводят широкую фракцию легких углеводородов (патент РФ №1372922, опубл. 2000.02.20).

Известный способ не позволяет отбирать из нефти значительное количество ШФЛУ.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ стабилизации нефти на установке комплексной подготовки нефти (В.П.Тронов. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: Фен, 2002 г., с.253-256 - прототип). При подготовке нефти проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование ШФЛУ, возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад. Установка для разделения нефти включает насосы, теплообменники, отстойник обессоливания-обезвоживания, печь, ректификационную колонну, холодильники водяного охлаждения, сепаратор широкой фракции легких углеводородов, емкость для сбора конденсата паровой фазы, сепаратор нефти. В цикле получения ШФЛУ участвуют ректификационная колонна, холодильник водяного охлаждения, сепаратор ШФЛУ, насос и трубопроводы.

Массовая доля отобранной ШФЛУ составляет до 3,5% массы обессоленной нефти, что составляет не более 80% от потенциально возможного.

В предложенном способе решается задача повышения выхода ШФЛУ из нефти.

Задача решается тем, что в способе подготовки нефти, включающем разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад, согласно изобретению пары летучих соединений охлаждают в теплообменнике до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С6+выше и воды при установившемся давлении в теплообменнике, а перед сепарированием пары ШФЛУ с составом C2-С5, сконденсировавшиеся компоненты С6+выше и воду направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно конденсатосборника, со дна конденсатосборника отводят воду для повторного использования в технологических целях, выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости, часть жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну, а ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С2-С5.

Сущность изобретения

Проблема повышения выхода ШФЛУ из нефти решалась многими способами, однако до сих пор выход ШФЛУ не превышает 80% от возможного. В предложенном способе решается задача повышения выхода ШФЛУ из нефти. Задача решается следующим образом.

При подготовке нефти используют оборудование, представленное на фиг.1 и 2. Согласно технологической схеме подготовки нефти проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне 1 при температуре 130-150°С и давлении 4,8-5,3 кгс/см2. С верха колонны 1 отбирают летучие соединения с температурой 110-120°С, направляют их в теплообменник 2 под давлением 4,8-5,5 кгс/см2, где охлаждают до температуры 70-90°С. Из теплообменника 2 смесь паров ШФЛУ с составом углеводородов С2-C5, сконденсировавшиеся компоненты С6+выше и воду направляют в конденсатосборник 3 под давлением 4,8-5,5 кгс/см2 для разделения газообразной (ШФЛУ) и жидкой фазы (компоненты С6+выше и вода). Конденсатосборник 3 представляет собой емкость объемом от 16 до 100 м3, оснащенную внутренней начинкой для конденсации паров воды и фракции углеводородов С6+выше, раздельного отвода из емкости воды и сконденсировавшихся углеводородов С6+выше и отвода ШФЛУ.

Поток газожидкостной смеси поступает в конденсатосборник 3 под коалесцирующую секцию 4, представляющую собой каркасную конструкцию, в которой размещены коалесцирующие элементы, представляющие собой оребренные трубы диаметром 25 мм с коэффициентом оребренности от 9 до 20, длина труб 2-3 м, пакет состоит из 8-12 рядов по 30-60 труб в ряду. В коалесцирующей секции 4 малые капли жидкой фазы сливаются, укрупняются и осаждаются на дно конденсатосборника 3. На дне жидкость, состоящая из воды и компонентов С6+выше, под действием разности плотностей разделяется на воду и компоненты С6+выше. Со дна конденсатосборника 3 отводится вода с температурой 70-90°С с расходом 3-12 м3/час и под давлением 4,5-5,2 кгс/см2 для повторного использования в технологических целях (для обессоливания нефти и увеличения выработки ШФЛУ). Компоненты С6+выше отводятся с уровня над водным слоем с расходом 2-10 м3/час и под давлением 4,5-5,2 кгс/см2 (в зависимости от требуемого состава смеси компонентов С6+выше) для дальнейшего охлаждения в теплообменниках 5 и накопления в буферно-сепарационных емкостях 6. Часть жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну 1.

В конденсатосборнике 3 пары ШФЛУ после отделения жидкой фазы направляются на каплеотбойник 7, представляющий собой коалесцирующую насадку на перфорированную трубу, где отделяются капли углеводородов С6+выше и далее на выход из конденсатосборника 3 для последующего охлаждения и конденсации в теплообменниках 8, где ШФЛУ охлаждают до температуры (10-22°С), достаточной для конденсации углеводородов состава С2-С5 при давлении 4-4,5 кгс/см2. Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость 9 с расходом 20-30 м3/час и под давлением 4-4,8 кгс/см2, где происходит отделение несконденсировавшихся углеводородов и остатков воды. Из буферно-сепарационной емкости 9 ШФЛУ с расходом 20-30 м3/час самотеком или насосом 10 закачивают на бензосклад 11.

Пример конкретного выполнения

Проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне 1 (см. фиг.1 и 2) с расходом по обессоленной нефти на входе 380 т/час при температуре 140°С и давлении 5,1 кгс/см2. С верха колонны 1 отбирают летучие соединения с температурой 116°С, направляют их в теплообменник 2, где охлаждают до температуры 85°С. Газожидкостную смесь углеводородов направляют в конденсатосборник 3. Со дна конденсатосборника 3 отводят воду с температурой 85°С в объеме 5,6 м3/час для повторного использования в технологических целях. Выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С6+выше в объеме 14 м3/час для дальнейшего охлаждения в теплообменниках 5 и накопления в буферно-сепарационных емкостях 6. 30% жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну 1. Пары ШФЛУ из конденсатосборника 3 направляют в дополнительные теплообменники 8, где их охлаждают до температуры 15°С, достаточной для конденсации при давлении 4,3 кгс/см2. Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость 9, из которой ШФЛУ откачивают насосом 10 в объеме 30 м3/час на бензосклад 11.

Предложенный способ по сравнению с традиционным позволяет увеличить отбор ШФЛУ из нефти до 95% от потенциально возможного, что на 15% больше, чем по прототипу.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения выхода ШФЛУ из нефти.

Способ подготовки нефти, включающий разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование широкой фракции легких углеводородов -ШФЛУ, возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад, отличающийся тем, что пары летучих соединений охлаждают в теплообменнике до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С6+выше и воды при установившемся давлении в теплообменнике, а перед сепарированием пары ШФЛУ с составом С2-С5, сконденсировавшиеся компоненты С6+выше и воду направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно конденсатосборника, со дна конденсатосборника отводят воду для повторного использования в технологических целях, выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости, часть жидких углеводородов С6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну, а ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С2-С5.

www.findpatent.ru


Смотрите также