Способ подготовки к транспорту парафинистой нефти
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение касается транспортировки нефти, в частности подготовки парэфинистой нефти к транспортировке. Цель - снижение расхода продукта окисления. Для этого парафинистую нефть смещивают с 0,1-1 об.% продукта неполного окисления попутного нефтяного газа кислородом воздуха при 375-450°С. давлении 50-100 атм и объемном соотношении газа и воздуха, равном (3-6): 1, Эти условия позволяют вести процесс в одну стадию при сокращении в 10-100 раз количества продуктов неполного окисления нефтяного газа, что необходимо для подготовки к транспортировке парафинистой нефти, так как обеспечивается снижение ее вязкости. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. (/) С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (! 9) (13) (я)з F 17 0 1/16
ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645353/04 (22) 30.12.88 (46) 23.03.92, Бюл. t4 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа (72) Ч.С.Гусейнов и Г.С.Яицкий (53) 621.6 (088.8) (56) Зайцев Ю.В,. балакирев Ю.А. Добыча нефти и газа.— M.; Недра, 1981. с. 204-212.
Патент США М 4259976, кл. F 17 0 1/ 16.
1981.
Авторское свидетельство СССР
М 461530, кл. 8 01 0 51/00, 1974. (54) СПОСО6 ПОДГОТОВКИ К ТРАНСПОРТУ ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ
Изобретение относится к способам подготовки вязких парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ подготовки к транспорту вязкой нефти, согласно которому к ней добавляют легкую нефть, содержащую болев 90) фракций, выкипающих до 300 С.
Согласно этому способу в состав транспортируемой нефти добавляется 20ф, легкой нефти. в результате чего температура застывания нефтяной эмульсии снижается на
10 С;
Недостатком этого способа является тот факт. что применение его возможно лишь s тех случаях, когда в районе добычи вязкой
2 (57) Изобретение касается транспортировки нефти, в частности подготовки парафинистой нефти к транспортировке, Цель — снижение расхода продукта окисления. Для этого парафинистую нефть смещивают с
0,1 — 1 об. продукта неполного окисления попутного нефтяного газа кислородом воздуха при 375-450 С, давлении 50-100 атм и объемном соотношении газа и воздуха, равном (3-6):1. Эти условия позволяют вести процесс в одну стадию при сокраще нии в 10-100 раз количества продуктов неполного окисления нефтяного газа, что необходимо для подготовки к транспортировке парафинистой нефти, так как обеспечивается снижение ее вязкости, 1 э.п.ф-лы, 4 ил. нефти имеется месторождение легкой нефти.
Известен также способ подготовки нефти к трубопроводному транспорту, включающий превращение попутного нефтяного газа в метанол и смешивание его с нефтью в присутствии эмульгатора с целью получения эмульсии нефть в метаноле. в которой содержится от 6 до 30 об. метанола и которая имеет значительно меньшую вязкость по сравнению с вязкостью исходной нефти.
Недостатком этого способа является то, что технологический процесс производства метанола иэ углеводородного газа осуществляется с применением дорогостоящего катализатора и включает несколько технологических операций. например очи1721388 предназначенный для отделения от нефти попутного газа, который по трубе 3 поступа- 30 ет в распределительное устройство 4, а от35
50 стку газа от серосодержащих компонентов, получение синтез-газа, получение метанола из синтез-газа, для проведения которых необходимо сложное и металлоемкое технологическое оборудование.
Целью изобретения является снижение вязкости парафинистой нефти при перекачке ее по трубопроводу с минимальными затратами сырья, химических реагентов и энергии.
Поставленная цель достигается тем, что от добытой нефти отделяется попутный гаэ, часть газа окисляется при контакте с кислородом воздуха при 375 — 450 С и давлении
50-100 атм, продукты окисления газа в количестве 0,1-1,0 об.% смешиваются с нефтью при 50 — 80 С.
Изобретение позволяет снизить энергетические затраты на перекачку парафинистой нефти при одновременном снижении затрат на изготовление снижающего вязкость нефти агента.
На фиг.1 представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 — 4 — кривые, характеризующие реологические свойства нефти.
На технологической схеме (фиг.1) обозначены входной патрубок 1, сепаратор 2, сепарированная нефть по трубе 5 поступает в смеситель 6, распределительное устройство 4, предназначенное для разделения потока газа на две части: большая часть газа поступает в газопровод 7, а меньшая часть газа по трубе 8 направляется в печь 9, компрессор 10 воздуха, предназначенный для компримирования воздуха до давления 50—
100 атм, который по трубе 11 поступает в печь. 9, предназначенную для раздельного подогрева углеводородного газа и воздуха до 375-450 С, из печи 9 подогретые газ и воздух по трубам 12 и 13 поступают в реактор 14, предназначенный для неполного окисления попутного газа кислородом воздуха, из реактора 14 продукты неполного окисления и непрореагировавший газ по трубе 15 поступают в блок 16 сепарации, предназначенный для отделения жидких продуктов окисления попутного газа от непрореагировавшего газа. Продукты окисления газа иэ блока 16 по трубе 17 подаются в смеситель 6, а непрореагировавший газ по трубе 18 направляется в газопровод 7.
Технологический процесс осуществляется следующим образом.
Сырая нефть по входному патрубку 1 поступает в сепаратор 2, где происходит отделение от нефти попутного газа, Отсепа5
25 рированная нефть по трубе 5 направляется в смеситель 6, а попутный гаэ по трубе 3 поступает в распределительное устройство
4, откуда большая часть газа поступает в газопровод 7, а меньшая часть газа по трубе
8 поступает в змеевик печи 9. В другой змеевик печи 9 компрессором 10 по трубе 11 под давлением 50-100 атм подается сжатый воздух. В печи 9 газ и воздух нагреваются до 375-450 С и по трубам 12 и 13 подаются в реактор 14, где происходит неполное окисление части газа кислородом воздуха. Соотношение газ:воздух варьируется в пределах от 3:1 до 6:1. Из реактора 14 продукты неполного окисления и непрореагировавший газ по трубе 15 поступают в блок 16 сепарации, Из блока 16 непрореагировавший газ по трубе 18 направляется в газопровод 7, а жидкие продукты неполного окисления углеводородного газа по трубе 17 направляются в смеситель 6, где при 50—
80 С смешиваются с дегазированной нефтью, в результате чего в нефти должно содержаться 0,1-1,0 об.% продуктов неполного окисления газа. Подготовленная к транспорту нефть по трубе 19 поступает в нефтепровод.
Пример 1. Неполное окисление углеводородного газа производится при 375ОС и давлении 50 атм. Соотношение газ:воздух равно 3:1.
Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас.%: СНзОН
48,93; С2Н ОН 1,75; СН20 5.14; (СНз)рО 1,60;
Н20 4,90; СзН7ОН, СзН90Н. СНзСОСгН5, СНзСООН и др, 37,68, На фиг.2 кривая 1 отражает зависимость кинематической вязкости дегаэированной нефти, содержащей 21% парафинов, 16,7% асфальто-смолистых веществ, и имеющей температуру застывания
34 С, от средней линейной скорости движения ее по трубопроводу диаметром 400 мм при температуре нефти 23 С.
Кривая 2 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99,9 об.% той же нефти и 0,1 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа.
Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99.9 об.% той же нефти и 0,1 об.% технического метанола.
По этим кривым видно, что после введения при 50 С в дегазированную нефть
0 1 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1.5 м/с снижается в
".,2-1,4 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола при 50 С
1721388 практически не влияет на ее реологические свойства.
Пример 2. Неполное окисление углеводородного газа производится при 400 С и давлении 70 атм. Соотношение газ:воздух равно 4:1.
Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас. ; СНзОН
49,72; СгН50Н 1,98; СНгО 4,47; (СНз)гО 1,79;
НгО 4,78; СзНтОН, C4HgOH, СНзСОСгН5, СНзСООН и др. 37,26.
На фиг,3 кривая 1 отражает ту же зависимость, что и в примере 1, Кривая 2 отражает зависимость кинематической вязкости смеси, состоящей иэ 99,75 об. той же нефти и 0,25 об. продуктов неполного окисления, от средней скорости движения нефти по тому же трубопроводу, что и в примере 1, при температуре 23 С, Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей уэ
99,75 об. нефти и 0,25 об. метанола технического.
По этим кривым видно, что после введения при 65 С в дегазированную нефть
0,25 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1,5 м/с снижается в 1,5 — 2,5 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола при 65 С незначительно влияет .а ее реологические свойства.
Пример 3. Неполное окисление углеводородного газа производится при 450 C и давлении 100 атм. Соотношение гаэ;воздух равно 6:1.
Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас.ф: СНзОН
55,12; СгН50Н 2,15; СНгО 4.13; (СНз)гО 1.81;
НгО 4,65: СзН70Н, С4Н90Н, СНзСОСгН5, СНзСООН и др. 32,14.
На фиг.4 кривая 1 отражает ту же зависимость, что и в примере 1. Кривая 2 отражает зависимость кинематической вязкости смеси, состоящей из 99,0 об. той же нефти и 1,0 об,g продуктов неполного окисления углеводородного газа, от средней скорости движения нефти по тому же трубопроводу, что и в примере 1, при температуре 23 С.
Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99,0 об. нефти и
1,0 об. метанола технического.
По этим кривым видно, что после введения при 80 С в дегазированную нефть
1,0 об. продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1,5 м/с снижается в 1,7-3,2 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола
10
15 менее 50 Счасть парафинов находится в кри20
55 при 80 С позволяет снизить ее вязкость всего в 1,1 раза.
Из примеров 1 — 3 видно. что при введении продуктов неполного окисления углеводородного газа в количестве 0,1 об. вязкость нефти снижается незначительно.
Введение в нефть продуктов окисления в количестве свыше 1,0 об, нецелесообразно, так как с дальнейшим увеличением содержания в нефти продуктов неполного окисления углеводородного газа вязкость нефти практически не изменяется. При температуре смешивания нефти с продуктами неполного окисления углеводородного газа сталлическом сосоянии, что снижает эффективность воздействия модификатора, Увеличение температуры смешивания нефти с продуктами неполного окисления углеводородного газа свыше 80 С экономически нецелесообразно ввиду увеличения энергетических затрат на нагрев нефти, Из примеров 1 — 3 также видно. что применение продуктов, неполного окисления углеводородного газа в,качестве повышающего транспортабельность парафинистой нефти реагента значительно более предпочтительно, чем технического метанола.
При соотношении газ:воздух менее чем
3:1 или более чем 6:1 получаемые продукты окисления углеводородного газа не обладают способностью снижать вязкость нефти.
При температуре менее 375 С в реакторе не происходит окисления газа кислородом воздуха.
При. температуре в реакторе свыше
450 С образующиеся продукты окисления не обладают способностью снижать вязкость нефти, Предлагаемый способ .подготовки парафинистой нефти к транспорту по сравнению с известным имеет следующие преимущества: многостадийный процесс . получения метанола заменяется одностадийным процессом получения продуктов неполного окисления углеводородного газа; в 10-100 раз сокращается количество продуктов неполного окисления углеводородного газа, необходимых для подготовки к транспорту парафинистой нефти; кроме того, общие габаритные размеры и вес технологического оборудования процесса получения продуктов неполного окисления углеводородного газа значительно меньше. чем размеры и вес технологического оборудования для получения метанола.
Формула изобретения
1. Способ подготовки к транспорту парафинистой нефти путем смешения ее с продуктом окисления попутного нефтяного
1721388
05 газа,отличаю щи йс я тем. что,с целью снижения расхода продукта окисления, используют продукт окисления, образующийся при неполном окислении попутного нефтяного газа кислородом воздуха при
375 — 450 С, давлении 50-100 атм и объемном соотношении попутный нефтяной газ:воздух от 3:1 до 6:1.
2. Способпоп.1,отл ичающийся тем, что. продукт окисления попутного неф5 тяного газа используют в количестве 0,11,0 об.; .
1721388
), Cr
ÓÎ
/О (5
v м//с
Фа®4
Составитель Г. Яицких
Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо
Редактор С. Пекарь
Заказ 943 Тираж Подписное ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101