Способ подготовки парафинистой нефти

Способ подготовки парафинистой нефти

Реферат

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки парафинистой нефти к трубопроводному транспорту путем уменьшения вязкости и температуры застывания за счет снижения содержания твердых парафинов.

Известен способ подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей [RU 2089778, МПК F17D 1/16, опубл. 10.09.1997 г.], включающий введение в высоковязкую и парафинистую нефть 1-20% об. углеводородного разбавителя, в качестве которого используют жидкий продукт переработки попутного нефтяного газа на цеолитсодержащем катализаторе.

Недостатками известного способа являются: невозможность получения достаточного количества углеводородного разбавителя из-за ограниченного ресурса попутного нефтяного газа, незначительное снижение при этом массовой доли парафина, а также образование большого количества водородсодержащего газа, требующего утилизации.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки высоковязкой и парафинистой нефти к трубопроводному транспорту [RU 2470213, МПК F17D 1/16, опубл. 20.12.2012 г.], включающий введение в нефть разбавителя, в качестве которого используют продукт термолиза фракции 340-540°C (тяжелого газойля), выделенной при фракционировании нагретой нефти, при этом остальные фракции, полученные при фракционировании нефти (продукты фракционирования нефти), смешивают с продуктом термолиза, полученную смесь охлаждают и стабилизируют с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти, а термолиз проводят при 450-520°C, давлении 0,4-2,5 МПа в течение 0,1-0,5 часа. При этом фракционирование нефти с выделением фракции 340-540°C обязательно включает не менее чем две стадии - атмосферную и вакуумную, а на стадии атмосферного фракционирования применяют печной нагрев кубового продукта для создания парового орошения, что усложняет подготовку.

Недостатками способа являются:

- сложность, связанная с необходимостью вакуумного фракционирования, а также печного нагрева кубового продукта на стадии атмосферного фракционирования,

- недостаточное снижение массовой доли парафина, вязкости и температуры застывания в случае подготовки парафинистой нефти из-за отсутствия термической переработки парафинов, содержащихся в ее остаточной фракции, которая без переработки направляется в поток подготовленной нефти.

Задачей изобретения является упрощение способа, снижение массовой доли парафина в нефти, уменьшение вязкости и температуры застывания нефти.

При этом в качестве технического результата достигается:

- упрощение способа за счет исключения вакуумного фракционирования, а также печного нагрева на стадии атмосферного фракционирования путем использования паров термолиза в качестве парового орошения,

- снижение массовой доли парафина в нефти, уменьшение ее вязкости и температуры застывания за счет подачи на термолиз смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, а также за счет рециркуляции части остатка термолиза, содержащей непревращенные парафины.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем фракционирование нагретой нефти, термолиз нагретого тяжелого газойля и стабилизацию смеси продукта термолиза с продуктом фракционирования с получением газа стабилизации и подготовленной нефти, особенностью является то, что фракционирование осуществляют совместно с циркулирующей частью остатка термолиза и парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, при давлении выше атмосферного, с получением смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, а также паров фракционирования, при этом последние смешивают с газом стабилизации, охлаждают нефтью и сепарируют с выделением широкой дистиллятной фракции и газа сепарации, а смесь тяжелого газойля и остаточной фракции нагревают, подвергают термолизу и сепарации с получением паров термолиза, подаваемых на фракционирование, и остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть, направляемую на фракционирование, и балансовую часть, которую смешивают с широкой дистиллятной фракцией и подают на стабилизацию.

В целях предотвращения коксообразования термолиз осуществляют при температуре не выше 450°C, преимущественно при 420-440°C. По меньшей мере часть газа сепарации используют в качестве топлива при нагреве тяжелого газойля и остаточной фракции. Подготовленную нефть при необходимости дополнительно охлаждают.

Балансовую часть остатка термолиза целесообразно дополнительно подвергать сепарации при пониженном давлении с целью получения дополнительного количества паров термолиза.

Термолиз смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, которая также содержит твердые парафины, позволяет в большей степени снизить содержание парафинов в подготовленной нефти. Это упрощает способ за счет исключения вакуумного фракционирования, необходимого для выделения фракции 340-540°C.

Фракционирование нагретой нефти совместно с парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, при давлении выше атмосферного позволяет осуществить фракционирование за счет тепла паров термолиза, имеющих температуру 420-440°C, исключить использование печного нагрева кубового продукта, что также упрощает способ.

Фракционирование совместно с циркулирующей частью остатка термолиза позволяет увеличить эффективное время пребывания остатка термолиза, содержащего остаточное количество тяжелых твердых парафинов, в зоне высоких температур, за счет чего увеличить степень их деструкции и в большей степени снизить массовую долю парафина, вязкость и температуру застывания нефти.

Способ осуществляют следующим образом. Парафинистую нефть (I) нагревают в рекуперационном теплообменнике 1, фракционируют во фракционирующем блоке 2 совместно с парами термолиза (II), подаваемыми в качестве парового орошения, и циркулирующей частью остатка термолиза (III), получая при этом пары фракционирования (IV) и смесь тяжелого газойля и остаточной фракции (V). Последнюю нагревают в печи 3 и подвергают термолизу и сепарации в блоке термолиза 4 с получением паров термолиза (II) и остатка термолиза (VI), который разделяют на циркулирующую часть (III) и балансовую часть (VII). Пары фракционирования (IV) смешивают с газом стабилизации (VIII), охлаждают в рекуперационном теплообменнике 1 и разделяют на блоке сепарации 5 на газ сепарации (IX), используемый на собственные нужды в качестве топлива, и широкую дистиллятную фракцию (X), которую смешивают с балансовой частью остатка термолиза (VII) и стабилизируют в блоке стабилизации 6 с выделением газа стабилизации (VIII) и подготовленной нефти (XI), которую при необходимости дополнительно охлаждают (на схеме не показано). Балансовая часть остатка термолиза (VII) может быть дополнительно подвергнута сепарации при пониженном давлении с целью получения дополнительного количества паров термолиза (на схеме также не показано).

Работоспособность предлагаемого способа иллюстрирует следующий пример. Обезвоженную и обессоленную нефть Ондатрового нефтегазового месторождения (всего 100% масс.) с вязкостью при 70°C 1,53 сСт, температурой застывания +16°C и содержанием твердых парафинов 13%, нагревают в рекуперационном теплообменнике и фракционируют совместно с 23,5% паров термолиза и 6% циркулирующей части остатка термолиза и получают 35,4% остатка и 94,1% паров фракционирования, которые смешивают с 1,9% газа стабилизации и сепарируют с получением 1,3% газа сепарации и 94,7% широкой дистиллятной фракции. Остаток фракционирования нагревают в печи и подвергают термолизу при 440°C 0,8 МПа и сепарируют с получением паров термолиза и 11,9% масс. остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть и балансовую часть, последнюю смешивают с широкой дистиллятной фракцией и стабилизируют с получением 1,9% газа стабилизации и 98,7% подготовленной нефти с вязкостью при 20°C 14,5 сСт, температурой застывания 2°C и содержанием твердых парафинов 5,1%. Вакуумное фракционирование и печной нагрев при фракционировании не используют.

В условиях прототипа в аналогичных условиях получено 98,9% масс. подготовленной нефти с вязкостью 29,5 сСт, температурой застывания 7°C и содержанием твердых парафинов 7,5%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить способ, снизить массовую долю парафина, вязкость и температуру застывания нефти и может быть использован в нефтяной промышленности.

1. Способ подготовки парафинистой нефти, включающий фракционирование нагретой нефти, термолиз нагретого тяжелого газойля и стабилизацию смеси продукта термолиза с продуктом фракционирования с получением газа стабилизации и подготовленной нефти, отличающийся тем, что фракционирование осуществляют совместно с циркулирующей частью остатка термолиза и парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, при давлении выше атмосферного с получением смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, а также паров фракционирования, при этом последние смешивают с газом стабилизации, охлаждают нефтью и сепарируют с выделением широкой дистиллятной фракции и газа сепарации, а смесь тяжелого газойля и остаточной фракции нагревают, подвергают термолизу и сепарации с получением паров термолиза, подаваемых на фракционирование, и остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть, направляемую на фракционирование, и балансовую часть, которую смешивают с широкой дистиллятной фракцией и подают на стабилизацию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термолиз осуществляют при температуре не выше 450°C, преимущественно при 420-440°C.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть газа сепарации используют в качестве топлива при нагреве тяжелой фракции.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовленную нефть дополнительно охлаждают.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что балансовую часть остатка термолиза дополнительно подвергают сепарации при пониженном давлении.