Способ обезвоживания и обессоливания нефти

Способ обезвоживания и обессоливания нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>749881

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М, Кл.з (22) Заявлено 051277 (21) 2550567/23-04

С 10 G 33/04

С 10 С 33/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230780. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 665. 622. 43 °.065.6(088.8) С.И. Борисов, В.М. Власов, В.A. Краснеев, Б.A. Лецкин, А.A. Петров, Ю.С. Смирнов, В.M. Пузанков, A.Ï. Чучелин и A.З. Шефер (72) Авторы изобретения

Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности и Нефтегазодобывающее управление "Первомайнефть" объединения "Куйбышевнефть" (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ

НЕФТИ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к подготовке нефти для переработки ее на промыслах и заводах. . Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий введение химического реагента-деэмульгатора, действие которого направлено на реэрушение защитных оболочек на каплях эмульгированной воды, отстаивание обработанной реагентом эмульсии в одну или несколько ступеней при повышенной температуре или при температуре окружающей среды f1), Недостатками этого способа являются однократное использование деэмульгатора, потери его с товарной нефтью, что требует повышенных расходов деэмульгатора на процесс обезвоживания и обессоливания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий ее нагрев, введение маслорастворимого деэмульгатора, обработку промывной водой, многоступенчатое отстаивание H обессоливание.

По этому способу газонасЫщенную сырую обводненную нефть подают s сепаратор, где производится разгазирова-. ние эмульсии. Реагент-деэмульгатор вводится при входе эмульсии в сепаратор. Из сепаратора сырую обводненную нефть направляют на первую ступень остаивания в резервуар предваритель- ного сброса воды. Эмульсию вводят в резервуар через маточник под слой воды. В поток сырой обводненной нефти перед резервуаром первой ступени от1О стаивания подают воду, дренированную с отстойников глубокого обезвоживания (вторая ступень отстаивания) . и электродегидраторов(третья ступень отстаивания). Избыток воды из резервуа1$ ра первой ступени отстаивания сбрасывают через ловушки на очистные сооружения. Средний удельный расход реагента составляет 57,7 г/т нефти j2) .

Однако этот способ также не лишен

20 недостатков, таких как повышенный расход реагента-деэмульгатора и значительные .эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью непрерывной подачи деэмульгатора в нефтяной поток.

Целью изобретения является сокращение расхода маслорастворимого деэмульгатора

Поставленная цель достигается опи30 сываемым способом обезвоживания и

749881 обессоливания нефти, включающим ее нагрев, введение маслорастворимого двэмульгатора, обработку промывной водой, многоступенчатое отстаивание и обессоливание, заключающимся в том, что в сырую обводненную нефть предварительно подают промежуточный слой, образующийся при отстаивании и обессоливании и содержащий маслорастворимый деэмульгатор, и нагретую обезвоженную нефть или ее фракции. Предпочтительно нагретую обезвоженную нефть или ее фракции подают в количестве

1-5Ъ от объема обрабатываемой сырой обводненной нефти. Желательно подавать обезвоженную нефть или ее фракции, нагретые до 80-260 С.

Отличие предложенного способа состоит в том, что сырая обводненная нефть обрабатывается промежуточными слоями, образующимися на первой и последующих ступенях обработки, содержащими маслорастворимый деэмульгатор, действие которого интенсифицируется подачей углеводородной жидкости, нагретой до температуры не ниже 80 С. Такое ведение теХнологического процесса обработки сырой обводненной нефти позволяет вести периодическую подачу свежей порции деэмульгатора в количествах, компенсирующих его потерю с товарной нефтью в растворенном виде.

При таком осуществлении технологического процесса обезвоживания и обессоливания нефти маслорастворимый деэмульгатор циркулирует в системе подготовки нефти и требуется лишь незначительная его подпитка, компенсирующая небольшую потерю его с выводимой из установки товарной нефтью.

Подпитка системы реагентом может производиться или периодически, по мере, обеднения реагентом-деэмульгатором промежуточного слоя эмульсии, или по-. стоянно в количестве, как показали испытания, не превышающем 5-10 г/т нефти, что в б раз сокращает расход деэмульгатора по сравнению с известным способом. уменьшение содержания деэмульга""торйГ"й прбмежуточйом" слое "кбйтролируется rio значению межфазного натяжения нефтяной вытяжки, взятой из промежуточного слоя, определенного на границе с дистиллированной водой.

Пример 1. Гаэ она сыщенная сырая обводненная нефть постУпает в сепаратор, где отбирается газ. Перед входом в сепаратор сырую обводненную нефть смешивают сначала с эмульсией промежуточного слоя, получаемой дренированием до чистой нефти из отстойников второй ступени обработки и электродегидраторов, содержащей повышенное количество реагента-де эмульгатбра, а"затем с" углеводородной жидкостью, отобранной с 26 тарелки стабилизационной колонны. Темпе10

65 ратура углеводородной жидкости 140160 С. Эту жидкость вводят в сырую обводненную нефть под давлением колонны стабилизации (8-9 атм) в количество около 1,5%, считая на сырую обводненную нефть, Точка ввода углеводородной жидкости в сырую обводненную нефть находится рядом с точкой ввода эмульсии промежуточного слоя.

По выходе из сепаратора полученную смесь вводят через маточник под слой воды в резервуар первой ступени отстаивания, в котором смесь сырой обводненной нефти, эмульсии промежуточного слоя с содержавшимся на поверхности капель этой эмульсии деэмульгатором и углеводородной жидкостью, пройдя слой воды, смешивается с эмульсией промежуточного слоя первой ступени отстаивания, также содержащей деэмульгатор.

Обработанную на первой ступени отстаивания нефть с содержанием остаточной воды 0,03-0,5% подают на прием сырьевых насосов, которыми ее прокачивают через теплообменники, где она нагревается, и далее направляют на ступень глУбокого обезвоживания в отстойники. Нефть в отстойники вводится через маточники, о в нижнюю часть отстойника в нефтяную зону.

По выходе из отстойников глубоко обезвоженную нефть направляют на ступень обессоливания в электродегидратор. Эмульсия промежуточного слоя, отстоявшаяся в отстойнике глубокого обезвоживания, дренируется до чистой нефти и направляется в голову процесса.

Перед электродегидратором в глубоко обезвоженную нефть подается промывная вода. Обессоленная и обедненная реагентом нефть из электродегидратора направляется насосами через печь в колонну стабилизации и затем после охлаждения — потребителю.

Промывная вода, введенная в глубоко обезвоженную нефть перед электродегидратором, эмульгируется в нефти, при этом происходит вымывание солей и одновременно на каплях эмульгированной промывной води адсорбируется деэмульгатор из объема нефти, который затем с этой эмульсией дренируется из аппарата до чистой нефти и возвращается в голову процесса.

По полученным значениям межфазного напряжения на границе раздела нефти— вода (до и после эмульгирования воды и нефти) с помощью калибровочной кривой определялось количество деэмульгатора, иззлеченного из нефти на по-. верхности глобул эмульгированной во- ди, отделенных от нефти центрифугировайием эмульсии.

Полученные результаты (степень извлечения маслорастворимого деэмульга749881

Точка ввода обессоленной нефти в сырую обводненную нефть находится рядом с точкой ввода эмульсии промежуточного слоя. В эту же точку вводится реагент-деэмульгатор в количестве 46 г/т нефти (в случае работы установки по схеме, принятой за прототип, расход реагента равен 65 г/т).

По выходе из сепаратора полученная смесь вводится через маточник под слой воды в резервуар первой ступени отстаивания, в котором смесь сырой обводненной нефти, эмульсии промежуточного слоя с содержащимися на поверхности капель этой эмульсии деэмульгаторами и обессоленной нефтью, пройдя слой воды, смешивается с эмульсией промежуточного слоя первой ступени отстаивания, также содержащей реагент-деэмульгатор..

Обработанная на первой ступени отстаивания нефть с содержанием остаточной воды 1-3% поступает на приет сырьевых насосов, которые прокачивают ее через теплообменники нефть/нефть. Нагретая до бООС нефть далее направляется в отстойники сту пени глубокого обезвоживания. Нефть в отстойники вводится через маточники в нижнюю часть отстойника в нефтяную фазу. По выходе из отстойников глубокого обезвоживания нефть направляется на ступень обессоливания в злектродегидратор. Перед электродегидратором в глубокообезвоженную нефть подается промывная вода. Обессоленная и обедненная реагентом нефть из электродегидратора направляется насосами через печь, где она нагревается, и затем подается в теплообменники нефть/нефть. ЗДесь она охлаждается, одновременно нагревая нефть, поступающую на ступень глубокого обезвоживания. После печи часть потока обессоленной нефти отбирается (в количестве около 5%, считая на сырую обводненную нефть) и направляется в голову процесса, в сырую обводненную нефть перед ступенью сепарации.

Эмульсия промежуточного слоя, отделившаяся в отстойнике глубокого обезвоживания и электродегидраторах, дренируется до чистой нефти и также направляется в голову процесса в сырую нефть.

В табл. 2 приведены технологические показатели работы установки, полученные при работе ее по известному и предлагаемому способам.

Эти данные показывают, что предлагаемый способ позволяет снизить расход реагента с 57,7 до 10 г/т без ухудшения качества товарной нефти. тора из нефти поверхностью глобул эмульгированной воды) для различных количеств эмульгированной воды и содержания реагента в нефти до эмульги- рования приведены в табл. 1.

Пример. 2. Газонасыщенная сырая обводненная нефть поступает в сепаратор, где отбирается газ. Перед входом в сепаратор сырая обводненная нефть смешивается сначала с эмульсией промежуточного слоя, получаемой дренированием до чистой нефти из отстойников второй ступени обработки и электродегидраторов и содержащей повышенное количество реагента-деэмульгатора,, а затем с обессоленной стабильной нефтью, отобранной из куба стабилизационной колонны с температурой 240-260ОC. Обессоленная стабильная нефть вводится в сырую обводненную нефть под давлением колонны стабилизатора (8-9 атм) в ко- 20 личестве 2-3Ъ, считая на сырую обводненную нефть.

Точка ввода обессоленной стабильной нефти в сырую обводненную нефть находится рядом с точкой ввода эмуль- 25 сии промежуточного слоя. В эту же точку вводится реагент-деэмульгатор в количестве 5-10 г/т нефти для компенсации потерь реагеита, выводимого из установки с товарной нефтью. 30

По выходе из сепаратора полученная смесь вводится через маточник под слой воды в резервуар первой ступени отстаивания, в котором смесь сырой обводненной нефти, эмульсии промежуточного слоя с содержавшимся на поверхности капель этой эмульсии деэмульгатором и обессоленной стабильной нефтью, пройдя слой воды, смешивается с эмульсией промежуточного 40 слоя первой ступени отстаивания, также содержащей деэмульгатор.

Далее процесс обезвоживания и обессоливания нефти протекает так же, как описано в примере 1.

Пример 3. Газонасыщенная сырая обводненная нефть поступает в сепаратор, где отбирается газ. Перед входОм в сепаратор сырая обводненная нефть смешивается сначала с эмульсией промежуточного слоя, полученной 50 дренированием до чистой нефти отстойников второй ступени обработки и злектродегидраторов и содержащей повышеннбе количество реагента-деэмульгатора, а затем с обессоленной нефтью,55 отобранной из трубопровода обессоленной нефти после печи и нагретой до температуры 80-85бС.

Обессоленная нефть вводится в сырую обводнеиную нефть под давлением 0

4,5-5,0 атм в количестве около 5%, считая на сырую обводненную нефть.

749881

Т а б л н ц а 1

33,6

9,6

6,8

З,8

О

12,6

11 4

9,6

9,0

4,2

Таблица 2

Ступень обессолнвания

Расход реаген та, г/т товарной нефти характеристика исходной нефти

Способ работы установки

TX ступень обработки— обеэв ожив ание

Т ступень обработки— предварительный сброс держание в не фти (I1E ступень обработки — обессоливание) соли, мг/л воды, Ф

Содержание в нефти соли мг/л воды, % соли,, соли, мг/л a э, мг/л

Иэвестный (прототип) 45-47 96000 57,7

ИредлагаеиыВ 45-47 96000 10,0

152 0,04

980 0,4

440 0,2

27,3

0,5

0,03

130

0,2

Формула иэобретения

1. Способ обеэвоживания и обессоливаиия нефти, включающий ее нагрев, " эведение маалораатворимого деэмульгвтора, обработку промывной водой, МиогаатУленчатое отстаивание и обесаолиюаиие, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода феэмульйВтбрау и анрую абводненйум нефть лредэарительно подают лромежуТачннй алай, абраэующийся лри ота юиВВнии и ©беааоливании и содержа-

О

3

10 зо

О

50 .60

4О

40 60

О

16

76

83

91

1ОО о

79

81

84

93

1ОО

Ступень обезвоживания щий мадлорастворимый девмульгатор, и нагретую обеэвоженную нефть или ее фракции, 2. Способ по II. 1, о т л и ч а юшийся тем, что йагретую обеэвоженную нефть или ее фракции подают

Щ в количеств 1-5Ф от обьема обрабатываемой сырой обводненной нефти.

3. Способ ло пл, 1 н 2, о, т л ич а ю шийся тем, что подают обеэвоженную нефть или ее фракции, Щ нагретые до 80"260еС.

749881

Составитель М. Сергеева

Редактор О. Кузнецова Техред A. Щепанская Корректор И Муска

Тираж 545 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4554 19

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каспарьянц. Промысловая подга товка нефти.М.,Недра,1966,с.87-121

2. Палий П.A. Органиэация управления и эксплуатации технологических .схем нефтедобывающих предприятий.

Куйбьыев, 1972, с. 58-63 (прототип).