СПОСОБ ЗАЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ Российский патент 2000 года по МПК B03B9/02 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам переработки и утилизации нефтесодержащих осадков, накапливающихся в резервуарах различного назначения.

Известно, что в процессе эксплуатации сырьевых технологических и товарных резервуаров при центральных сборных пунктах нефти накапливаются донные нефтесодержащие осадки, объемы которых зависят от состава поступающего сырья. Для нормальной эксплуатации резервуаров необходимо осуществить периодическую зачистку и утилизацию нефтесодержащих шламов.

Известные в настоящее время способы зачистки резервуаров основаны на размыве донных осадков струей воды, подаваемой под давлением в нижнюю часть резервуара. Размытые донные осадки откачивают из резервуара струйным насосом (см. "Правила технической эксплуатации систем предотвращения накопления парафинистого осадка в нефтяных резервуарах", Уфа, ВНИИСПТнефть, 1974, Главтранснефть). Но известные способы зачистки резервуаров от нефтесодержащих осадков связаны с формированием высокоустойчивых эмульсий и строительством автономного блока для извлечения углеводородных составляющих из шлама. Основной недостаток известных способов - низкая эффективность и высокие капитальные и эксплуатационные затраты.

Наиболее близким по технической сущности является способ зачистки резервуаров от донных отложений с использованием установки УЗР-1. Метод зачистки основан на гидродинамическом воздействии струи воды на донные осадки и откачке размытой массы насосом из резервуара (В. Ф. Евтихин, С.Г. Малахова "Очистка резервуаров от остатков и отложений нефтепродуктов". Тематический обзор. М., 1984, с. 36).

Главным недостатком данного способа является низкая эффективность из-за формирования в процессе зачистки водой высокоустойчивых эмульсий и извлечение углеводородных составляющих из шлама на автономной дорогостоящей установке.

Целью предлагаемого способа является снижение материальных затрат на удаление шламов, интенсификация процесса размыва донных нефтесодержащих осадков и утилизация углеводородных составляющих.

Указанная цель достигается тем, что в описываемом способе зачистки и утилизации нефтесодержащих шламов, накапливающихся в резервуарах различного назначения, включающем механическую зачистку нефтешламов рабочей жидкостью, разбавление и вывод смеси из резервуара, горячую нефть вводят в слой отложений струей, обеспечивающей ресуспензирование и растворение части шлама при турбулентном режиме в нижней части резервуара. Причем одновременно в среднюю часть резервуара вводят холодную нефть, а отбор смеси нефтей осуществляют из верхней зоны резервуара. Из верхней части парового пространства отбирают такие пары нефти в систему улавливания легких фракций.

Известно, что использование воды для механического разрушения отложений нефтешламов приводит к формированию стойкой множественной эмульсии, для разрушения которых требуется высокая температура нагрева, большой расход химреагентов и длительное время отстоя. Использование же в качестве рабочей жидкости горячей нефти с одновременным вводом в среднюю часть резервуара холодной нефти позволяет получить новые эффекты: 1 - растворение парафина и смол в нижней части резервуара без формирования устойчивых эмульсионных систем; 2 - последующая перекристаллизация парафина в смеси нефти за счет понижения температуры, т. е. имеет вынос выходящим потоком углеводородных составляющих без специальной переработки нефтешламов на дорогостоящей установке. Погруженная струя горячей нефти, направленная в слой отложений при скорости истечения 13-24 м/сек, обеспечивает ресуспензирование шлама при турбулентном режиме, растворяет часть парафина и развивает отложения. Отбор нефти осуществляется из верхней части потока, поэтому разжиженная масса шламовых отложений поднимается со скоростью 0,1-0,15 см/сек в верхнюю зону резервуара. Растворенные в горячей нефти парафиновые отложения в средней зоне резервуара, куда вводится холодная нефть с промыслов, подвергаются процессу перекристаллизации за счет разности температур. При этом входящие в состав отложений мехпримеси переходят в состав нефти и осаждаются на дно резервуара, так как скорость осаждения их больше в 1,5-2 раза скорости выходящего из резервуара потока смеси нефтей.

Описываемый способ зачистки и утилизации нефтесодержащих шламов осуществляется в устройстве, изображенном на чертеже.

В нижнюю зону резервуара 1 вводится по трубопроводу 2 и сопло 3 горячая нефть. Струя горячей нефти обеспечивает ресуспензирование нефтесодержащего шлама 4 в турбулентном режиме. Размытые смолопарафиновые отложения 5, которые постепенно растворяются в объеме теплой нефти, оставляя на дне мехпримеси 6 и глобулы 7, вместе с потоком начинают двигаться в среднюю зону резервуара, куда по трубопроводу 8 вводится холодная нефть. За счет разности температур расплавленный парафин начинает вновь подвергаться процессу кристаллизации, но уже в объеме нефти без мехпримесей, содержащихся в шламе. Далее смесь горячей и холодной нефтей, а также углеводородных составляющих нефтешламов отбирается из верхней зоны через отборное устройство 9 и по трубопроводу 10 и направляются на дальнейшую переработку. Из парового пространства 11 резервуара 1 отбираются легкие углеводороды в систему улавливания легких фракций 12.

Таким образом, описываемый способ позволяет зачищать резервуары от нефтесодержащих шламов в герметизированном варианте и совмещать этот процесс с утилизацией углеводородных составляющих шламов в товарные поставки. Экспериментальные исследования показали высокую эффективность описываемого способа зачистки и утилизации нефтесодержащих шламов.

Использование: нефтедобывающая промышленность, в частности технологические процессы переработки и утилизации нефтесодержащих осадков, накапливающихся в резервуарах различного назначения. Сущность изобретения: горячую нефть вводят в слой отложений струей, обеспечивающей ресуспензирование и растворение части шлама в турбулентном режиме в нижней части резервуара. Одновременно в среднюю часть резервуара вводят холодную нефть. Отбор смеси нефтей осуществляют из верхней зоны резервуара, а также из верхней части парового пространства отбирают пары нефти в систему улавливания легких фракций. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ зачистки и утилизации нефтесодержащих шламов, накапливающихся в резервуарах различного назначения, включающий механическую зачистку нефтешламов рабочей жидкостью, разбавление и вывод смеси из резервуара, отличающийся тем, что горячую нефть вводят в слой отложений струей, обеспечивающей ресуспензирование и растворение части шлама в турбулентном режиме в нижней части резервуара, причем одновременно в среднюю часть резервуара вводят холодную нефть, а отбор смеси нефтей осуществляют из верхней зоны резервуара. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что из верхней части парового пространства отбирают пары нефти в систему улавливания легких фракций.