Установка для сбора нефти Советский патент 1983 года по МПК B65D90/30 

Изобретение относится к сбору, подготовке и хранению нефти и нефтег: продуктов и может быть использовано на промыслах и нефтеперерабатывающих, заводах. Известна установка для хранения нефти и нефтепродуктов,включающая резерву ар с сигнализаторами давления и испрлнительными механизмами, трубопрово,ды и устройство для конденсации паров нефтепродуктов, содержащее емкость для конденсата, холодильник, эжектор и циркуляционный контур для подачи конденсата ,в эжектор. Холодильник представляет собой вертикально установленную в грунте трубу, надземная часть которой соединена с выходом эжектора и газовым пространством резервуара, а подземная - с емкостью для конденсата С 11. Недостатком этой установки является применение дополнительного оборудо вания, требующего тонкой регулировки и надежной автоматизации, что не всегда возможно в условиях промысло-вой эксплуатации. Отсутствие же таковой или неполадки в ее работе приводят к резкому увеличению потерь легких компонентов нефти и нефтепродуктов, являющихся наиболее ценными. Наиболее близким По технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для. сбора нефти, включающая сепаратор, нефтехранилище, трубопроводы для отбора газа, соединенные с инжектором 2 Г|. Трубопроводы для транспортировки отобранного газа с установки подготовки нефти, концевых газосепара тов и блока очистки сточных вод соедине ны с инжектором,который установлен на циркуляционной линии углеводородного конденсата.В указанной системе рабр чим агентом, инжектирующим газ,, является углеводородный конденсат, насыщенный легкими углеводородами. Поэтому вследствие отсутствия достаточной разницы упругости паров инжектируемых газов и рабочего агента смеси сконден сированных углеводородов этот кондеНсаг не может эффективно осуществлять процесс инжекции газов. Кроме того, ; вследствие прямоточного движения инже тируемого газа и рабочего агента сис тема, снабженная инжектором указанного типа, не может обеспечить доста трчной степени сжатия. , . Цель изобретения - сокращение потерь легких углеводородов в виде при дуктов испарения в резервуарах и ем.костях центральных нефтесбормых пуни тазй. промыслов, где производится подготовка нефти, а также в сырьевых J парках неАтеперерабатывающих заводо§ Цель достигается тем, что установ к а для сбора нефти, включающая сепараторы, нефтехранилище, трубопровода цля,отбора газа, соединенные с инжек- . тором,снабжена стабилизационной колон-, ной с отбойной тарелкой, выполненной в виде соединенных между собой гидроциклонных элементов , скруббером с распределительной гидроциклонной тарелкой и линией острого орошения, соединенной со стабилизационной колонной и инжектором. Кроме того, активное сопло инжектора может иметь на внутренней поверхности винтовые канавки, а ввод в камеру смоиения инжектора, соединенный трубопроводом отвода газа, может быть выполнен с углом наклона, равным углу наклона винтовой,канавки. Перед входокГв активное сопло инжектора может быть установлен завихритель шнекового типа. На фиг, 1 изображена установка для сбора нефти; .на фиг. 2 - узел I стабилизационной колонны, разрез, где установлена отбойная тарелка из гидроцйклонных элементов; на фиг, 3 узел II скруббера, разрез, где уста-г новлена распределительная тарелка из гидроциклонных элементов; на фиг. 4вихрев.ой инжектор с линияМи подвода дегазированного или нестабильного ; бензина к активному соплу и газовой обвязки резервуаров в камеру смешения вихревого инжектора, разрез (узел {); на фиг. 5 - активное сопло вихревогъ инжектора, разрез А-А на фиг. 4, показывающий винтовые канавки на внутренней поверхности активного сопла; на фиг. б - развертка винтовой линии канавки на внутренней поверхности активного сопла вихревого инжектора на фиг. 7 - вид В на фиг. 4, покаэывак1щий, что подвод газовой обвязки камеру производится тангенциально; на фиг. 8 - участок трубопровода в виде шнека дегазированного или нестабильного бензина перед вводом в активное сОпло вихревого инжектора; ;на фиг. 9 - вставка в виде шнека , вид В на фиг. 8. Установка для сбора нефти включает в себя сепараторы газов и воды, нефтехранилище, трубопроводы для отбора газа, соединенные с инжектором, а также установку стабилизации нефти. Последняя содержит стабилизационную колонну 1, холодильник 2, скрубе5ер 3, нагреватель 4, резервуары 5 сырьевых и товарйых парков хранения нефти с коллектором газовой Обвязки 6 и. звыходом на факел 7, систему трубопроводной перекачки с инжектором 8 и насосом 9. Стабилизационная колонна в верхней.части снабжена отбойной тарелкой 10, состоящей из гидроциклонных элементов 11, а скруббер - распределительной тарелкой такого же ти|па. Активное сопло 12 инжектора выпол :нено с винтовыми канавкгили 13 на внутренней поверхности, а камера смешения 14 инжектора имеет наклонный тангенциальный патрубок 15 для ввода продуктов испарения резервуаров. Применяемый инжектор является вихревым. Система трубопроводов перед ввоаэ -рабочего агента в активное сопло 12. вихревого инжектора снабжена участком трубопровода 16, имеющим завихриваюjojTo вставку 17 шнекового типа. Установка для сбора нефти работает следующим образом. Продукция CKBeiacHH с учетом ее количества поступает на установку сепарации, где отводится газ первой ступейи Далее после установки сброса воды, где сбрасывается основное количестве пла;стовой воды, Н1ефть насосом подается в нагреватель и поступает в колонну стабилизации 1 . Парогазовая смесь с помовдю ректификационных т-аре лок контактирует с нестабильным бёнзином, поступающим в виде орошения ; Э эту колонну, а более стабильная нефть, удаляется снизу колонны и по- ступаегт в резервуары. Температура вер ха колонны поддерживается с помощью ; острого орошения, подаваемого в виде сконденсированного дегазированного или нестабильного бензина. Однако при этом паровой фазой увлекаются более тяжелые фракции углеводородов ; в виде капель, оказывающие отрицатеЛь Hcie влияние на процессы последующей Г .«окденсации и сепарации. С целью | устранения этих недостатков устанавливаются отбойнью тарелки. Наиболее Г эффективными считаются сетчатые.ОднаКо эти типы отбойных тарелок не обладают достаточной эффективностью отделения сконденсированных капель от паровой фазы углеводородов при сепарации нефти вследствие большого по- ; ступлёния нагретой парогазовой смеси в отббйнз .тарелку. Унос капель при- водит к лхеньшению флезстиового числа : Biepxa стабилизационной колонны, значит tc ухудшению процесса ректифика- ; ций легких углеводородных газов, а . следовательно, к повышенному содержа.нию газов в нестабильнс бензине, а это в свою очередь /к ухудшению ябсхзрб ции продуктов испарения в резервуарах сырьевых и товарных парков и, в ко-яечном счете, к ухудпюнию процесса гер1метизацйи их. Для устранения указанного недостатка в стабилизаци онной колонне, ее концентрационной , установлена отбойная тарелка :выполненная из гидроциклонных элементов. Паровая фаза в колонне вместе . с захваченными каплями тяжелых фрак- ций углеводородов попадает в отбойную тарелку из гидроциклонных элементов и пода давлением верха колонны интен сжвно закручивается в этих элемента. Под действием крутки потока возни-; кает поле центробежных сил, в которф наиболее тяжелая фаза ( капельная жид-. кость, наиболее тяжелые угле водородов) отбрасывается к периферии ,и стекает по цилиндрической и конической стенке элемента, а. легкая фаза (легкая углеводородная, парогазо- вая) выводится из колонны. Равнсмиерность загрузки гидррциклонных элементов, а значит их одновременность ра,боты, обеспечивается тем, что сумма сечений ввода продукта в гидроциклонные элементы в несколько раз меньше ;живого сечения кармана абсорбционной :тарелки колонны, что обеспечивает равномерность загрузки гидроциклонных элементов. Легкая парогазовая смесь из колонны поступает в конденсаторхолодильник, где с помощью отбора тепла, происхода т конденсация паровой |фазы. Вместе с этим продуктом выходит я сухой газ, содержащий в основном ,. метан-этановую фракцию. Эта смесь подается в распределительную тарелку скруббераi Так как эта тарелка выполнена из гидроциклонных элементов, тО в них под действием центробежных сил происходит интенсивное отделение наиболее легких газов от нестабильного бензина. : Растворимость углеводородных гаэов тем больше, чем ниже Молекуляр- на& вес абсорбента, т.е. в качестве, :абсорбента более эффективно применять нестабильный бензин. Поэтому более эффективным для поглощения легколе Тучих углеводородных компоненов, подводимых по уравнительной линии из резервуаров к камере смешения йнжек-. ;тора, является нестабильный бензин, подаваемый в виде рабочего агента этого инжектора . Наиболее качест|венный нестабильный бензин возможно получить из стабилизационной колонны, ;снабженной отбойной тарелкой из гидроциклонных элементов, так как в этих элементах под действием центробежных сил происходит интенсификация и более {качественное разделение газа, паровОй фаэы нестабильного бензина и капель-4 ной жидкости. Газопаровая фаза из стабилизационной колонны удаляется ;через сливные п аТрубки гидроциклонных :элементов, а капельная жидкость стекает вдоль периферийной стенки этих эле-, ,ментрв.Однако вследствие значительного давления.паров легкий абсорбент легче увлекается сухим газом и труднее .отделяется от поглощенных газов при де,сорбции.Поэтому наличие распределительной тррелки из гидроциклонных эле)ментов, в которой процесс выделения . сухих газов интенсифицируется за счет центробежных сил, возникающих в гидроцикловных элементах, в абсорбере является необходимым, Нестабйльный .бензин, уже отделенный от легких газов, из скруббера поступает на прием насоса, осуществляющего подачу этого дегазированного .бензина в виде острого орошения на верх стабилизационной колонны, а также в виде рабочего агента к активному соплу вихревого инжектора.

При интенсивной крутке потока, достигаемой наличием на внутренней по-5 верхности сопла винтовых канавок Сб .гласно распределению давлений в периферийной зоне возникает интенсивное разрежение, так как в центре поток вращается по закону тела. 10 Таким образом, в камере смешения ийжектора разрежение, возц,икающее от действия скоростного напора струи иэ ропла инжектора, интенсифицируется под действием крутки потока. -Крутка 5 потока интенсифицируется, если участок трубопровода перед входом в активное сопло инжектора снабжен завихрителем шнекового типа. Последний позволяет на подходе к активному соплу 0 получить интенсивно закрученный поток жидкости, что соответствует уменьшению сопротивления потоку жидкости в самом инжекторе, а значит увеличению КПЙ. этого устройства. , , 25

Для сравнения предлагаемой уста новки для сбора нефти и известной проводят лабораторные испытания. В качестве рабочего агента инжектора используется обьгчный конденсат, получаемый на установках сепарации нефти,- и дегазированный нестабильный бензин после стабилизационной колонны с от- бойной тарелкой из гидроциклонных эяементов. Вместо тарелки Применяют обычный гидрсщиклонный элемент 0 40мм. Ш-S ход паровой фазы с газом осуществляется через центральный цилиндрический патрубок 0 28 мм, а выход стабильной нефти - через отверстие 0 12 мм в . нижней части аппарата. Показателем .40 эффективности, определяющим способность нестабильного бензина и углеводородного конденсата поглощать прЬ.дукты испарения нефти из резервуарой и товарных парков, является величина 45 давления насыщенных паров нефти. Чем меньше эта величина, тем больше абсорбционная способность этого углеродородного продукта(величина давления насыщенных паров нефти при испольпзовании в качестве рабочего агента : активного сопла инжектора углеводо- , родного конденсата 450 мм рт. ст. иi -Нестабильного бензина 300 ммрт.ст. (эффективность 100 и 133% соответственно). .: Давление насыщенных паров при этом определяется по методу Валявского-Бу1даройа в несколько модифицированном; | варианте.

Снижение величины давления насыщенных паров, а значит повышение эффективности герметизации резервуарHKtx парков с помощью инжекции продуктов испарения, объясняется повышением абсорбционных свойств нестабильного бензина, получаемого с установки для сбора нефти, применением вихревого . инжектора с активным соплом, на вну ранней поверхности которого имеются винтовые канавки, а камера смещения имеет тангенциальный.ввод продуктов испарения. При этом угол наклона тангенциального ввода в камеру смешения вихревого инжектора равен углу подъема винтовой канавки, что обеспечивает наименьшее сопротивление вводимым в камеру смешения инжектора продуктам испарения, в резервуарах. Это также объясняется применением предварительно закрученного потока жидкости перед вводом в активное сопло инжектора.

Все это позволяет сократить потери легких углеводородов( продуктов испарения в резервуара х) и упрощает герметизацию резервуаров по сравнению С известными(с применением компрессор-i Hfcix станций) . Кроме того, эта : л установка для сбора нефти позволяет вовлечь дополнительное количество легких углеводородов в товарный бен-t зкн и топливный газ, поступающие потребитегао {1-1,5 вес.% на нефть).Плановые потери нефти должны составлять вес.% от Добычи (подготовка нефти 0,38 вес.%; транспортировка и хранение нефти 0,27 вес. могут меняться в пределах от 0,5 до 1 весь% и более.

Если взять НГДУ с ежесуточной добычей в 20000 т нефти, то только от транспортировки и хранения нефти теряется согласно плановьам цифрам 52 И в сутки. Если уменьшить эти потери только на 12 т эжесуточно за счёт применения предлагаемой установки, будет уловленно свыше 4000 т легких углеводородов в год. Экономический эффект составит 168000 р.

Кроме того, эта установка улучшает качество несЗтабильного бензина, по- ; ступающего потребителю, так как увеличивается количество легких углево- / ;дород6в - продуктов испарения резервуаров. Этим самым уменьшается загдзовавность территории нефтепарков, что улучшает условия техники безопасности и способствует охране окруч анвдей среды.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРА НЕФ-f ;1И включавшая сепараторы, нефтехра:нилицег трубопроводы для отбора газа, соединенные с инжектором, от л и|ч а ю tdi а я с я тем, что, с целью сокращения потерь легких углеводрродсэВ, она снабжена стабилизационной колднной с отбойной тарелкой, выполненной в виде соединенных мелщу собой гидрО циклонных элементов, скруббером с i распределительной гидроциклонной та рёлкой и линией острого орошения, cdединенной со стабилизационной колонной и инжектором. 2. Установка по п.1, о т л и ч аю ц а я с я тем, что активное сопло инжектора имеет на внутренней поверх.ности винтовые канавки, а ввод трубопровода для отвода газа в камеру его смешения выполнен с углом наклона, равным углу наклона винтовой канавки. ; 3. Установка попп.1и2, отл и-§ чаюшаяся тем, что перед входом (/ в активное сопло инжектора установлен iзавихритёль шнекового типа. tSufuwtiS А J 1 .йейкаю