Система улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти Советский патент 1988 года по МПК B01D19/00 

00

со

00 4 4 СП

Изобретение относится к системам улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промьшшенности. Целью изобретения является повышение коэффициента отбора паров углеводородов. Система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с дегазатором. Верхняя кромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе. 1 ил. I 1(Л

N)

ИзоГ ретепие относится к нефтедй- бывающей промьпиленности, в частности к системам обработки и хранения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и аппаратах низкого и атмосферного давлений, может быть использовано в смежных отраслях народного хозяйства, ре111ающ1 х задачи сбора, обработки, транспорта и хранения жидких углеводородов при низких давлениях, а также в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства при хранении жидких испаряюищхся веществ, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1194787.

Цель изобретения - повышение коэффициента отбора паров углеводородов.

На чертеже приведена технологическая схема системы улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти,

В состав системы входит трубопровод 1 водогазонефтяной смеси, подключенный к концевому делителю 2 фаз (КДФ), которьш имеет патрубок 3 выхода нефти, патрубки 4 и 5, соединенные с отсеком 6 гидростатического регулятора 7 давления газа, оборудованного 1нтурвалом с винтовым штоком 8 и закрепленным на его нижнем конце подвижным переливным стаканом 9 с герметичным сальником на нижней кромке. Гидростатический регулятор 7 давления подключен сливным водопроводом 10 к водяной зоне резервуара 11, КДФ 2 патрубком 3 соединен с установленным внутри резервуара вертикальным дегазатором 12, в котором разме- п( отражательный диск 13, переливной стакан 14 и трубньп газосборник 15, соеди ненный с помощью газопровода 16 с конденсатосборником 17, который имеет два патрубка, один из которых подключен к насосу 18, откачивающему конденсат в конденсатопро- вод 19, а второй - к вакуумному компрессору 20, откачивающему газ в газопровод 21, К переливному стакану 14 дегазатора 12 подключен отводящий (сливной) патрубок 22, на котором имеются гвдрозатворы 23. Уровень нефти 24 внутри резервуара 11 поддерживается переливной камерой 25, которая трубопроводом 26 подключена к насосу 27, создающему напор в нефтепроводе 28. Газовая зона резервуара 11 латрубком 29 и водяная патрубком 30 соединены с гидростатическим регу

лятором 31 уровня воды внутри которого смонтирован передвижной переливной стакан 32, регулируемый штурвалом с винтовым штоком 33, к гидростатическому регулятору 31 уровня подключен сливной водопровод 34 и 1сборный газопровод 35, который с подключенным к нему газовым патрубком от гидрорегулятора 7 давления присоединен к конденсатосборнику 36, имеющему два патрубка, один из которых подключен к насосу 37, откачивающему конденсат в конденсатопро- вод 38, а второй - к компрессору 39. Последний напорным газопроводом 40, к которому подключен с помощью газо- провода 21 газовый патрубок от вакуумного компрессора 20, подсоединен к газосепаратору 41, имеющему два патрубка, один из-которых подключен к объемному насосу 42, откачивающему конденсат в конденсатопровод 43, а второй - к напорному газопроводу 44, который перемычкой 45 соединен через клапан 46 с резервуаром 11, Кроме того, к дегазатору 12 подключен трубопровод 47 горячей дренажной воды с распределительной гребенкой 48,

Давление Р в газовом пространстве дегазатора 12 меньше, чем давление Pf. в га:зовом пространстве резервуара 11. Поэтому, для того, чтобы нефть из дегазатора перетекала в резервуар,.необходимо поднять уровень нефти в дегазаторе над уровнем нефти в резервуаре на высоту h, которую можно определить по формуле

ь - -- -ЧУ4- -H).

PS

5

0

5

где р - плотность нефти,

Q - расход жидкости, м /с;

d - диаметр переливного патрубка, м;

1 - длина переливного патрубка, м;

Л - коэффициент сопротивления; t - коэффициент местных сопротивлений;

g - ускорение силы тяжести, M/cS

Переливной стакан 14 обеспечивает подачу нефти к области пониженного давления Р в дегазаторе при любом рабочем уровне взлива нефти в резервуаре. Исходя из этого, верхнюю кромку переливного стакана устанавливают

на высоте Н, не менее высоты На уровня нефти в дегазаторе и равной

Н,, Hg h + ,,

где .. максимальный рабочий уровень взлива нефти в резервуаре, м.

В случае, если , т.е. исте- чение нефти происходит под слой высотой

ЛН Hg - Н„ ,

давление Рр,при котором происходит

отбор газа из нефти и которое равно давлению в месте истечения нефти, на величину ЛР UН pq больше, чем давление Р в газовом пространстве дега затора. Таким образом, при установке верхней кромки переливного стакана ниже уровня нефти в дегазаторе количество отбираемого газа будет меньше чем при установке верхней кромки переливного стакана на одном уровне или выше уровня нефти в дегазаторе.

Система работает следующим образом.

Поток водогазонефтяной смеси поступает по трубопроводу 1 в концевой делитель 2 фаз, где частично расслаивается на фазы: нефть, газ и воду. Нефть в КДФ перетекает через перегородку и выходит по трубопроводу 3, а вода и газ по патрубкам 4 и 5 соответственно поступают в отсек 6 гидростатического регулятора 7 давления газа, предназначенного для автоматической стабилизации уровня раздела фаз нефть-вода в КДФ. Уровень жидкости в КДФ и соответствующий ему уровень воды в отсеке 6 поддерживают давлением в нем газа, выход которого предусматривается по нижней пилообразной кромке, при этом давление газа в отсеке создается гидростатическим столбом воды, высота которого регулируется перемещение переливного стакана 9. В верхней части гидростатического регулятора 7 давления газ проходит через столб воды и направляется в сборный газопровод 35, а вода по трубопроводу 10 поступает в водяную зону резервуара 11.

Нефть из КДФ по трубопроводу 3 поступает в нижнюю часть вертикального дегазатора 12, в котором она

вместо с микропузЕлрькамп газс1 поднимается до верхнего урогиш пороливно- го стакана 14, где на поверхности раздела фаз происходит выделение остаточного газа в трубный газосборник 15, откуда он напракляется по газопроводу 16 через кондеисато-сбор ник 17 на прием вакуум-компрессора 20, который создает п верхней части дегазатора 12 вакуум, ВРлнчина которого в зависимости от заданных условий для различных место1Н )Ждений принята равной (0,9 - 0, (абс При этом длина переливного стакана, обеспечивающая необходимую высоту столба жидкости в пространстве между стенками стакана и корпусом дегазатора, под давлением которого нефть поступает из дегазатора в ро зервуар, предусматривается в зaииcи ocти от принятого значения иакуумл и максимальной высоты уровня нефти в резервуаре. При значении вакуума 0, Ша (абс) длину перелиз ;о1 о стакана определяют из соотношения 1.-0,2 Н;

для вакуума 0,8 10

МПа (аос) длина II; при вакууме

стакана равна ,3 0,7-10 МПа (абс) ста1чЛ л L- 0,4 11; а при вакууме О , f; 1 С) мПа (абс) - L 0,54 Н.

Для нефти с плотное т.ью 8ЬО кг/м и при принятом значении ВьЧкуума 0,9.10 (абс) при максима.пт1ной высоте уровня нефти в резог нуаре Н-10 м длину переливного стакана для создания необходимого давления столба жидкости, большего, чем в резервуаре (0,1002-0,102 та), принимают равной 2 м. Создание вакуума и дегазаторе способствует увеличению выхода газовых пузырьков из нефти, так как при ее движении к верхней кромке переливного стакана пузырьки газа, с уменьшением давления в дегазаторе, расширяются и соединяются н более крупные, устремляясь вследствие диффузии и конвекции углеводородов в пространство с меньшей их концентрацией. При этом улучшается процесс выхода газа из нефти, увеличивается последующее сокращение ее потерь, вследствие чего коэффициент отбора углеводородов повышается. После вакуум-компрессора газ поступает в газопровод 21.

Разгазированная в дегазаторе 12 )1ефть переливается через кромку ста

капа 14, под давлением столба ЖРЩКОС- ти направляется в приемный патрубок, который находится в нижней части стакана, перетекает через гидрозатворы 23 или через нижний конец патрубка в нефтяную зону резервуара 1 1 ,а затем в процессе движения потока нефти в сторон переливной камеры 25 выделяются пузырьки газа, которые всплывают на новерхност) раздела фаз и переходят н газовую зону резервуара 11. Отражательный диск 13 дегазатора 12 нред назначен для улавливания капельной нефти, уносимой газом, а гидрозатворы 23 - для перекрытия потока нефти в газопут зону дегазатора 12 в случае падсршя уровня 24 в резервуаре 1 1

Разгазиронанная в резервуаре 11 нефть поступает в переливную камеру 25, предназначенную для Ликсацрн уровня 24 поверхности раздела фаз, и затем по трубопроводу 26 направляется на прием насоса 27, откачивающего нефть в напорный нефтепровод 28.

Внщолившийся в резервуаре 11. газ по патрубку 29 и отделившаяся вода по патрубку 30 поступают в гидростатический регулятор уровня воды 31, предназначенл ЫЙ для поддержания высоты мсжфазного уровня контакта вода-нефть в резервуаре 11.Регулиро- Baiiiie уровня столба жидкости в регуляторе 31 уровня воды осуществляется при помощи переливного стакана 32, которые; обесггечивают необходимый сброс воды в сливной водопровод , 34. Вьще.чившийся в гидрорегуляторе уровня ВОД1) газ нап1)авляется в сборный газопронод 35, смешивается с газом, поступакицим из гшдрорегулятора 7 давления, и через конденсатосборник 36 постунаот }ia прием компрессора 39, после чего сжатый аз направляется н газопровод 4L), смешивается с газом иоступаюш.им с вакуум-компрессора 20, и направляется в газосепаратор 41, в котором происходит отделение конденсата. Конденсат насосом 42 откачивается в конденсатопровод 43, а отсепариропанный газ поступает в напорн1,п1 газопровод 44,

резервуар. При паде- ниже 100.10 МПа компДля предотвращения образования в резервуаре 11 вакуума предусмотрен байпас 49 с клапаном 50, который открывается при снижении давления в газовом пространстве резервуара до 400,10 МПа, при этом компрессор работает в режиме циркулядии газа. Если давление в резервуаре продолжает снижаться, то открывается клапан 46 (диапазон срабатывания (100-200) МПа), которьш перепускает сухой газ из напорного газопровода 44 по перемычке 45 в НИИ давления

рессор останавливается. Для предотвращения образования вакуума в дегазаторе 12 ниже 0,9,10 Mlla (абс) предусмотрен байпас 51 с клапаном 52. Подача по трубопроводу 47 теплой (Т 40-60 с) дренаж ной воды и ее диспергирование гребенкой 48 внутри дегазатора 12 в объеме восходящего потока нефти предусмотрепы для улучшения условий выделения углеводородного газа из микропузырьков.

Благодаря более эффективному отбору газа в дегазаторе производительность системы по отбираемому газу по сравнен1по с известной при величине потерь, равных 0,7% от объема обработки и перекачки } ефтепродуктов, повышается на 2,59 млн,м ./г., что ведет к увеличению удельного отбора легких углеводородов по нефти на 0,4 и доли отбора уг леводоро- дов на 0,08%, вследствие чего снижение потерь увеличивается с 89,2% до 93%.

Ф о р м у л а изобретения

Система улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки по авт.св, № 1194787, о т л и- ч а Ю | Д а я с я тем, что, с делью повышения коэффициента отбора паров углеводородов, система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с де

газатором, а верхняя кромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе.

1i

ю

rXJHsM s -r I X- y l MII

y

I I

i(

«M

/

M

P

I s /a-- }, /

5, I 11C

t -kfe l

I

I

;

le / $i

R lM

rr

I Ll

777i

S K

I I «o

1

a//no

-П «.

.iJ

.:

e iirrra

T

ю

/

M

lbl

R lM:..,

i i ,.

fe

rr

Ll

I

1

a//no

.iJ

.:

rra «

iirrra /«

T

«

.A...