Способ подготовки к перекачке высоковязкой преимущественно парафинистой нефти Советский патент 1989 года по МПК B01D17/00 F17D1/17 

Изобретение относится к области подготовки к перекачке высоковязких преимущественно парафинистых нефтей ..по магистральным нефтепроводам и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Цель изобретения - снижение суммарных затрат на энергию для подготовки и перекачки высоковязкой нефти.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Сущность способа состоит в следующем .

Высоковязкую нефть подвергают последовательно обезвоживанию, обессоли- ванию и термодеструктивной обработке в печи с последующим охлаждением.При этом термодейструктивной обработке подвергают весь объем нефти, а охлаждение производят в рекуперативн ых тепло- обменных аппаратах.Температуру и давление в пе.чи определяют из условия

2 . PJ

1 If - i

(Л

где

и Р - температура и давление в печи, при которых получена нефть с вязкостью 2о и коэффициентом ft о при объемной скорости подачи YO ) соответственно К и МПа; 1-J заданное значение

вязкости, Рз- заданный коэффициент вязкостно-температурной характеристики,

СП

to с:

(т1 расчетное значение ° вязкости нефти,

л /V J (ТГ) расчетное значение

коэффициента вязкостно-температурной характеристики нефти,

a,b,c.d,

f ,g - эмпирические коэффициенты,

у - заданная объемная скорость подачи нефти в печь,ч.

Исходная нефть после предварительной сепарации на промысле по линии 1 подается на смешение с легким растворителем, поступающим по линии 2, и раствором деэмульгатора, поступающим по линии 3 в смеситель 4, откуда по линии 5 поступает в теплообменник 6, где подогревается за счет тепла от- .ходящей с установки по линии 7 термо- деструктированной стабилизированной нефти, после чего по линии 8 поступает в ступенчатый мультигидроциклон (группу отстойников) 9. Частично обезвоженная и обессоленная нефть по ли- НИИ 10 через теплообменник 11 поступает в злектродегидратор 12, где происходит ее глубокое обезвоживание и обессоливание. Обезвоженная нефть по линии 13 через теплообменник 14 подаатся в ректификационную колонну 15, где отделяется легкий растворитель и по линии 16 поступает в емкость 17, откуда по линии 2 возвращается в цикл Из ректификационной колонны отбен- зиненная нефть по линии 18 поступает в рекуперативный теплообменник 19, где дополнительно подогревается за счет тепла термодеструктированной нефти, отходящей от печи, после чего по линии 20 поступает в печь 21 легкого крекинга, где происходит ее обработка. Термодеструктйрованная нефть по линии 22 для прекращения реакций разложения и полимеризации поступает в |рекуперативный теплообменник 19, где охлаждается встречным потоком нефти, идущим на обработку, и по линии 23 поступает в ректификационную колонну 24, где происходит ее стаби- лизация, и нестабильный бензин по линии 25 подается в емкость 17 растворителя для восполнения потерь рецирку лирующего бензина. Из ректификацион

O

5

0 5 0 0

0

ной колонны 24 стабилизированная тер- модеструктированная нефть, пройдя по линии 7 через тештообменники 14,11 и 6, выводится с установки и направляется на перекачку по магистральному нефтепроводу.

Пример 1. Нефть Усинского месторождения (пермокарбоновая залежь) тяжелая (относительная плотность Q 0,9872), высоковязкая (динамическая вязкость при 2 2,2 Па-с) обрабатывают для подготовки к трубопроводному транспорту). Рассматриваются три способа подготовки. По первому способу (патент США № 3474596) термодеструктивной обработке подвергают 20% объема нефти, по второму способу (авторское свидетельство СССР № 640088) - 80% и по предлагаемому - 100% объема нефти. Во всех опытах вязкость обработанной нефти при различных температурах определяют на ротационном вискозиметре Рёотест-2, Результаты опытов представлены в табл,1. Как видно из табл.1, предлагаемый способ подготовки нефти к трубопроводному транспорту значительно улучшает ее реолот гические свойства по сравнению с другими, что позволяет обеспечить снижение энергозатрат на перекачку.

Пример 2. Ту же нефть обрабатывают для получения нефти с заданной вязкостно-температурной характеристикой. Требуется определить параметры обработки: температуру t и давление в печи Р, если объемная скорость подачи нефти в печь v задан а Эта же нефть, обработанная при t - 748 к; vo 19 ч, Pj, 2,5 МПа, имеет при температуре Т 293 К динамическую вязкость Q 0,0769 и коэффициенты вязкостно-температурной характеристики oi.o -65,44 и Б 0,167 град . Эмпирические коэффициенты для этой нефти имеют следующие значения: а 1,838, Ь -30,65, с 0,1932, d 1,476; f -10,14; g -0,05457.

Поскольку коэффициенты о(, и ft связаны между собой соотногаением,вязкостно-температурная характеристика нефти задается значением вязкости при температуре Т Т, 293 К и коэффициентом |3 . При этом температуру процесса определяют по формуле

t

15

12644 - 6

Область варьирования параметров имеет следующие диапазоны: объемная скорость подачи нефти в печь v 15- 30 ,, температура процесса t 730 - 770 К, давление в печи Р 1,5 - 4,0 ffla.

Изобретение касается подготовки к перекачке высоковязких преимущественно парафинистых нефтей и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Целью изобретения является снижение суммарных затрат на энергию для подготовки и перекачки высоковязкой нефти. Всю нефть подвергают термодеструктивной обработке в печи и на выходе из печи охлаждают в рекуперативных теплообменных аппаратах. Оптимальные параметры процесса обработки устанавливают по формулам. 2 табл., 1 ил.

. I

П - динамическая вязкость обработанной нефти, Па С, с учетом поправки на изменение объемной скорости подачи V, определяемая по формуле

г (-}

6о

;

коэффициент вязкостно-температурной характеристики, , с учетом изменения объемной скорости подачи v, определяемый по формуле

V

N-p(i

Давление в печи определяется по Ф о -р ы у п а. изобретения

Расчетные значения параметров процесса обработки t,P, при заданных :значениях : , |Ь , v, представлены в табл.2. В этой же таблице представлены значения параметров процесса обработки, которые были реализова- .ны в ходе опыта (, ton, оп .а. также вязкостно-температурная характеристика обработанной нефти Qon P DO ) Сравнивая заданные зна- чения вязкостно-температурной характеристики 1, и 1Ь с опытными (в ско как указана относительная погрешност опыта), можно сделать вывод о достаточной точности формул для получения нефти с заданной вязкостно-температурной характеристикой.

Предлагаемый способ подготовки к перекачке высоковязких, в частности, парафинистых нефтей характеризуется также тем, что обработанная нефть охлаждается в рекуперативных, теплообменных аппаратах, что позволяет подвергать обработке весь объем высоковязкой нефти, тем самым значительно улучшая ее вязкостно- температурную характеристику и снижая В конечном счете энергозатраты I на перекачку.

Использование предлагаемого способа подготовки к перекачке высоковяз-- ких, в частности, парафинистых нефтей позволяет по сравнению с известными способами, значительно улучшить реологические свойства высоковязкой нефти, что снижает энергозатраты на ее перекачку, получать нефть с заранее заданной вязкостно-температурной характеристикой, которая может быть оптимальной для какого-либо конкретного нефтепровода; установить оптимальные параметры процесса обработки в зависимости от заданной вязкостно-температурной характеристики нефти.

Способ подготовки к перекачке вЫ- соковязкой преимущественно парафинйс- той нефти, включающий е$ обезвожива-

30 ние и обессоливание, термодеструктивную обработку в печи с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, с целью снижения суммарных энергетических затрат на подготовку

35 и перекачку, термодеструктивной обработке подвергают весь объем нефти, а охлаждение производят в рекуперативных . теплообменных аппаратах, при этом температуру t и давление в печи Р оп40 ределяют из условия

t t-exp

5

Ь с , /Зз

i ж

b

Р

р. ехр

Q

g

ii. g

где

Рд - температура и давление в печи, при которых получена нефть с вязкостью „ и коэффициентом в, при объемной скорости подачи Vg, COOT- , ветственно К и Ша,

3 заданное значение вязкости, na-cj

ftj - заданный коэффициент вязкостно-температурной характеристики, град ; to в () расчетное значение

вязкости нефти,Па-с;

Ро РО () расчетное значение

коэффициента вяз- Q

костно-температурной характеристики нефти,

- эмпирические коэффициенты;- заданная объемная

скорость подачи нефти в печь, ч .

Таблица