Способ обезвоживания нефти Советский патент 1992 года по МПК C10G33/04 

Изобретение относится к промысло- вой подготовке нефти, а в частности к процессам обезвоживания нефти с использованием отстаивания.

При обезвоживании нефти в процессе отстаивания в емкостях на границе раздела между нефтью и водой образуется промежуточный слой, представляю - щий собой нерасслаивающуюся высоко- . концентрированную эмульсию, содержащую механические примеси. При накоплении на границе раздела фаз промежуточный слой дренируется, что приводит к загрязнению сточных вод,допол-:

нительным материальным затратам по переработке промежуточного слоя, а

также к ухудшению состояния окружающей среды, так как промежуточный

:слой, как правило, сбрасывают в пруды- отстойники.

Известен способ обезвоживания неф тяной эмульсии обработкой ее деэмуль- гатором с нагревом и отстаиванием с :

I разрушением образующегося на границе нефть - вода промежуточного слоя отстаиванием.

Известен также способ обезвоживания нефти путем ее обработки деэмуль-.

СД

оо to

СД

гатором при нагревании с последующимотстоем и разрушением образующегося на границе нефть - рода промежуточного слоя периодической обработкой химическим реагентом.

При зтом продукты разрушения эмулъ сионного слоя сбрасываются в канализацию, загрязняя сточные воды. Кроме того, процесс разрушения эмульсион- ного слоя длителен (2 ч).

Наиболее близким к предлагаемому является способ обезвоживания нефти, включающий обработку ее деэмульгато- ром, нагрев, отстой и разрушение образующегося слоя обработкой его ре&гёнтом, содержащим компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Фракция диоксановых ,. спиртов с т.кип.

17р-300°С40-5.0

Соляная кислота 5-10

.Ароматические угле-.

врдрроды20-25

Уксусная кислота Остальное

Реагент подают в количестве 20% от объема промежуточного слоя.

Однако известное решение не обеспечивает глубины обезвоживания нефти с содержанием промежуточного слоя, . кроме того,требуется значительный расход растворителя (20%).

Цель изобретения - сокращение расхода реагента, повышение качества обезвоженной нефти и дренажной воды. ;. Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу обезвоживания нефти путем обработки ее деэмулъгатором при нагревании и : отстаивании с разрушением образующе- гося на границе нефть- вода промежу- точного слоя обработкой его реагентом, В качестве реагента используют отход производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присут ствии серной кислоты со стадии гидролиза. . . ,

Отход производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза образуется при производстве изо- пропилового спирта по следующей схеме

Первая стадия:

а)растворение пропилена в серной, |кислоте происходит при барботирований газа через слой кислоты;:

б)взаимодействие растворенного пропилена с водным раствором серной

кислоты сопровождается спирта и моносульфата

образованием

сэн.

6+ HЈS04 +

С,Н.7ОН H2°- C3H7HSOf

При изменении концентрации серной кислоты и пропилена возможно протекание ряда побочных реакций, в частности образование и накопление в реакционной массе диизопропилового эфира.

Образование эфира протекает по схеме: .

C3H7HS04+ С3Н7ОН.

Сеан7)2о H2so4

Наряду с указанными реакциями имеет место в некоторой степени связывание пропилена серной кислотой с образованием сульфопов в результате действия кислоты на метильную или соседнюю с двойной связью метиленовую труп- У-:....

При взаимодействии пропилена с серной кислотой протекают реакции гид- родегидрополимеризаций, заключающиеся в сопряженном протекании процессов полимеризации, гидрирования и дегидрирования.

Вторая стадия: гидролиз изопропилового экстракта - продукта взаимодействия пропилена с серной кислотой. Реакция гидролиза протекает по схеме:

G3H7OSOtОН

+

H2so4,

Гидролиз экстракта в производственных условиях обычно сопровождается побочными реакциями, наличие и интенсивность которых зависят от условий гидролиза. Гидролизат - продукт гидролиза экстракта, представляющий собой Iсмесь изопропилового спирта, кислоты диизопропилового эфира, воды и полимеров.

Третья стадия: отмывка и нейтра- 1лизация спирта сырца. Гидролизат подвергается обработке острым паром с ;целью завершенияч.гидролиза в верхней части отпарной тарельчатой колонны.

Четвертая стадия: ректификация спирта-сырца. Отстоявшийся от легких полимеров спирт-сырец подают насосами в эпюрационную колонну. С рерха колонны при температуре не более 80°С уходят пары спиртоэфирополимерной фракции, поступают в дефлегматор и конденсируются в нем,Дистиллят кзо-г

прсшилового спирта поступает самотеком после холодильника в емкость спирта-ректификата.

Отход производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в при- сутствии серной кислоты со стадии гидролиза не растворим в воде, удель- ный вес его меньше единицы. Он самотеком сливается периодчески в емкость для хранения. Разделение изопропилового спирта и отхода производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза происходит за счет разноста плотностей данных жидкостей.

Плотность изопропилового спирта при 20°С составляет 0,7887 г/см 3.

Плотность отхода производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза при 20вС составляет 0,8-0,9 г/см3.

Состав (показатели качества) отходов производства изопропилового спирта гидратацией.пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза, мас.%:

Спирт изопропиловый 1,0-1.,6 Эфир диизопропиловый 10,0-20,0 Зода0,1г-},0

Полимеры (по разнице) 80,0-90,0 Ароматические

соединения0,2-0,35

Сера0,1-0,2

Механические примеси 0,001-0,01

Свойства этого продукта:

Внешний вид

Прозрачная маслянистая жидкость жел того цвета 67-310 72 .-

-27

Предел выкипания, С

Йодное число, г на

100 г продукта

Температура вспышки

в открытом тигле,°С

Полимеры - смесь углеводородов нор мального и изостроения содержат три- и тетра-меры пропилена и другие низко молекулярные полимеры.

Способ осуществляется следующим образом.

Эмульсию воды в нефти обрабатывают реагентом - деэмульгатором, сепарируют, нагревают и подвергают отстою при температуре не ниже 20 С. При этом между чистой нефтью и водой образует-: ся промежуточный эмульсионный слой,

0

5

0

5

0

5

0

содержащей, механические примеси. При накоплении промежуточного слоя толщиной 20 см в него с помощью насоса через перфорированный маточник вводят отход производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза в качестве 8,5-19% от объема слоя. При этом процесс обезвоживания нефти йе прерывают. Дренаж воды в процессе закачки отхода производства изопропи- левого спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза и спустя 15-28 мин после ее окончания не производят, После введения растворителя в эмульсионный слой последний полностью разрушается в течение 15-28 мин.

Способ позволяет стабилизировать процесс обезвоживания нефти, содержащей механические приме.си, сократить объем вводимого растворителя, сократить время отстоя воды, улучшить качество дренируемой воды по содержанию механических примесей и нефти.

Приме р.1. Обезвоживание нефти проводят обработкой эмульсии деэмульгатором с сепарацией от газа и отстаиванием при 35аС. При накоплении в межфазной зоне промежуточного слоя состава, г/л: нефть 40,36; асфальтены, смолы и парафины 18,73 и мехпримеси 6,37, толщиной 25 см в него с помощью насоса через перфорированный маточник вводят регент - отход производства изопроиилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза в количестве 10% от объема слоя при этом процесс обезвоживания нефти не прерывают. Дренаж воды в ходе закачки реагента и спустя 25 мин после ее окончания не прово дят..

После обработки реагентом промежуточный слой отсутствует,

П р и м е р 2, Обезвоживание нефти проводят аналогично примеру 1, только реагент вводят в количестве 15% от объема слоя, а дренаж воды в ходе закачки реагента и спустя 20 мин после ее окончания не проводят.

После обработки реагентом промежуточный слой отсутствует.

Пример 3. Обезвоживание нефти проводят аналогично примеру 1, только реагент вводят в количестве 18% от объема слоя, а дренаж воды в ходе закачки реагента и спустя 15 мин после ее окончания не проводят.

После обработки реагентом промеуточный слой отсутствует.с

П р и м е р 4. Обезвоживание нефти проводят аналогично примеру 1, только реагент вводят в количестве 8,5% от объема слоя, а дренаж воды в ходе закачки реагента и спустя 28 мин 10 иосле ее окончания не проводят.

После обработки реагентом промеуточный слой отсутствует.

Пример 5. Обезвоживание нефи проводят аналогично примеру 1,15 олько реагент вводят в количестве 19,0% от объема слоя, а дренаж воды ходе закачки реагента и спустя 15 мин после ее окончания не проводят .20

После обработки, реагентом иромежу тбчный слой отсутствует.

Для получения сравнительных дан- ных о влиянии обработки промежуточное„ слоя предлагаемым реагентом проводят обработку но способу-прототипу.

Обезвоживание нефти проводят обработкой эмульсией агентом-деэмульгатором с.сепарацией от газа и отстаива- днем при 35°С. При накоплении в межфазной зоне промежуточного слоя толщиной 25 см в него с помощью насоса через перфорированный маточник вводят реагент состава , мас.%: Фракция диоксановых спиртов50

Соляная кислота10

Ароматические углеводороды (бензил)25 Уксусная кислота15 в количестве 20% от объема слоя, при этом процесс обезвоживания нефти не прерывают. Дренаж воды в ходе закачки .реагента и спустя 30 мин после ее«с окончания не проводят.

Полученные результаты по обезвоживанию нефти приведены в таблице.

Обработка промежуточного слоя согласно предлагаемому способу отходом . производства игюиропилового спирта, гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза позволяет улучшите качество обезвоженной нефти и качество дренажной сточ- ной воды.

35

40

с

0

5 0

«с

.

5

40

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ имеет следующие технические преимущества:

- возможность снижения мощности очистных сооружений;

исключение из состава очистных сооружений установки обработки лову- шечных эмульсий; .

- значительное снижение загрязнения воздушного бассейна углеводородными газами.

;. Это существенно повышает технико- экономические и качественные показатели обезвоживания нефти.

При оптимальном количестве вводимого в промежуточный слой отхода производства изопропилового спирта со стадии гидролиза (пример 2) в количестве 15% от .объема промежуточного слоя остаточное содержание воды в нефти составляет 0,70%, а остаточное со- держание механических Примесей в нефти составляет 0,035%. При использовании известного технического решения достигается остаточное содержание воды в нефти 1,24%, а остаточное содержание механических примесей в нефти составляет 0,068%. Таким образом, наблюдается сокращение расхода реагента на 25%, снижается остаточное содержание воды в нефти в 1,77 раз и остаточное содержание механических примесей в нефти в 1,94 раза. В дренажной воде остаточное содержание нефти снижается в 2,47-5 раз, остаточное содержание механических примесей - в 2,3 - 3 раза.

Формула изобретения

Способ обезвоживания нефти путем обработки ее деэмульгатором при нагревании и отстоя с периодической обработкой реагентом промежуточного слоя, образующегося при отстое на границе раздела фаз нефть - вода, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения расхода реагента, повышения качества обезвоженной нефти и дренажной воды, в качестве реагента используют отход производства изопропилового спирта гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза .

35 35 35

ротоп35

4490 Реанон 4В Реапон-4В Дисольван4490

Дисольван- 4490

100,0 100,0 100,0

80,0

18,0

8,5

19,0

20,0

0,77 0,040 0,92 0,052 0,75 0,037

36 55 33

55,9 69,7 52,6

1,24 0,068

136

161

10

Изобретение касается промысловой подготовки нефти, в частности обезвоживания нефти. Цель - сокращение расхода реагента, повышение качества обезвоженной нефти и дренажной воды. Для этого нефть обрабатывают деэмуль-j гатором (дисольваномт-4490) при нагревании и отстаивании с периодической обработкой промежуточного слоя, образующегося на границе раздела фаз нефть - вода, и реагентом - отходом , производства изопронанола, гидратацией пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза, который позволяет разрушить этот слой. В этом случае достигается улучшение качества не только обезвоженной нефти, но и дренажной воды (остаточное содержание в нефти воды в 1,77 раза меньше из- о вестиого, количество механических при-™ месей снижается до 0,068%, т.е. в .1,94 раза, содержание нефти в дренажной воде уменьшается в 2,47-5 раз и механических примесей - в 2,3-3 pa- за:). 1 табл.. (Л ZP