Способ управления процессом обезвоживания нефти Советский патент 1993 года по МПК C10G33/00 G05D27/00 

Изобретение относится к области управления процессом обезвоживания нефти на установках подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью, изобретения является уменьшение себестоимости товарной нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, состоящем в регулировании расхода химреагента в зависимости от температуры и расхода НЭ, дополнительно измеряют плотность эмуль- гированной воды и межфазное натяжение воды и нефти, в нормальных условиях по измеренным значениям определяют модальный радиус ЭВК и по нему вводят коррекцию по дозировке химреагента, причем с уменьшением модального радиуса ЭВК увеличивают дозировку химреагента и наоборот.

Сырая НЭ, поступающая на установку подготовки нефти, является полидисперсной системой и имеет определенный дисперсный состав (закон распределения эмулыированной воды по размерам капель), Экспериментальные исследования на промышленной установке показывают, что часть НЭ, представленной в виде мелкодисперсной составляющей является такие водяные-капли имеют маленькие размеры и механически прочные бронирующие оболочки, образованными природными эмульгаторами (поверхностно-активными веществами) и мехпримесями и при столкновении не коалесценцируют (не сливаются). При этом часть таких агрегативно устойчивых капель уносится из отстойника с потоком нефти (когда скорость восходящего потока больше скорости отстоя), а другая часть при прохождении НЭ через отстойные аппараты со временем накапливаются на водяной подушке и образуют промежуточный эмульсионный слой. Ввиду того, что нижняя часть промежуточного слоя, прилегающая к водяной подушке, представлена мехпримесями и водяными каплями, защищенные прочной бронирующей оболочкой,

СО

с

со О

ел

со о

препятствующей межкапельной коалесцен- ции в слое и переходу отстоявшихся водяных капель в сплошную воду, высота rm. для которого себестоимость товарной нефти для данного значения /Зв и стм .является минимальной. Это доказывает правильность поставленной цели и существенного отличия данного способа.

На чертеже показана схема осуществления способа.

По трубопроводу 1 в насос смеситель 2 поступает НЭ, а по трубопроводу 3 с помощью дозировочного наеоса 4 поступает х ммр ёагент. Полученная смесь по трубопроводу 5 через подогреватель 6 поступает в отстойник (дегидратор) 7. Обезвоженная НЭ с минимальным содержанием остаточной воды выводится из отстойника по тру- бопроводу 8, а выделившаяся дренажная вода по трубопроводу 9.

Температура, расход НЭ, плотность воды и межфазное натяжение нефти и воды в нормальных условиях измеряются соответственно датчиками 10, 11,12, 13 и вторичными приборами 14, 15, 16, 17. Сигналы от вторичных приборов 14, 15, 1.6, 17 поступают в вычислительный блок 18, Расход химреагента измеряется датчиком 19 и вторичным прибором 20 и регулируется регулятором 21 с воздействием на исполнительный механизм 22, установленный на байпасной линии дозировочного насоса.

Вычислительный блок 14 на основе поступающей информации рассчитывает значение модального радиуса ЭВК (rm) и сравниваете наминалом и сигнал рассогласования с выхода вычислительного блока поступает в регулятор расхода химреагента 17 в виде коррекции, уставки, а регулятор на основании сигнала коррекции воздействует на исполнительный механизм 18.

Модальный радиус ЭВК определяется по формуле:

где Гт - радиус трубопровода 1;

V - скорость потока НЭ в трубопроводе 1;

R - газовая постоянная;

t - температура НЭ;

Г- предельная адсорбция, химреагента на бронирующей оболочке ЭВК;

dp. Онэ соответственно расходы химреагента и НЭ;

0

5

0°м , Ом - соответственно м,ежфазное натяжение воды и нефти в нормальных (измеряемое прибором) и рабочих условиях;

а - коэффициент, определяемый экспериментально.

Устройство реализующее способ работает следующим образом. Информация о

значениях параметров t, Онэ, РВ , Ом и измеряемые датчиками 11 - 13 и вторичными приборами 14 - 17 поступает на вычислительный блок 18, где по формуле (1) - (3) рассчитывается модальный радиус ЭВК и по результатам расчета изменяют уставки регулятора 21 по расходу химреагента (Qyp), a регулятор 21 сравнивает данную уставку с текущим значением химреагента (QTp), измеряемое датчиком 19 и вторичным прибором 20, по результатам сравнения (Qyp QTP) воздействует на исполнительный механизм 22 и изменяет текущий расход химреагента. Причем при Оур - QTP 0 увеличивается QTP, а при Qyp - Q р 0 наоборот, а в случае Qyp - QTP 0 текущий расход химреагента не изменяется.

Данный способ может быть реализован в нескольких вариантах.

Вариант 1. В случае функционирования АСУ ТП подготовки нефти блок 14 не требуется и алгоритмы (1) - (4) будут реализованы наУВКАСУТП.

Вариант 2. Оператор-технолог получая информациюот вторичных приборов 12 и 13 и химлаборатории о значениях 0М ,рв при известных значениях Г, а, гт по алгоритмам (1) - (4) на электронном калькуляторе может рассчитывать значение rm и сравнивать его с номиналом и при отклонении изменить уставки регулятора расхода химреагента.

Вариант 3. Необходимо разрабатывать вычислительный блок 14 реализующий алгоритмы (1)-(4).

Внедрение предлагаемого способа может предотвратить срыв технологического режима, понизить потери от некондиции, уменьшить затраты на химреагент и тем самым понизить себестоимость товарной неф0 ти

Формула изобретения

Способ управления процессом обезвоживания нефти, включающий регулирова- . ние расхода химреагента в зависимости от температуры и расхода нефтяной эмульсии, отличающийся тем, что. с целью уменьшения себестоимости товарной нефти, измеряют плотность эмульгированной воды, определяют межфазное натяжение воды и нефти в нормальных условиях, мо0

5

дальный радиус эмульгированных водяных заданного значений модального радиуса капель и по рассогласованию текущего и корректируют расход химреагента.

Использование: управление процессом обезвоживания на установках подготовки нефти, а также может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Измеряют плотность воды, определяют межфазное натяжение нефти и воды, радиус эмульгированных водяных капель и по рассогласованию текущего и заданного значений модального радиуса корректируют расход химреагента: 1 ил.