Подготовка нефти к транспортировке реферат

Обновлено: 05.07.2024

Нефть, извлекаемая из скважин, всегда содержит в себе:

· попутный газ (повышает д.н.п. и приводит к потерям легких фракций в процессе хранения);

· механические примеси (эрозия оборудования, отложения);

· пластовую воду (удорожание транспортировки, коррозия оборудования).

Присутствие в пластовой нефти воды существеннр удорожает её транспортировку и переработку. Присутствие в нефти воды существенно увеличивает затраты на её испарение и конденсацию ( r воды в 8 раз больше, чем r бензина). В присутствии воды существенно возрастает и вязкость нефти (в Ромашкинской нефти увеличение содержания воды с 5 до 20% приводит к росту вязкости с 17 до 33,3 сСт, т.е. почти в 2 раза).

Массовая доля серы, %:

до 0,6 — малосернистая

0,6. 1,8 — сернистая

более 3,5 — особо высокосернистая

Плотность при 20 °С, кг/м 3

до 830 — особо легкая

850,1. 870,0 – средняя

более 895,0 — битуминозная

Массовая доля воды, %, не более

Концентрация хлористых солей, мг/дм 3 , не более

Содержание механических примесей, % масс.,

Давление насыщенных паров:

Массовая доля, %, не более

Сероводорода метил- и этилмеркаптанов

Нефть, поставляемая на экспорт, дополнительно нормируется по следующим показателям:

Таблица 3.2. Дополнительные требования к подготовке экспортной нефти

Выход фракций, выкипающих до нормированной температуры, % масс. не менее

Массовая доля парафина, % не более

Условное обозначение марки подготовленной к транспортировке нефти состоит, таким образом, из 4-х цифр (класс, тип, группа и вид нефти).

Пример: Нефть марки 2,2э,1,2 – нефть сернистая, поставляется на экспорт, средней плотности, по качеству промысловой подготовки 1-ой группе, по содержанию H 2 S и легких меркаптанов – 2-му виду.

3.1 Основы технологии промысловой подготовки нефти

Нефть и вода практически не растворимы друг в друге. Поэтому их смеси образуют эмульсии.

Типы нефтяных эмульсий:

· вода в нефти (гидрофобные);

· нефть в воде (гидрофильные).

Стойкость эмульсий определяется:

· ФХС (чем больше плотность и вязкость нефти, тем устойчивее эмульсия);

Методы разрушения эмульсий:

· механический (отстаивание, центрифугирование, фильтрация), скорость осаждения (закон Стокса) - , фактор разделения;

Типы деэмульгаторов:

· на основе окиси этилена (ОП-5,10,20) – расход относительно небольшой – 40-50 г/т;

· оксиэтилированные жирные кислоты (ОЖК) – 50-70 г/т;

· дисольван – импорт – 30-40 г/т.

Ещё большее влияние чем вода на технологию переработки нефти оказывают хлористые соли, содержащиеся в промысловой нефти. Их содержание может превышать 1000 мг/дм 3 нефти. Хлориды в присутствии воды гидролизуются с образованием соляной кислоты, которая активно коррозирует металл оборудования технологических установок. Особенно сильно этот процесс протекает в присутствии сероводорода:

FeS + 2 HCl FeCl 2 + H 2 S

Хлористое железо переходит в раствор, а сероводород снова реагирует с железом.

Поэтому процесс обезвоживания нефти совмещают с процессом обессоливания. Последний процесс осуществляется промывкой нефти пресной водой для растворения и вывода солей.

3.2. Термохимические установки подготовки нефти (ТХУ)


Рис. 3.1 Принципиальная схема ТХУ

3.3. Установка “Тайфун 1-400"

Установка “Тайфун 1- 400” (рис. 1) предназначена для отделения попутного газа, легких бензиновых фракций, обезвоживания и обессоливания 400 т/сут. сырой нефти. Установка полностью автоматизирована, работает на кусте скважин непосредственно на промыслах.

Сырая нефть под буферным давлением скважин, смешивается с деэмульгатором (дисольваном) и поступает в гидроциклонный сепаратор 1, где от нефти отделяются растворенные газы. Газ направляется в сборный газовой коллектор, и частично поступает в горелки 2 установки.

Нефтяная эмульсия из сепарационного блока по вертикальной трубе 12 стекает под перфорированный распределитель 3 и, разбиваясь на ряд потоков, равномерно по всему сечению нагревательного отсека 4 аппарата проходит через слой горячей промывочной воды, отделяясь от крупных капель воды и солей. Всплывающая эмульсия и частично промывочная вода перетекает через перегородку в отсек отстоя 5, где происходит окончательное гравитационное разделение эмульсий. Уровень нефть-вода поддерживается автоматически за счет трубки гидростатического давления столба жидкости. В отсеке отстоя также расположена ёмкость 10 для реагента, которые закачивается в сырьевую трубу через дозировочный насос 11. Обезвоженная нефть через щелевой расходомер 6 (на рисунке не виден) переливается в нефтесборный отсек 7, оборудованную механическим регулятором уровня, и отправляется нефтесборный коллектор.


Вода через регулируемую переливную трубку гидростатического давления 8 поступает в водосборный отсек 9 и далее на дренаж. Поскольку нагревательном отсеке температура нефти повышается до 55-70 о С, из нее выделяется в отсеках 5 и 7 дополнительное количество легких фракций, которые через соответствующие линии поступают в газовый коллектор.

3.3. Электрообессоливающая установка (ЭЛОУ)

Рис. 3.3 Принципиальная схема установки (секция) электрообессоливания нефти:

I — сырая нефть; II — деэмульгатор; III — содо-щелочной раствор; IV — свежая вода; V — обессоленная нефть; VI — вода из электродегидратора 2-й ступени (ЭГ-2); VII — соленая вода из ЭГ-1м

Устройство электодегидраторов

В электродегидраторе (рис. 6) соли вымываются из нефти водой, добавляемой перед обессоливанием. Частицы рассола, попадая в переменное электрическое поле высокого напряжения (до 50 кВ), создаваемое электродами 7 и 8, поляризуются, их оболочка разрушается: мелкие частицы рассола соединяются в крупные капли, которые осаждаются на дно аппарата, а затем выводятся из него. Емкость шарового электродегидратора до 600 м 3 , диаметр - 10, - 5м, производительность - 6000 т/сут. В дегидраторе три пары электродов образуют три самостоятельных электрических поля. Подача нефти в аппарат осуществляется через три распределительных клапана (14). Напряжение к электродам подводится через проходные изоляторы (12).

Основные элементы электрогидратора: корпус-1; площадки: верхняя-2, нижняя-3, внутренняя-6; опора-4; трансформатор-5; электрод верхний-7, нижний-8; гирлянда изоляторов-9; звезды: большая-10, малая-11; проходной изолятор-12; регулятор зазора между электродами-13; распределительный клапан-14; ввод нефти-16; выход нефти-17; вывод воды-18; предохранительные клапаны-19, 20.


Рис. 3.4. Электродегидратор шаровой

3.4. Стабилизация нефти

Нефть в процессе промысловой подготовки подвергается стабилизации (доведению упругости насыщенных паров до требований ГОСТ – 300 мм .рт.ст.). Стабилизация проводится или методом горячей сепарации, или ректификацией.

Ректификационная стабилизация проводится в ректификационных колоннах.

Установка стабилизации нефти

Рис. 3.5. Схема одноколонной установки стабилизации нефти

Особенности оборудования: РК – неравномерность нагрузок по жидкости в секциях колонны (в нижней секции многопоточные тарелки, развитые сливные карманы); наличие горячего насоса; присутствие в питании заметного количества водной фазы (увеличение парового объема) и сернистых соединений (требования к материалам оборудования).


Рис. 3.6. Принципиальная схема 2-х колонной установки стабилизации нефти:

I -нестабильная нефть; II -сухой газ; III - сжиженный газ; IV -газовый бензин; V - стабильная нефть.

В недрах Земли нефть никогда не залегает в абсолютно чистом виде. Из скважин на поверхность поднимается сложная смесь жидкостей и газов, которая требует сепарации и очистки. Кроме этого в нефтесодержащей жидкости могут быть и механические взвеси — песчинки или глинистые частицы. Мало того, в самой нефти могут содержаться растворенные соли.

Решения

Прежде всего нефть нужно освободить от механических примесей, если в этом есть необходимость. Далее в общем виде процедура очистки выглядит следующим образом.

Исходная нефтяная жидкость проходит сепарацию, в процессе которой отделяется вода. Вода затем дополнительно очищается от следов нефти и удаляется. Из освобожденной от воды нефти выделяются растворенные в ней газы, которые дальше обрабатываются отдельно. И затем производится обессоливание нефти.


Для проведения сепарации используются специальные устройства, различающиеся принципом действия, например они могут быть центробежными или гравитационными. Центробежные сепараторы могут отличаться по инженерному решению, например с вертикальной или горизонтальной осью вращения.

В процессе сепарации нефтесодержащая жидкость может нагреваться, а также смешиваться со специальными реагентами, которые не дают нефти и воде соединиться в устойчивую эмульсию.

На одном месторождении обычно бывает один сборный пункт, но в ряде случаев он может работать для обслуживания нескольких месторождений, на которых в свою очередь будут находиться локальные сборные пункты, где добытая нефтесодержащая жидкость проходит первичную обработку.

Описанная система сбора и подготовки нефти к транспортировке разрабатывается индивидуально для каждого месторождения, в соответствии со специальным проектом, который готовится специалистами специализированных институтов, на основании исследования образцов нефтяной жидкости с месторождений, изучения местных географических особенностей, природоохранных требований и других важных факторов.

Читайте также: