УСТАНОВКА УЛАВЛИВАНИЯ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в процессах подготовки нефти при улавливании легких фракций нефти из резервуаров и концевых сепарационных установок (КСУ).
Известна установка для осуществления способа улавливания легких фракций нефти по патенту РФ №2395325 (прототип), содержащая компрессор, трубопровод с установленным на нем датчиком давления и электроприводной задвижкой, соединенный с коллектором резервуаров, трубопровод с установленным на нем датчиком давления и электроприводной задвижкой, соединенный с коллектором концевых сепарационных установок, нагнетательный трубопровод с обратным клапаном, трубопровод, на котором установлена электроприводная задвижка, соединяющий трубопровод нагнетания и коллектор резервуаров, скруббер и насос откачки конденсата.
К недостаткам известного устройства можно отнести то, что в случае резкого повышения давления в коллекторе КСУ (при поступлении в КСУ большого объема нефти), газ с большим давлением из коллектора КСУ через электроприводную задвижку начнет поступать в резервуары, повышая давление в резервуарах, это приводит к срабатыванию предохранительных клапанов на резервуарах, что является аварийной ситуацией.
Это происходит ввиду низкого быстродействия привода задвижки и датчика давления, т.к. для срабатывания привода задвижки необходимо, чтобы сигнал от датчика давления поступил в систему управления установки, затем система управления выдает сигнал на срабатывания привода задвижки. Поэтому задвижка не успевает закрыться для предотвращения попадания газа в резервуары.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение надежности работы установки, исключение ситуации попадания газа под высоким давлением из КСУ в резервуары.
Технический результат достигается тем, что в установке улавливания легких фракций нефти, содержащей компрессор, скруббер, нагнетательный трубопровод, трубопроводы, соединяющие скруббер с резервуарами и с концевыми сепарационными установками, подпиточный трубопровод, сообщающий нагнетательный трубопровод с трубопроводом, соединяющим скруббер с резервуарами, в подпиточном трубопроводе, в трубопроводах, соединяющих скруббер с резервуарами и скруббер с концевыми сепарационными установками, установлены регуляторы давления, при этом в трубопроводе, соединяющем скруббер с резервуарами, дополнительно установлен обратный клапан.
Перечисленные выше отличительные признаки в совокупности позволяют:
- исключить ситуацию попадания газа под высоким давлением из КСУ в резервуары в случае резкого повышения давления в коллекторе КСУ (при поступлении в КСУ большого объема нефти) за счет сокращения времени срабатывания регулирующего органа (регулятора давления) на трубопроводе, соединяющем концевые сепарационные установки со скруббером;
- в случае падения (недостаточного) давления в резервуарах поддерживать необходимое давление в резервуарах путем перепуска газа из нагнетательного трубопровода с помощью регулятора давления, установленного в подпиточном трубопроводе. Использование регулятора взамен применявшихся ранее для этой цели датчика давления и электроприводной задвижки упрощает конструкцию установки улавливания, что также повышает ее надежность;
- обеспечить надежную работу установки улавливания путем постоянного поддержания необходимого давления в трубопроводе, соединяющем скруббер с концевыми сепарационными установками, посредством установленного в нем регулятора давления;
- обеспечить надежную работу установки улавливания путем постоянного поддержания необходимого давления в трубопроводе, соединяющем скруббер с резервуарами, посредством установленного в нем регулятора давления;
- в случае нештатной работы регулирующего органа (регулятора давления) обеспечить быстрое перекрытие трубопровода, соединяющего скруббер с резервуарами, благодаря срабатыванию установленного в нем обратного клапана.
На Фигуре изображена схема установки улавливания легких фракций нефти.
Установка содержит компрессор 1, трубопровод 2, соединяющий через газоуравнительный коллектор 3 резервуары 4 со скруббером 5. В трубопроводе 2 установлены обратный клапан 6 и регулятор давления 7, поддерживающий постоянное давление в трубопроводе 2 перед регулятором 7. Трубопровод 8 соединяет концевые сепарационные установки 9 через коллектор 10 со скруббером 5. В трубопроводе 8 установлены регулятор давления 11, поддерживающий постоянное давление в трубопроводе 8 после регулятора 11 и датчик давления 12. В нагнетательном трубопроводе 13, по которому газ поступает из компрессора 1 (где происходит сжатие газа) к потребителю, установлен обратный клапан 14. Нагнетательный трубопровод 13 после обратного клапана 14 соединен подпиточным трубопроводом 15 с трубопроводом 2, при этом в трубопроводе 15 установлен регулятор давления 16, поддерживающий постоянное давление в трубопроводе 2 после регулятора 16. Из скруббера 5 конденсат откачивается насосом 17.
Установка улавливания легких фракций нефти одновременно одним компрессором из резервуаров и концевых сепарационных установок согласно настоящему изобретению работает следующим образом.
Производительность компрессора подбирается равной расходу газа от резервуаров и концевых сепарационных установок и таким образом, чтобы обеспечить рабочее давление в месте соединения трубопроводов 2 и 8. Для описания работы установки примем рабочее давление в трубопроводе, например, равным 0,6 кПа.
Например, в резервуарах 4 газ находится под давлением 0,6 кПа, в концевых сепарационных установках 9 - под давлением 5 кПа. Газ из резервуаров 4 через газоуравнительный коллектор 3 по трубопроводу 2 и из концевых сепарационных установок 9 через коллектор 10 по трубопроводу 8, смешиваясь в месте соединения трубопроводов 2 и 8, поступает в скруббер 5, в котором происходит отделение капельной жидкости от газа и очистка его от механических примесей. Для того чтобы произошло смешивание газов из трубопроводов 2 и 8, необходимо понизить давление газа в трубопроводе 8 до давления газа в трубопроводе 2, т.е. до 0,6 кПа. Понижение давления обеспечивается регулятором давления 11. При достижении рабочего давления (0,6 кПа) смешанного газа датчик давления 12 подает сигнал на включение компрессора 1. Очищенный в скруббере 5 газ поступает в компрессор 1, где происходит сжатие газа, затем по нагнетательному трубопроводу 13 через обратный клапан 14 поступает к потребителю. Из нагнетательного трубопровода 13 по подпиточному трубопроводу 15 периодически поступает подпиточный газ, поступающий через регулятор давления 16 в трубопровод 2 и далее через газоуравнительный коллектор 3 в резервуары 4.
Периодичность определяется следующими условиями. При снижении давления в резервуаре 4 до давления 0,5 кПа, для исключения вакуумирования в резервуаре 4, регулятор давления 7 закрывается, а регулятор давления 16 открывается. Газ из нагнетательного трубопровода 13 через подпиточный трубопровод 15 и коллектор 3 попадает в резервуары 4, происходит повышение давления в резервуарах 4 до 0,6 кПа, при этом регулятор давления 7 открывается, а регулятор давления 16 закрывается. Обратный клапан 6 препятствует попаданию газа из КСУ 9 в резервуары 4, в случае повышения давления за регулятором давления 11 по причине его нештатной работы.
Отделившийся от газа конденсат из скруббера 5 откачивается насосом 17.
Таким образом, предлагаемая установка улавливания легких фракций нефти обеспечивает повышение надежности работы установки за счет исключения ситуации попадания газа под высоким давлением из КСУ в резервуары, а так же упрощения конструкции установки улавливания за счет использования регуляторов давления взамен применявшихся ранее для этой цели датчиков давления и электроприводных задвижек, что позволяет также снизить капитальные затраты за счет более низкой стоимости регуляторов давления по сравнению с электроприводными задвижками и датчиком давления.