СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ МАЛОСЕРНИСТОЙ И СЕРНИСТОЙ НЕФТИ НА ПОТОКЕ

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту нефти, а именно к области подготовки углеводородного сырья, и может быть использована для подготовки определенного сортамента нефти.
Заявленная система позволяет внедрить операцию компаундирования в технологический процесс перекачки нефти по магистральному трубопроводу без дополнительных энергозатрат и без снижения производительности процесса.
Традиционно подготовку нефти и нефтепродуктов определенного сортамента осуществляют в специальной емкости для смешения, куда закачивают различные сорта нефти или нефтепродуктов для получения нужной смеси с определенными химическими и физическими показателями путем механического перемешивания компонентов.
Известна система для компаундирования нефтей различного состава, раскрытая в описании полезной модели RU 12618 (кл. G05D 11/02), опубликованной 20.01.2000. Указанная система является автоматизированной. Система для компаундирования двух сортаментов нефти содержит блок измерения показателей качества потока смешанной нефти, подаваемой в общую магистраль, полученной в результате смешения потока высокосернистой нефти с потоком сернистой нефти, поступающих по трубопроводам в емкость для смешения. Система содержит устройство регулирования потока, блок управления, выходы которого взаимосвязаны с устройством регулирования потока и с блоком измерения показателей качества потока смешанной нефти. Система дополнительно содержит по крайней мере один блок измерения показателей параметров потока высокосернистой нефти, измеритель расхода потока высокосернистой нефти и измеритель расхода потока нефти, подаваемой в общую магистраль, при этом выходы блока измерения показателей параметра потока высокосернистой нефти, измерителя расхода потока высокосернистой нефти и измерителя расхода потока нефти, подаваемой в общую магистраль, взаимосвязаны с соответствующими информационными входами блока управления, блок измерения показателей качества потока нефти, подаваемой в общую магистраль, снабжен датчиком концентрации серы. Устройство регулирования потока предназначено для регулирования давления и расхода потока высокосернистой нефти и снабжено регуляторами давления и расхода.
Недостатком данной системы является использование специальной емкости в качестве средства для осуществления смешивания потоков нефти различного состава, что снижает производительность процесса и существенно повышает энергозатраты.
Разработка заявленной полезной модели направлена на решение задачи по снижению энергозатрат путем эффективного смешения компонентов на потоке непосредственно при транспортировании нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, поскольку смешивание потоков нефти с различными качественными характеристиками при использовании заявленной системы осуществляется за счет прохождения двухкомпонентного потока нефти через насосные агрегаты, используемые в свою очередь для перекачки нефти по магистральному нефтепроводу.
Техническим результатом полезной модели является снижение энергозатрат на приготовления смеси малосернистой и сернистой нефти путем эффективного смешения компонентов на потоке непосредственно при транспортировании нефти и нефтепродуктов по трубопроводам без снижения производительности процесса перекачки нефти по магистральному трубопроводу.
Для решения поставленной задачи заявлена система для приготовления смеси малосернистой и сернистой нефти, содержащая трубопровод линии подачи малосернистой нефти из первого резервуара, трубопровод линии подачи сернистой нефти из второго резервуара, средство для смешивания потоков малосернистой и сернистой нефти, трубопровод для подачи смеси малосернистой и сернистой нефти в магистральный нефтепровод, насосные агрегаты, регуляторы расхода потоков нефти и блок измерения показателей качества потока смешанной нефти, подаваемой в магистральный нефтепровод. В заявленной системе в качестве средства для смешивания потока малосернистой и сернистой нефти использован магистральный насосный агрегат, который перекачивает нефть по магистральному нефтепроводу, при этом трубопровод линии подачи малосернистой нефти и трубопровод линии подачи сернистой нефти до поступления потоков нефти в магистральный насосный агрегат имеют точку соединения двух потоков в один с образованием двухкомпонентного потока, поступающего в общий трубопровод, подающий двухкомпонентный поток нефти в магистральный насосный агрегат, который производит перемешивание двухкомпонентного потока. На линии подачи малосернистой нефти и на линии подачи сернистой нефти установлены подпорные насосные агрегаты для перекачивания нефти из первого и второго резервуаров хранения, а также в свою очередь обеспечивают бескавитационную работу магистральных насосных агрегатов. За подпорными насосами (по ходу нефти) располагаются регуляторы расхода (соответственно на линиях подачи сернистой и малосернистой нефти до точки соединения двух потоков в один) и работают на основании заданных качественных показателей, полученных от поточных анализаторов серосодержания в нефти, установленных соответственно на линиях подачи сернистой и малосернистой нефти между подпорным насосным агрегатом и регулятором расхода.
Регуляторы расхода, расположенные на линии подачи сернистой и на линии подачи малосернистой нефти, установлены с возможностью автоматического регулирования производительности подачи сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата.
В блоке измерения показателей качества потока смешанной нефти, подаваемой в магистральный нефтепровод, для контроля содержания серы в полученной смеси используются данные от контрольного поточного анализатора серосодержания в нефти, установленного на выходе магистрального насосного агрегата.
В качестве резервного анализатора на выходе магистрального насосного агрегата дополнительно установлен поточный преобразователь вязкости, позволяющий осуществлять регулирование расхода по заданной величине вязкости получаемой смеси.
На фиг.1 показана принципиальная схема размещения элементов системы подготовки на потоке заданного сортамента нефти из двух разнородных сортаментов.
Система для приготовления смеси малосернистой и сернистой нефти содержит резервуары 1 и 2 для хранения соответственно малосернистой и сернистой нефти. Трубопровод 3 служит для подачи из резервуара 1 малосернистой нефти на смешивание. Трубопровод 4 служит для подачи из резервуара 2 сернистой нефти на смешивание.
В заявленной системе в качестве средства для смешивания потока малосернистой и сернистой нефти использован магистральный насосный агрегат 5, который перекачивает нефть по магистральному нефтепроводу 6. При этом трубопровод 3 линии подачи малосернистой нефти и трубопровод 4 линии подачи сернистой нефти до поступления потоков нефти в магистральный насосный агрегат 5 имеют точку 7 соединения двух потоков в один по общему трубопроводу 8, с образованием двухкомпонентного потока нефти, поступающего в магистральный насосный агрегат 5, производящий перемешивание двухкомпонентного потока. Трубопровод 3 и трубопровод 4 могут быть соединены, например, при помощи тройникового соединительного элемента с выводом общего потока в трубопровод 8.
На трубопроводе 3 линии подачи малосернистой нефти и на трубопроводе 4 линии подачи сернистой нефти установлены соответственно подпорные насосные агрегаты 9 и 10 для перекачивания нефти из соответствующих резервуаров хранения 1 и 2 на вход магистрального насосного агрегата 5, при этом регуляторы расхода 11 и 12 расположены соответственно на трубопроводах 3 и 4 линий подачи сернистой и малосернистой нефти до точки 7 соединения двух потоков в один и работают на основании заданных качественных показателей, полученных на поточных анализаторах серосодержания в нефти, установленных в блоках 13 и 14 измерения качества нефти на трубопроводах 3 и 4 на линиях подачи сернистой и малосернистой нефти между соответствующим подпорным насосным агрегатом 9 и 10 и регулятором расхода 11 и 12.
Регуляторы расхода 11 и 12, расположенные на трубопроводах 3 и 4 линии подачи сернистой и малосернистой нефти, установлены с возможностью автоматического регулирования производительности подачи сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата 5.
Блок 15 измерения показателей качества потока смешанной нефти установлен измерения показателей качества потока смешанной нефти, подаваемой в магистральный нефтепровод 6, в частности, для контроля содержания серы в смеси, используются данные от установленного на выходе магистрального насосного агрегата 5 контрольного поточного анализатора, показывающего результирующее серосодержание в нефти.
Кроме того, на выходе магистральных насосных агрегатов дополнительно установлен поточный преобразователь вязкости (на схеме не показан) в качестве резервного анализатора, позволяющего осуществлять регулирование расхода по заданной величине вязкости получаемой смеси.
Заявленная система функционирует следующим образом. Смешивание потоков нефти из трубопровода 3 и 4 с различными качественными характеристиками, при использовании данной системы, осуществляется за счет прохождения двухкомпонентного потока нефти через насосный агрегат 5, используемый в свою очередь для перекачки нефти по магистральному нефтепроводу 6. Подача сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата 5 осуществляется с помощью подпорных насосных агрегатов 9 и 10, которые в свою очередь создают необходимые условия для обеспечения бескавитационной работы магистрального насосного агрегата 5, перекачивая нефть из резервуаров 1 и 2. Регулирование производительности подачи сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата 5 осуществляется с помощью регуляторов расхода 11 и 12 в автоматическом режиме. Регуляторы расхода 11 и 12 расположены на трубопроводах 3 и 4 на линиях подачи сернистой и малосернистой нефти до точки 7 соединения двух потоков в один поток, прокачиваемый по трубопроводу 8, и работают на основании заданных показателей по содержанию серы и по расходу каждого потока. Качество получаемой смеси нефти, поступающей в магистральный трубопровод 6 задается на основании показаний поточных анализаторов серосодержания в нефти, установленных в блоках 13 и 14 измерения качества нефти на трубопроводах 3 и 4, установленных на линиях подачи сернистой и малосернистой нефти. Для контроля получаемой смеси на выходе магистрального насосного агрегата 5 используется контрольный поточный анализатор серосодержания в нефти. На случай выхода из строя поточного анализатора серосодержания в нефти на выходе магистрального насосного агрегата 5 предусмотрен поточный преобразователь вязкости, установленный с возможностью реализации резервной схемы работы системы по заданной величине вязкости получаемой смеси посредством регулирования расхода по указанному показателю.
Пример.
Заявленная система приготовления смеси малосернистой и сернистой нефти на потоке может быть реализована, в частности, на перевалочной нефтебазе (ПНБ) Тихорецкая, которая является нефтеперекачивающим узлом на пути сибирской и северокавказской нефти к новороссийскому и туапсинскому морским терминалам. На нефтебазу она поступает по магистральным нефтепроводам Лисичанск-Тихорецк-1, 2, Куйбышев-Тихорецк и Малгобек-Тихорецк. Здесь производится ее компаундирование. Далее товарная смесь транспортируется в нефтепорты для последующей отправки за рубеж. В рамках проектирования МН "Тихорецк-Туапсе-2" подготовка необходимого сортамента нефти из двух разных сортаментов малосернистой и сернистой нефти может быть получена за счет смешивания двухкомпонентного потока с различными качественными характеристиками при прохождении двухкомпонентного потока нефти через насосные агрегаты, используемые для перекачки нефти по магистральному нефтепроводу. При этом подача сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата 5 осуществляется, как показано на фиг.1 с помощью подпорных насосных агрегатов 9 и 10, которые создают условия для обеспечения бескавитационной работы магистрального насосного агрегата 5, перекачивая нефть из резервуаров хранения 1 и 2. Регулирование производительности подачи сернистой и малосернистой нефти на вход магистрального насосного агрегата 5 осуществляется с помощью регуляторов расхода 11 и 12 в автоматическом режиме. Контроль качественных характеристик получаемой смеси на выходе магистрального насосного агрегата 5 осуществляется поточным анализатором 15, определяющим количество серы в нефти.
Заявленная система реализует технологию компаундирования различных сортов нефти (в данном проекте не более двух, но теоретически возможно и более) на потоке, т.е. в процессе движения нефти по трубопроводам на участке от резервуаров хранения до насосных агрегатов, перекачивающих нефть по магистральному нефтепроводу, что позволяет внедрить процесс компаундирования в технологический процесс перекачки нефти по магистральному трубопроводу без оказания какого-либо влияния на данный процесс.