УСТАНОВКА ОЧИСТКИ НЕФТИ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к установкам для подготовки высокосернистой нефти и может быть использовано для нейтрализации растворенного в нефти сероводорода.
Известна установка подготовки нефти, включающая в себя блок сепарации, блок обезвоживания, блок нагрева, блок глубокого обезвоживания и обессоливания, буферную емкость, центробежный насос товарной нефти, трубопроводы сырой и товарной нефти (см. стр. 359, Тронов В.П. «Промысловая подготовка нефти» - Казань, издательство «Фэн», 2000. - 416 стр.).
Установка позволяет подготавливать нефть, поступающую с добывающих скважин, до товарной кондиции.
Недостатком этой установки является высокое содержание сероводорода в товарной нефти, подготовленной из высокосернистой сырой нефти. Извлечение сероводорода из нефти происходит только в блоке сепарации, где сероводород отделяется и уходит вместе с нефтяным газом, однако остающийся в нефти сероводород требует дополнительного удаления по современным нормам качества товарной нефти.
Наиболее близкой к предлагаемой является установка очистки нефти, включающая в себя трубопровод товарной нефти, блок нейтрализации сероводорода, содержащий узел приготовления и хранения реагента, поршневой насос-дозатор, трубопровод, соединяющий узел приготовления и хранения реагента с поршневым насосом-дозатором, выкидной трубопровод, соединяющий поршневой насос-дозатор с трубопроводом товарной нефти, буферные емкости и узел транспортировки товарной нефти (см. стр. 33-34, «Нефтеперера-
ботка и нефтехимия - 2003: научно-практическая конференция (Уфа, 21 мая 2003 г.): Материалы научно-практической конференции». - Уфа: Изд-во ИНХП, 2003. - 384 стр.).
Недостатком такой установки является то, что блок нейтрализации сероводорода функционирует нестабильно из-за дискретной подачи реагента поршневым насосом-дозатором. Возвратно-поступательное движение поршня поршневого насоса-дозатора создает ритмичные толчки течения жидкости и скачки давления в выкидном трубопроводе. Инерционные эффекты вызывают увлечение дополнительного количества реагента во время холостого хода поршня и срабатывания клапанов. К тому же, перерасход реагента не является постоянным и плохо поддается контролю. Расход реагента зависит от давления в нефтепроводе товарной нефти в точке подачи реагента. Это давление не постоянно, поэтому не постоянен и расход реагента при прочих равных условиях. При недостаточном количестве подаваемого в нефть реагента не происходит заданного снижения содержания сероводорода в нефти, при избыточном - ухудшается качество товарной нефти и увеличивается расход дорогостоящего реагента.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является получение товарной нефти требуемого качества по содержанию сероводорода, хлористых солей и остаточной воды в нефти и исключение перерасхода дорогостоящего реагента.
Техническая задача решается предлагаемой установкой очистки включающей в себя трубопровод товарной нефти, буферную емкость, узел транспортировки товарной нефти, блок нейтрализации сероводорода, содержащий узел приготовления и хранения реагента, поршневой насос-дозатор и выкидной трубопровод, соединяющий поршневой насос-дозатор с трубопроводом товарной нефти.
Новым является то, что перед узлом транспортировки товарной нефти установлен центробежный насос товарной нефти, а выкидной трубопровод снабжен гасителем пульсаций давления и сужающим элементом, установленным после гасителя пульсаций давле-
ния, при этом выкидной трубопровод соединен с приемом центробежного насоса товарной нефти.
На чертеже изображена принципиальная схема установки очистки нефти, состоящей из трубопровода товарной нефти 1, буферной емкости 2, блока нейтрализации сероводорода 3, центробежного насоса товарной нефти 4 и узла транспортировки товарной нефти 5. Блок нейтрализации сероводорода 3 состоит из узла приготовления и хранения реагента 6, поршневого насоса-дозатора 7, гасителя пульсаций давления 8, представляющего собой емкость с воздухом, выполняющим роль амортизатора, сужающего элемента 9 (например, в виде диафрагмы), установленного на выкидном трубопроводе 10.
Установки очистки нефти работает следующим образом.
Поршневой насос-дозатор 7 подает реагент (нейтрализатор сероводорода) из узла приготовления и хранения реагента 6 через выкидной трубопровод 10 и сужающее устройство 9 в трубопровод товарной нефти 1 на прием центробежного насоса товарной нефти 4. Реагент смешивается с потоком нефти при прохождении через центробежный насос товарной нефти 4 и начинает взаимодействовать с сероводородом нефти. Гаситель пульсаций давления 8, выполенный в виде емкости, наполненной воздухом, обеспечивает снижение колебаний давления и расхода реагента. При работе поршневого насоса-дозатора 7 жидкость из выкидного трубопровода 10 наполняет гаситель пульсаций давления 8 до определенного уровня. При повышении давления воздух в гасителе пульсаций давления 8 сжимается, амортизируя скачок давления, при снижении - расширяется. При этом работоспособность гасителя пульсаций давления 8 обеспечивается противодавлением, создаваемым сужающим элементом 9, установленным на выкидном трубопроводе 10. Совместная работа гасителя пульсаций давления 8 и сужающего элемента 9 при подключении выкидного трубопровода 10 к приему центробежного насоса товарной нефти 4 обеспечивает стабильную подачу реагента и исключает его перерасход.
Пример конкретного выполнения.
На установке очистки нефти работает блок нейтрализации сероводорода 3, на котором установлена расчетная дозировка реагента, позволяющая снизить содержание сероводорода в нефти с 500 ppm до 100 ppm, соответствующая производительности поршневого насоса-дозатора 7-800 л/час. Максимальная производительность поршневого насоса-дозатора 7 составляет 1000 л/час,
Результаты испытаний известного и предлагаемого устройства приведены в таблице, откуда видно,
Таблица
Параметр процесса
Известное устройство
Предлагаемое устройство
Норматив параметра процесса
Расход реагента, л/ч
950-1200
800-805
800
Показатели качества товарной нефти:
содержание сероводорода, ppm
60-79
91
до 100
-содержание хлористых солей, мг/л
185-210
140
до 300
остаточное содержание воды, %
0,5-0.6
0,3
до 0,5
что предлагаемое устройство обеспечивает оптимальный расход реагента 800-805 л/ч против 1200 л/ч при использовании известного устройства. Содержание сероводорода и хлористых солей в товарной нефти при использовании обоих устройств соответствует норме, однако, остаточное содержание воды в товарной нефти и расход реагента при использовании известного устройства превышают норматив.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства достигается за счет получения товарной нефти требуемого качества по содержанию сероводорода, хлористых солей и остаточной воды в нефти, а также за счет исключения перерасхода дорогостоящего реагента.