RU2162725C1 - Method and plant for oil refining - Google Patents
Method and plant for oil refining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162725C1 RU2162725C1 RU2000109656A RU2000109656A RU2162725C1 RU 2162725 C1 RU2162725 C1 RU 2162725C1 RU 2000109656 A RU2000109656 A RU 2000109656A RU 2000109656 A RU2000109656 A RU 2000109656A RU 2162725 C1 RU2162725 C1 RU 2162725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- pipeline
- sump
- flow
- settler
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к технологиям обессоливания и обезвоживания нефти и к применяемому при этом оборудованию и может быть использовано в нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих отраслях промышленности как при подготовке нефти на нефтеперерабатывающих заводах, так и при подготовке товарной нефти на промыслах или при переработке ловушечных нефтей. При этом заявляемое решение применимо при подготовке как нефтеводяной, так и водонефтяной эмульсий. The claimed invention relates to technologies for desalting and dehydration of oil and the equipment used for this and can be used in oil refining and oil producing industries both in the preparation of oil in oil refineries and in the preparation of marketable oil in oil fields or in the processing of trap oils. Moreover, the claimed solution is applicable in the preparation of both oil and water-oil emulsions.
Уровень техники
Процессы обессоливания и обезвоживания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально создаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию: подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание, электрообработка.State of the art
The processes of desalination and dehydration of oil are based on the destruction of the emulsion, its demulsification. In this case, when desalting, the emulsion is subjected to an artificial emulsion of oil with wash water, specially created for washing the oil from the salts remaining in it. To destroy the emulsion in the processes of dehydration and desalting of oil, gravitational sludge is used, which is combined with various measures of influence on the emulsion: heating, the addition of demulsifiers, mixing, electric processing.
На нефтеперерабатывающих заводах при подготовке нефти к переработке преимущественно применяется технология, при которой комбинируют термохимический способ с электрическим, сочетая четыре фактора воздействия на эмульсию: подогрев, подачу деэмульгатора, электрическое ноле и отстой в гравитационном поле (см. книгу Д.Н. Левченко, Н.В. Бергштейн, Н.М. Николаева. Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях. М., "Химия", 1985 г. стр. 33-35). In oil refineries, in preparing oil for refining, a technology is mainly used that combines the thermochemical method with the electric one, combining four factors affecting the emulsion: heating, supply of a demulsifier, electric field and sediment in a gravitational field (see the book by D.N. Levchenko, N .V. Bergshtein, NM Nikolaeva. Technology of desalting of oils at oil refineries. M., "Chemistry", 1985, pp. 33-35).
Известные способы, представляющие комбинированное сочетание ряда факторов воздействия на эмульсию, обеспечивают быстрое и эффективное ее расслоение. Однако использование деэмульгаторов и электрического поля для разрушения эмульсии, а также необходимость решать проблему удаления из эмульсии механических примесей делают эти способы сложными и дорогостоящими. Known methods representing a combined combination of a number of factors affecting the emulsion, provide quick and effective separation. However, the use of demulsifiers and an electric field to destroy the emulsion, as well as the need to solve the problem of removing mechanical impurities from the emulsion, make these methods difficult and expensive.
Известен способ разрушения водонефтяной эмульсии (см. SU 1736544, МПК B 01 D 17/04, опубл. 30.05.92, Бюл. N 20), включающий добавление воды в эмульсию, смешение исходной эмульсии с дополнительной водой и диспергирование вновь полученной эмульсии, введение деэмульгатора и вновь перемешивание с достижением эффекта обращения фаз и последующее разделение эмульсии. A known method of destroying a water-oil emulsion (see SU 1736544, IPC B 01 D 17/04, publ. 30.05.92, Bull. N 20), including adding water to the emulsion, mixing the original emulsion with additional water and dispersing the newly obtained emulsion, the introduction demulsifier and again mixing to achieve the effect of phase reversal and the subsequent separation of the emulsion.
Диспергирование эмульсии перед подачей деэмульгатора повышает эффект разрушения водонефтяной эмульсии. Однако только дробление частиц эмульсии и увеличение раздела фаз за счет образования повой поверхности не может обеспечить полную деэмульсацию. Такое решение, так же как и другие известные способы обессоливания и обезвоживания водонефтяных и нефтеводяных эмульсий, требует применения реагента-деэмульгатора, способствующего расслоению. Вместе с тем этот способ применим только для нефтей, не содержащих механических примесей. Dispersing the emulsion before applying the demulsifier increases the effect of the destruction of the oil-water emulsion. However, only crushing of the particles of the emulsion and an increase in the phase separation due to the formation of a new surface cannot ensure complete demulsification. Such a solution, as well as other known methods of desalting and dehydration of water-oil and oil-water emulsions, requires the use of a demulsifier reagent that promotes separation. However, this method is applicable only to oils that do not contain mechanical impurities.
В качестве ближайшего аналога заявляемого способа принят способ деэмульсации нефти (см. авт. св-во N 761542, МПК C 10 G 33/04, опубл. 07.09.80, Бюл. N 33), заключающийся в том, что в поток транспортируемой по трубопроводу нефти путем распыления подают водяной пар под давлением, превышающим рабочее давление в трубопроводе на 2-4 атм, и в образующуюся при распылении зону пониженного давления вводят раствор деэмульгатора, а затем нефть подогревают и отстаивают. As the closest analogue of the proposed method, the method of oil demulsification is adopted (see ed. Certificate No. 761542, IPC C 10 G 33/04, publ. 07.09.80, Bull. N 33), which consists in the fact that it is transported by the oil pipeline is sprayed with water vapor at a pressure 2-4 atm higher than the working pressure in the pipeline, and a demulsifier solution is introduced into the reduced pressure zone formed by spraying, and then the oil is heated and settled.
Распыление в поток нефти водяного пара совместно с деэмульгатором способствует повышению эффективности процесса, при этом имеет место прогрев паром деэмульгатора, что способствует лучшему распределению его в нефти и повышению деэмульгирующей способности. Таким образом, использование водяного пара в известном решении направлено в первую очередь на повышение результативности деэмульгатора. При этом использование кинетической энергии струи пара для разбивки эмульсии в таком решении невозможно, поскольку незначительное превышение давления пара по отношению к рабочему давлению в трубопроводе не обеспечивает нужного результата, а повышенное давление приведет к тому, что в трубопроводе будут иметь место гидроудары, следовательно, значительно увеличится износ оборудования. Spraying water vapor into the oil stream together with the demulsifier improves the efficiency of the process, while the demulsifier is heated by steam, which contributes to its better distribution in the oil and an increase in the demulsifying ability. Thus, the use of water vapor in the known solution is aimed primarily at increasing the effectiveness of the demulsifier. In this case, the use of kinetic energy of the steam jet for breaking the emulsion in such a solution is impossible, since a slight excess of the vapor pressure in relation to the working pressure in the pipeline does not provide the desired result, and increased pressure will lead to the occurrence of water hammer in the pipeline, therefore, significantly equipment wear will increase.
Известно устройство для разрушения водонефтяной эмульсии (см. SU 1142499, МПК C 10 G 33/06, опубл. 28.02.85, Бюл. N 8), включающее трубопровод и продольную горизонтальную перегородку, установленную в центральной части его поперечного сечения и выполненную в виде прямоугольной пластины, плавно свернутой по спирали. A device for the destruction of oil-water emulsions (see SU 1142499, IPC C 10 G 33/06, publ. 02.28.85, Bull. N 8), including a pipeline and a longitudinal horizontal partition installed in the Central part of its cross section and made in the form rectangular plate, smoothly coiled in a spiral.
Установленная по оси трубопровода и свернутая по спирали пластина обеспечивает перемешивание слоев потока транспортируемой по трубопроводу нефти, интенсифицируя тем самым процесс разрушения эмульсии. Однако такое устройство недостаточно эффективно и, хотя позволяет при дальнейшем обезвоживании и обессоливании нефти несколько снизить расход реагента - деэмульгатора, не обеспечивает возможности его полного исключения из процесса. Вместе с тем в данном устройстве не решена проблема удаления механических примесей, которые, как правило, присутствуют в водонефтяной эмульсии. Более того, перемещение слоев потока по диаметру трубопровода в известном устройстве приводит к тому, что механические примеси выполняют роль эмульгаторов и стабилизируют эмульсию. Для того, чтобы избежать этого отрицательного эффекта известное устройство должно работать в комплексе с установленным перед трубопроводом фильтрующим оборудованием, что усложняет технологический процесс и увеличивает материальные затраты. The plate mounted along the axis of the pipeline and coiled in a spiral ensures mixing of the layers of the flow of oil transported through the pipeline, thereby intensifying the process of emulsion destruction. However, such a device is not effective enough, and although it allows for further dehydration and desalting of oil to slightly reduce the consumption of reagent - demulsifier, it does not provide the possibility of its complete exclusion from the process. However, this device has not solved the problem of removing mechanical impurities, which are usually present in the oil-water emulsion. Moreover, the movement of the flow layers along the diameter of the pipeline in a known device leads to the fact that mechanical impurities act as emulsifiers and stabilize the emulsion. In order to avoid this negative effect, the known device must work in conjunction with filtering equipment installed in front of the pipeline, which complicates the process and increases material costs.
В качестве ближайшего аналога заявляемой установки принято устройство для подготовки нефти (см. авт. св-во N 625740, МПК В 01 D 17/04, опубл. 30.09.78, Бюл. N 36), содержащее трубопровод, соединенный с газоводонефтяным сепаратором, при этом трубопровод снабжен патрубком ввода перегретого водяного пара. As the closest analogue of the claimed installation, a device for oil preparation is adopted (see ed. Certificate No. 625740, IPC B 01 D 17/04, publ. 30.09.78, Bull. No. 36), containing a pipeline connected to a gas-oil separator, while the pipeline is equipped with a pipe for the input of superheated water vapor.
Введение в ноток нефти перегретого водяного пара в определенной степени решает задачу повышения эффективности подготовки нефти: одновременно осуществляется прогрев нефти и гидродинамическое воздействие струи пара, разрушающее водонефтяную эмульсию. Однако подача пара в этом устройстве осуществляется локально на конкретном участке движения потока, а факторы, которые способствовали бы равномерному распределению конденсата в потоке и позволили бы использовать подачу пара в нефть с максимальной эффективностью, в известном решении отсутствуют. При этом давление подачи пара должно быть минимальным, поскольку при повышенном давлении будут иметь место гидроудары, разрушающие трубопровод. The introduction of superheated water vapor into a hint of oil solves to a certain extent the task of increasing the efficiency of oil preparation: at the same time, the oil is heated and the hydrodynamic effect of the steam jet destroys the oil-water emulsion. However, the steam supply in this device is carried out locally on a specific section of the flow, and there are no factors that would contribute to the uniform distribution of condensate in the stream and allow the steam supply to the oil to be used with maximum efficiency. In this case, the steam supply pressure should be minimal, since at high pressure water hammer will destroy the pipeline.
Вместе с тем такое устройство, как и все вышеизложенные решения, также не решает проблему удаления из водонефтяной эмульсии механических примесей. At the same time, such a device, like all the above solutions, also does not solve the problem of removing mechanical impurities from the oil-water emulsion.
Сущность изобретения
Заявленным изобретением решается задача повышения эффективности подготовки нефти к переработке за счет одновременного выполнения на одном подготовительном участке нескольких необходимых для качественной подготовки нефти условий, таких как прогрев нефти, введение в поток промывочной воды, обеспечение последующей коалесценции водяной и нефтяной фаз, удаление механических примесей. При этом достигаемая степень подготовки нефтеводяной или водонефтяной эмульсии к расслоению позволяет проводить процесс деэмульсации без применения реагентов-деэмульгаторов и электрического поля.SUMMARY OF THE INVENTION
The claimed invention solves the problem of increasing the efficiency of oil preparation for refining due to the simultaneous fulfillment of several conditions necessary for high-quality oil preparation at one preparation site, such as heating the oil, introducing washing water into the stream, ensuring subsequent coalescence of the aqueous and oil phases, and removing mechanical impurities. At the same time, the degree of preparation of the oil-water or oil-water emulsion for separation can be achieved, which allows the demulsification process to be carried out without the use of demulsifying agents and an electric field.
Поставленная задача решена тем, что в способе подготовки нефти к переработке, включающем подачу водяного пара в поток транспортируемой по трубопроводу нефти, ее подогрев и последующее отстаивание, согласно изобретению производят предварительный подогрев нефти и подачу водяного пара осуществляют в поток нефти, движение которого на участке подачи пара преобразуют из ламинарного в турбулентное, а затем вновь в ламинарное, при этом поток транспортируют с уклоном в направлении к отстойнику, а отстоявшуюся нефть направляют на дополнительную деэмульсацию, которую выполняют пропусканием потока нефти через коалесцирующий пакет. The problem is solved in that in a method of preparing oil for refining, comprising supplying water vapor to a stream of oil transported through a pipeline, heating and subsequent sedimentation, according to the invention, oil is preheated and water vapor is supplied to the oil stream, the movement of which is at the feed section steam is converted from laminar to turbulent, and then again to laminar, while the flow is transported with a slope towards the sump, and the settled oil is directed to an additional demulsification, which is performed by passing the oil through a coalescing stream packet.
Благодаря предварительному подогреву нефти снижается ее вязкость, увеличивается разность плотностей воды и нефти и уменьшается прочность пленки, окружающей глобулы воды. Поэтому подогрев нефти перед воздействием на нее водяного пара является существенным для получения технического результата, обусловленного совмещением подачи водяного пара с преобразованием режима движения потока из ламинарного в турбулентный, а затем вновь в ламинарный. Полученный при этом технический результат заключается в следующем. Thanks to the preliminary heating of the oil, its viscosity decreases, the difference in the densities of water and oil increases and the strength of the film surrounding the water globule decreases. Therefore, heating the oil before exposure to water vapor is essential to obtain a technical result due to the combination of water vapor supply with the conversion of the flow regime from laminar to turbulent, and then again to laminar. The technical result thus obtained is as follows.
При подаче в поток нефти водяного пара на участке ввода пара в нефть образуется зона пониженного давления за счет кинетической энергии струи и за счет конденсации пара. При этом полученная в результате конденсации пара вода выполняет роль промывочной воды. Она равномерно распределяется по объему движущейся нефти, смешивается с прогретой нефтью, омывая имеющиеся в ней соли и растворяя их. Пар, температура которого значительно выше температуры предварительно прогретой нефти, дополнительно нагревает нефть, что положительно влияет на процесс растворения солей и последующее расслоение водонефтяной эмульсии. When water vapor is introduced into the oil stream at the site of steam injection into the oil, a zone of reduced pressure is formed due to the kinetic energy of the jet and due to steam condensation. At the same time, the water obtained as a result of steam condensation plays the role of washing water. It is evenly distributed over the volume of moving oil, mixed with warmed oil, washing the salts present in it and dissolving them. Steam, the temperature of which is significantly higher than the temperature of the preheated oil, additionally heats the oil, which positively affects the process of dissolution of salts and the subsequent separation of the oil-water emulsion.
Следствием изменения характера движения потока на участке подачи водяного пара (из ламинарного движения в турбулентное) также является падение давления на этом участке. Поэтому в результате значительного возрастания скорости движения частиц нефти, обусловленного изменением режима движения потока, и при одновременном воздействии на поток энергии струи водяного пара происходит интенсивное перемешивание эмульсии с водяным паром. При этом происходит "омолаживание" и разрушение стойких эмульсий: ослабляется прочность пленки, окружающей глобулы воды, происходит диспергирование эмульсии, пар конденсируется на капельках диспергированной воды, вызывая разрушение слоя ПАВ, глобулы воды укрупняются и начинается их выпадение из эмульсии. A consequence of the change in the nature of the flow movement in the water vapor supply section (from laminar to turbulent movement) is also a pressure drop in this section. Therefore, as a result of a significant increase in the speed of movement of oil particles, due to a change in the flow regime, and with simultaneous exposure to the energy flow of a jet of water vapor, the emulsion is intensively mixed with water vapor. In this case, “rejuvenation” and destruction of persistent emulsions occurs: the strength of the film surrounding the water globules is weakened, the emulsion disperses, the vapor condenses on droplets of dispersed water, causing the surfactant layer to break, the water globules become larger and their precipitation from the emulsion begins.
Существенным фактором, влияющим на расслоение эмульсии, является дальнейшее преобразование характера движения потока нефти, а именно: преобразование турбулентного движения в ламинарное. При данном изменении режима движения гасится скорость потока и происходит выпадение скоалесцированных капель воды из нефти. Вместе с тем, в процессе турбулентного движения и благодаря воздействию повышенной температуры и кинетической энергии струи пара освобождаются скопившиеся на границе раздела фаз твердые частицы, поэтому при переходе турбулентного движения в ламинарное из потока начинают выпадать механические примеси. Транспортирование потока с уклоном в направлении к отстойнику обеспечивает постоянное удаление этих примесей из трубопровода. An essential factor affecting the separation of the emulsion is the further transformation of the nature of the movement of the oil flow, namely: the conversion of turbulent motion to laminar. With this change in driving mode, the flow rate is quenched and coalesced drops of water fall out of the oil. At the same time, in the process of turbulent motion and due to the effect of increased temperature and kinetic energy of the steam jet, solid particles accumulated at the interface are released, therefore, when the turbulent motion moves to the laminar one, mechanical impurities begin to fall out of the flow. Transportation of the flow with a slope towards the sump ensures the constant removal of these impurities from the pipeline.
Таким образом, воздействием пара на подогретую нефть, перемещающуюся в потоке с преобразующимся режимом движения, при условии воздействия струи пара в момент, когда поток наиболее интенсивен, во-первых, можно получить нефтеводяную или водонефтяную эмульсию, готовую к коалесценции даже из стойких застаревших нефтей, во-вторых, обеспечивается выпадение механических примесей из нефти, что позволяет завершить деэмульсацию эмульсии пропусканием ее через коалесциирующие пакеты из волокнистого материала или пористого пенополиуритана (присутствие механических примесей разрушает эти пакеты и быстро выводит их из строя). Вместе с тем перемещение потока в сторону отстойника с уклоном обеспечивает удаление примесей из трубопровода и предотвращает их отложение на его внутренних стенках. Thus, by the action of steam on a heated oil moving in a stream with a transforming mode of motion, provided that the steam jet is at the moment when the stream is most intense, firstly, you can get an oil-water or water-oil emulsion, ready for coalescence even from persistent obsolete oils, secondly, the precipitation of mechanical impurities from oil is ensured, which makes it possible to complete the demulsification of the emulsion by passing it through coalescing packets of fibrous material or porous polyurethane foam ( the presence of mechanical impurities destroys these packets and quickly destroys them). At the same time, moving the flow towards the settling tank with a slope ensures the removal of impurities from the pipeline and prevents their deposition on its internal walls.
При больших объемах подготавливаемой нефти целесообразно осуществлять способ, транспортируя нефть параллельными потоками по более чем одному трубопроводу и отстаивая каждый поток в отдельном отстойнике. Далее осуществление процесса возможно слиянием отделенной в отстойниках нефтяной фазы в один поток и пропусканием этого потока через разделитель эмульсии. With large volumes of oil being prepared, it is advisable to carry out the method by transporting oil in parallel streams through more than one pipeline and settling each stream in a separate sump. Further, the implementation of the process is possible by merging the oil phase separated in the sumps into one stream and passing this stream through the emulsion separator.
В частном случае осуществления способа при больших объемах подготавливаемой нефти часть потока, движущегося в контакте со стенками трубопровода, пропускают в ламинарном движении. Это позволяет исключить перебои в реализации способа, которые могут возникнуть при высокой производительности, когда объем нефти большой и движение потока в трубопроводе не может быть полностью преобразовано в турбулентное. In the particular case of the method with large volumes of oil being prepared, part of the stream moving in contact with the walls of the pipeline is passed in laminar motion. This allows to eliminate interruptions in the implementation of the method, which can occur at high productivity, when the volume of oil is large and the movement of the flow in the pipeline cannot be completely converted into turbulent.
В этом случае целесообразно выполнить перед деэмульсацией дополнительную фильтрацию эмульсии с целью удаления не выпавших из эмульсии механических примесей. In this case, it is advisable to perform an additional filtration of the emulsion before demulsification in order to remove mechanical impurities that have not precipitated from the emulsion.
Поставленная задача решена также тем, что в установке подготовки нефти к переработке, содержащей трубопровод, соединенный с отстойником и снабженный патрубком ввода в поток нефти водяного пара, согласно изобретению патрубок ввода водяного пара установлен соосно трубопроводу, установка снабжена смесительной вставкой, смонтированной в трубопроводе последовательно и соосно патрубку, теплообменником, установленным на входе трубопровода, и разделителем эмульсии, включенным в установку последовательно за отстойником и выполненным в виде дополнительного отстойника с коалесцирующим пакетом, перекрывающим рабочее сечение разделителя, при этом трубопровод установлен с уклоном в сторону отстойника, обеспечивающим перемещение к отстойнику выпавших из потока нефти механических примесей, выполнен с расширенным концом и обращен выходом к стенке отстойника в донной его части. The problem is also solved by the fact that in the installation for preparing oil for processing, containing a pipeline connected to a sump and equipped with a pipe for introducing water vapor into the oil stream, according to the invention, the pipe for introducing water vapor is installed coaxially to the pipeline, the installation is equipped with a mixing insert mounted in series in the pipeline and coaxial to the pipe, a heat exchanger installed at the inlet of the pipeline, and an emulsion separator included in the installation sequentially behind the sump and made in the form an additional sump with a coalescing packet overlapping the working section of the separator, while the pipeline is installed with a slope towards the sump, which provides mechanical impurities that have fallen from the oil stream to the sump, with an expanded end and an outlet facing the sump wall in its bottom.
Конструктивное исполнение установки, включающее монтаж в трубопроводе смесительной вставки последовательно за патрубком подачи в поток нефти пара и соосно с этим патрубком, установку трубопровода с уклоном в сторону отстойника и конструктивную проработку сопряженной с отстойником выходной части трубопровода, обеспечивает преобразование режима движения потока (из ламинарного движения в турбулентное, а затем вновь в ламинарное) и подачу в поток нефти водяного пара именно на том участке, где как раз имеет место преобразование движения потока из ламинарного в турбулентное, что предопределяет, во-первых, максимальную эффективность разрушения нефтеводяной или водонефтяной эмульсии, во-вторых, интенсивное выпадание из эмульсии механических примесей и обеспечивает такой дальнейший режим потока нефти, который является наиболее благоприятным для разделения фаз эмульсии и удаления механических примесей. Введение (по сравнению с прототипом) в установку теплообменника обеспечивает предварительный подогрев нефти, а подключение последовательно за отстойником разделителя эмульсии, выполненного в виде дополнительного отстойника с коалесцирующим пакетом, перекрывающим рабочее сечение разделителя, позволяет завершить процесс подготовки нефти к дальнейшей переработке. The design of the installation, including the installation in the pipeline of the mixing insert sequentially behind the pipe for supplying steam to the oil flow and coaxially with this pipe, the installation of the pipeline with a slope towards the sump and the design of the outlet part of the pipeline associated with the sump, provides the conversion of the flow mode (from laminar motion into turbulent, and then again into laminar) and the supply of water vapor to the oil stream precisely in the area where the movement п outflow from laminar to turbulent, which determines, firstly, the maximum destruction efficiency of the oil-water or oil-water emulsion, and secondly, the intensive deposition of mechanical impurities from the emulsion and provides such a further oil flow regime that is most favorable for separation of the emulsion phases and removal of mechanical impurities. The introduction (in comparison with the prototype) in the installation of the heat exchanger provides preliminary heating of the oil, and the connection in series behind the sump of the emulsion separator, made in the form of an additional sump with a coalescing package that overlaps the working section of the separator, allows you to complete the process of preparing oil for further processing.
Таким образом, посредством заявляемого устройства решается та же задача и достигается тот же технический результат, что и в заявляемом способе, т.е. заявляемые изобретения связаны единым изобретательским замыслом. Thus, by the inventive device, the same problem is solved and the same technical result is achieved as in the claimed method, i.e. The claimed inventions are connected by a single inventive concept.
При анализе известного уровня техники выявлены решения, в которых осуществляется предварительный прогрев нефти перед разрушением нефтеводяной эмульсии посредством теплообменных аппаратов (например, см. книгу под ред. Б.И. Бондаренко, Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. М. , Химия, 1983, стр. 10, рис. 1-2). Известно также использование разделителей эмульсии в виде отстойников с разделительными коалесцирующими пакетами (см. RU 2105584, МПК В 01 D 17/04). An analysis of the prior art revealed solutions in which the preliminary heating of the oil is carried out before the destruction of the oil-water emulsion by means of heat exchangers (for example, see the book under the editorship of B.I. Bondarenko, Album of technological schemes of oil and gas processing. M., Chemistry, 1983, p. 10, Fig. 1-2). It is also known the use of emulsion separators in the form of sedimentation tanks with separation coalescing packages (see RU 2105584, IPC B 01 D 17/04).
Однако аналогичных решений, в которых имело бы место использование водяного пара в совокупности с изменениями режима движения потока водонефтяной или нефтеводяной эмульсии с целью повышения эффективности подготовки нефти к переработке и удаления из эмульсии механических примесей, что является особенно необходимым при применении для разделения эмульсии коалесцирующих пакетов из волокнистых материалов и пористого пенополиуритана, в известном уровне технике выявлено не было. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых решений критерию охраноспособности изобретения "изобретательский уровень". However, similar solutions in which there would be the use of water vapor in combination with changes in the flow regime of the oil-water or oil-water emulsion in order to increase the efficiency of oil preparation for processing and removal of mechanical impurities from the emulsion, which is especially necessary when using coalescing packets from fibrous materials and porous polyurethane foam, in the prior art have not been identified. This allows us to conclude that the claimed solutions meet the eligibility criteria of the invention "inventive step".
При решении проблемы подготовки больших объемов нефти установку выполняют содержащей несколько параллельных, аналогичных вышеописанному, трубопроводов, каждый из которых связан со своим отстойником. To solve the problem of preparing large volumes of oil, the installation is carried out containing several parallel pipelines similar to those described above, each of which is connected to its own settler.
При конкретной реализации устройства целесообразно выполнить смесительную вставку в виде двух обращенных друг к другу меньшими основаниями и разнесенных по оси трубопровода усеченных конусов, соединенных по меньшим основаниям цилиндром, образующим проточную часть смесительной вставки. Такое конструктивное исполнение этого элемента обеспечивает необходимое для получения технического результата изменение режима движения потока нефти, при этом характеризуется простотой конструкции и возможностью обеспечить необходимое взаиморасположение смесительной вставки и патрубка подачи пара. For a specific implementation of the device, it is advisable to make the mixing insert in the form of two truncated cones facing each other with smaller bases and spaced apart along the axis of the pipeline, connected along smaller bases by a cylinder forming the flow part of the mixing insert. This design of this element provides the necessary change in the mode of movement of the oil flow to obtain a technical result, while it is characterized by simplicity of design and the ability to provide the necessary relative position of the mixing insert and the steam supply pipe.
Для переработки большого объема нефти возможно выполнение устройства с установкой смесительной вставки в трубопроводе с зазором по отношению к его стенкам. Для этого вставку выполняют в виде связанных цилиндром конусов, больший диаметр которых несколько меньше, чем диаметр трубопровода. В этом случае для предотвращения попадания механических примесей, которые частично могут остаться в водонефтяной или нефтеводяной эмульсии, установка снабжена фильтрующим элементом, установленным до коалесцирующего пакета. For the processing of a large volume of oil, it is possible to implement a device with the installation of a mixing insert in the pipeline with a gap with respect to its walls. For this, the insert is made in the form of cones connected by a cylinder, the larger diameter of which is slightly smaller than the diameter of the pipeline. In this case, to prevent the ingress of mechanical impurities, which may partially remain in the oil-water or oil-water emulsion, the installation is equipped with a filter element installed before the coalescing package.
Перечень фигур чертежей
Заявляемые способ и устройство иллюстрируются следующими чертежами:
на фиг. 1 представлена общая схема установки для осуществления способа;
на фиг. 2 - общая схема установки для большого объема перерабатываемой нефти;
на фиг. 3 - схематичное изображение трубопровода и отстойника заявляемой установки;
на фиг. 4 - сечение A-A на фиг. 3, иллюстрирующее выполнение концевой части трубопровода.List of drawings
The inventive method and device are illustrated by the following drawings:
in FIG. 1 shows a general installation diagram for implementing the method;
in FIG. 2 is a general setup diagram for a large volume of refined oil;
in FIG. 3 is a schematic representation of the pipeline and sump of the inventive installation;
in FIG. 4 is a section AA in FIG. 3 illustrating an embodiment of an end portion of a pipeline.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Для осуществления заявляемого способа используют установку подготовки нефти к переработке (см. фиг. 1), которая включает блок теплообменников 1, трубопровод 2, соединенный с отстойником 3, и разделитель 4 эмульсии, содержащий коалесцирующий пакет 5. Установка, предназначенная для больших объемов подготавливаемой нефти (см. фиг. 2), включает трубопровод, состоящий из трех параллельных трубопроводов 2', 2'' 2''' соединенных, соответственно, с отстойниками 3', 3'', 3''', а также разделитель эмульсии, состоящий из трех ступеней: 4', 4'', и 4''', установленных последовательно за параллельно связанными отстойникам 3', 3'', 3'''. Трубопровод 2 (трубопроводы 2', 2'', 2''') связан с паропроводом (на чертежах не показан), который открывается в трубопровод 2 (или каждый трубопровод 2', 2'', 2''') посредством патрубка 6 ввода в поток нефти водяного пара (см. фиг. 3). Патрубок 6 установлен соосно трубопроводу 2 и обеспечивает подачу пара в центральную часть потока нефти. В трубопроводе 2 (или в каждом из трубопроводов 2', 2'', 2''') последовательно и соосно патрубку 6 смонтирована смесительная вставка 7, состоящая из двух усеченных конусов 8 и 9, разнесенных по оси трубопровода и соединенных по меньшим основаниям цилиндром 10. Трубопровод 2 установлен с уклоном в сторону отстойника 3, обеспечивающим перемещение к отстойнику 3 слоя выпавших механических примесей. При этом концевая часть трубопровода 2, сообщающаяся с отстойников 3, выполнена с расширенным концом (см. фиг. 4), который обращен выходом к стенке отстойника 3 в донной его части. Диаметры больших оснований усеченных конусов 8 и 9 смесительной вставки 7 несколько меньше, чем диаметр трубопровода 2. В результате между стенкой трубопровода 2 и смесительной вставкой 7 образован зазор 11, обеспечивающий протекание части потока нефти помимо смесительной вставки 7. В результате 4 эмульсии перед коалесцирующим пакетом 5 установлен фильтрующий элемент 12.Information confirming the possibility of carrying out the invention
To implement the inventive method, a unit for preparing oil for refining is used (see Fig. 1), which includes a
Пример выполнения способа и работы установки. An example of the method and operation of the installation.
Подают на установку производительностью 350 куб.м/час сырую нефть, содержащую: солей до 200 мг/л, воды до 1% объема, механических примесей до 0,1% мас., серы до 1% мас., фенолов до 100 мг/л. Crude oil is supplied to a plant with a capacity of 350 cubic meters per hour, containing: salts up to 200 mg / l, water up to 1% volume, mechanical impurities up to 0.1% wt., Sulfur up to 1% wt., Phenols up to 100 mg / l
Поданную на установку нефть предварительно подогревают в блоке теплообменников 1 за счет тепла отходящей подготовленной нефти, затем по трубопроводу 2 транспортируют в сторону отстойника 3. В трубопровод 2 поток нефти поступает в условно ламинарном режиме движения, но, встречая на пути конус 8 и цилиндр 10 смесительной вставки 7, движение потока преобразуется из ламинарного в турбулентное. На участке преобразования движения потока из ламинарного в турбулентное в нефть посредством патрубка 6 подают водяной пар. Происходит интенсивное перемешивание нефти и пара, которое продолжается на участке цилиндра 10 смесительной вставки 7, при этом, поскольку на участке ввода пара, т.е. на участке конуса 8, и на участке цилиндра 10 смесительной вставки 7 образуется зона пониженного давления, частицы нефти перемещаются с большой скоростью, вместе с тем происходит дополнительный нагрев нефти под действием пара, водяной пар конденсируется, а создавшийся паровой конденсат выполняет роль промывочной воды, омывая растворенные в нефти соли и растворяя их. На этом участке в зоне турбулентного движения происходит основное разрушение эмульсии. The oil supplied to the installation is preheated in the
Далее поток нефти поступает в зону усеченного конуса 9 смесительной вставки 7, где скорости частиц, составляющих эмульсию гасятся, давление в потоке повышается, режим движения потока переходит в ламинарный. При этом происходит распад эмульсии на составляющие ее фазы и выпадение механических примесей. Этот процесс продолжается при дальнейшем движении потока по трубопроводу. Поскольку трубопровод установлен с уклоном, слой выпадающих из эмульсии механических примесей не осаждается на стенке трубопровода, а перемещается вместе с потоком в сторону отстойника. Благодаря конструктивному выполнению концевого участка трубопровода и его размещению в донной части отстойника, отслоившаяся эмульсия и механические примеси поступают в отстойник без их смешения. В отстойнике происходит разделение эмульсии на нефть и воду и выпадение механических примесей. Отделившаяся в отстойнике вода дренируется на сооружения водоочистки (на чертеже не показано), механические примеси осаждаются в отстойнике, где накапливаются, и откуда потом удаляются в процессе ремонтно-профилактических работ, а частично обезвоженную и обессоленную нефть направляют в разделитель 4 эмульсии и, добавив при этом в нефть промывную воду, пропускают через фильтрующий элемент 12 и коалесцирующий пакет 5. Поскольку основная часть механических примесей была удалена из нефти в процессе транспортировки по трубопроводу 2 и осела в отстойнике 3, фильтрующий элемент 12 необходим только как вспомогательный. Further, the oil flow enters the zone of the truncated cone 9 of the mixing
На выходе из разделителя 4 эмульсии подготовленная к переработке нефть содержит солей не более 3 мг/л, содержание воды не более 0,1% объема, содержание механических примесей не более 0, 5 мг/л. При этом срок работы разделителя эмульсии без замены коалесцирующего пакета может достигать 1 года. At the outlet of the
Таким образом, заявленные способ и устройство подготовки нефти к переработке позволили без применения деэмульгаторов и электродегидраторов получить качественно подготовленную для переработки нефть, из которой максимально удалены механические примеси, соли и вода. При этом одновременно с решением задачи повышения эффективности и удешевления процесса подготовки нефти решена проблема увеличения срока работы коалесцирующих пакетов до выхода их из строя. Thus, the claimed method and device for preparing oil for refining made it possible without the use of demulsifiers and electric dehydrators to obtain high-quality oil prepared for refining, from which mechanical impurities, salts and water were removed as much as possible. At the same time, along with solving the problem of increasing the efficiency and cheapening the process of oil preparation, the problem of increasing the life of coalescing packages until they fail.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109656A RU2162725C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Method and plant for oil refining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109656A RU2162725C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Method and plant for oil refining |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162725C1 true RU2162725C1 (en) | 2001-02-10 |
Family
ID=20233454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000109656A RU2162725C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Method and plant for oil refining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162725C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184794U1 (en) * | 2018-06-14 | 2018-11-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | OIL PIT FOR OIL-FIELD PREPARATION OF OIL |
| CN114100398A (en) * | 2021-11-11 | 2022-03-01 | 北京中科诚毅科技发展有限公司 | Equipment and method for preventing coal dust deposition in pipeline transportation of oil coal slurry |
| CN116286080A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 中海石油(中国)有限公司 | Oilfield produced fluid pipe type pre-water system |
-
2000
- 2000-04-17 RU RU2000109656A patent/RU2162725C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184794U1 (en) * | 2018-06-14 | 2018-11-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | OIL PIT FOR OIL-FIELD PREPARATION OF OIL |
| CN114100398A (en) * | 2021-11-11 | 2022-03-01 | 北京中科诚毅科技发展有限公司 | Equipment and method for preventing coal dust deposition in pipeline transportation of oil coal slurry |
| CN116286080A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 中海石油(中国)有限公司 | Oilfield produced fluid pipe type pre-water system |
| CN116286080B (en) * | 2023-05-19 | 2023-08-11 | 中海石油(中国)有限公司 | Oilfield produced fluid pipe type pre-water system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2962821B2 (en) | Method for separating oil and water from emulsion | |
| US4533459A (en) | Extraction process | |
| CA2750995C (en) | Paraffinic froth treatment with conditioning to enhance paraffin liberation from flocks | |
| US20160030856A1 (en) | Distillation reactor module | |
| CN104944619B (en) | Electric Desalting Wastewater deoiling method in heavy crude process | |
| US20040007500A1 (en) | Method of removing water an contaminants from crude oil containing same | |
| US4350596A (en) | Method and apparatus for recovering waste oil | |
| US10336951B2 (en) | Desalter emulsion separation by hydrocarbon heating medium direct vaporization | |
| RU2331587C1 (en) | Method of processing highly polluted oily water, deposits and soil, and corresponding equipment | |
| CA2792901C (en) | Bitumen froth treatment settler feed distributor | |
| US20110136923A1 (en) | Microwave Process and Apparatus for Breaking Emulsions | |
| JPH08508759A (en) | Petroleum waste treatment | |
| CN102226100A (en) | Method and apparatus for high-efficient crude oil desalination / dehydration | |
| RU2162725C1 (en) | Method and plant for oil refining | |
| US5958256A (en) | Method for pretreating an industrial wastewater | |
| RU2698803C1 (en) | Technology of destruction of stable water-oil emulsions by ultrasonic method | |
| CN112811667A (en) | Sequence type oil removing system and method | |
| CA2435344C (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
| RU2257352C1 (en) | Device for purification of oily waste waters | |
| RU2045982C1 (en) | Well production preparation plant | |
| SU1142499A1 (en) | Device for breaking water-petroleum emulsion in conveying through pipeline | |
| SU702068A1 (en) | Method of dehydrating and desalinizating petroleum | |
| RU2330060C1 (en) | Method of processing high-viscosity oil | |
| RU2439314C1 (en) | Oil dehydration method | |
| RU2255903C1 (en) | Device for purification of oily waste waters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060418 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20071227 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120418 |