RU2351633C1

RU2351633C1 - Installation for removal and neutralisation of hydrogen sulphide and mercaptan from oil well products

Info

Publication number: RU2351633C1
Application number: RU2007123404/04A
Authority: RU
Inventors: Ренат Рахимович Ахсанов (RU); Ренат Рахимович Ахсанов; Арсен Муратович Бийбулатов (RU); Арсен Муратович Бийбулатов; Александр Григорьевич Колесников (RU); Александр Григорьевич Колесников; Владимир Николаевич Караченцев (RU); Владимир Николаевич Караченцев; Алексей Ильич Гурьянов (RU); Алексей Ильич Гурьянов; Руслан Искандерович Шафигуллин (RU); Руслан Искандерович Шафигуллин
Original assignee: Ренат Рахимович Ахсанов; Арсен Муратович Бийбулатов; Александр Григорьевич Колесников; Владимир Николаевич Караченцев; Алексей Ильич Гурьянов; Руслан Искандерович Шафигуллин
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2009-04-10
Also published as: RU2007123404A

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to preparing products of oil and gas condensate deposits and can be implemented particularly for removal of hydrogen suplhides and mercaptan contained in oil and gas condensate with their successive neutralisation. The invention refers to the installation for removal and neutralisation of hydrogen sulphide and mercaptan from products of oil wells and includes the following combined: a stilling collector, a de-pulsator, separators, a heated hydro-cyclone, a condenser, a refrigerator, a benzo-separator with mass-changing volume nozzle, suction pumps, a reservoir connected with a hydro-gate, a running from the reservoir line for output of oil products and also including a reagent supply line into the line between the hydro-cyclone and the reservoir and into the benzo-separator, and a buffer capacity for water withdrawal; the installation additionally contains a re-circulation line which runs at the section after product output from the reservoir where the said products is directed by means of re-cycle into the hydro-cyclone and to the line of reagent introduction; reagent is supplied at the section between the unit of final product record and re-cycle of product outgoing from the reservoir.

EFFECT: development of installation for efficient removal of hydrogen suplhides and mercaptan contained in oil and gas condensate with their successive neutralisation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в нефтедобыче и нефтепереработке для удаления сероводорода и меркаптанов, содержащихся в нефти, газовом конденсате и нефтепродуктах с их последующей нейтрализацией.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in oil production and refining to remove hydrogen sulfide and mercaptans contained in oil, gas condensate and oil products with their subsequent neutralization.

Известны технологические процессы для удаления сероводорода и меркаптанов из нефти и газа методами адсорбции твердым адсорбентом и абсорбции жидким абсорбентом (см. [1] с.90-91).Technological processes for removing hydrogen sulfide and mercaptans from oil and gas are known by the methods of adsorption by a solid adsorbent and absorption by a liquid absorbent (see [1] p.90-91).

Для нейтрализации сероводорода используют различного рода установки (см. [1] с.103-120), содержащие абсорбер, емкость-каплеуловитель, конденсатор-холодильник, сепаратор, резервуар и насосы с трубопроводной обвязкой. В качестве нейтрализатора сероводорода и меркаптанов применяют щелочи (как правило, NaOH), подаваемые в щелочные емкости при температуре подготовки нефти.Various types of installations are used to neutralize hydrogen sulfide (see [1], pp. 103-120), containing an absorber, a droplet eliminator, a condenser-cooler, a separator, a tank and pumps with piping. As a catalyst for hydrogen sulfide and mercaptans, alkalis (usually NaOH) are used, which are supplied to alkaline containers at an oil treatment temperature.

Недостаток - недостаточно качественная очистка нефти от сероводорода и меркаптанов и их нейтрализация.The disadvantage is inadequate purification of oil from hydrogen sulfide and mercaptans and their neutralization.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ, описанный в [2], заключающийся в том, что выделение сероводорода и меркаптанов осуществляют путем непосредственного нагрева продукции нефтяных скважин в гидроциклоне до температуры 60°С, а выделенные газы вместе с парогазовой смесью обрабатывают избирательным по отношению к сероводороду и меркаптанам реагентом - водным раствором 1-гидрокси-2-[1,3-оксазетидин]-3-илэтана общей формулы C₄H₉O₂N - при охлаждении при температуре не выше 15°С и сепарируют при давлении не менее 1,3 ати.The closest technical solution to the proposed invention is the method described in [2], which consists in the fact that the separation of hydrogen sulfide and mercaptans is carried out by directly heating the production of oil wells in a hydrocyclone to a temperature of 60 ° C, and the released gases are treated with a vapor-gas mixture selectively with respect to hydrogen sulfide and mercaptans reagent - an aqueous solution of 1-hydroxy-2- [1,3-oxazetidine] -3-yl-ethane of the general formula C ₄ H ₉ O ₂ N - when cooled at a temperature of no higher than 15 ° C and separated under pressure and not less than 1.3 ati.

Установка для реализации способа, включающая успокоительный коллектор, депульсатор, сепараторы, гидроциклон, конденсатор-холодильник, бензосепаратор, насосы откачки, буферную емкость, резервуары, причем емкость очищенного продукта снабжена обогреваемым гидроциклоном с уменьшающимся углом конусности, а выход парогазовой линии из нее соединяется с бензосепаратором, снабженным массообменной объемной насадкой.Installation for implementing the method, including a soothing collector, depulsator, separators, a hydrocyclone, a condenser-cooler, a gas separator, pumping pumps, a buffer tank, tanks, and the tank of the purified product is equipped with a heated hydrocyclone with a decreasing taper angle, and the outlet of the gas-vapor line from it is connected to the gas separator equipped with a mass transfer volumetric nozzle.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки нефти от сероводорода и меркаптанов путем неоднократного гидроциклонирования и дополнительной нейтрализации продукции, содержащей сероводород и меркаптаны, реагентом.The purpose of the invention is to increase the efficiency of oil purification from hydrogen sulfide and mercaptans by repeated hydrocyclone and additional neutralization of products containing hydrogen sulfide and mercaptans with a reagent.

Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит линию рециркуляции, которая проходит на участке после выхода продукции из резервуара, где данную продукцию направляют рециклом в гидроциклон и линию ввода реагента, который подают на участке между узлом конечной продукции и рециклом продукции, выходящей из резервуара.This goal is achieved by the fact that the installation additionally contains a recirculation line, which runs on the site after the output of the product from the tank, where this product is recycled to the hydrocyclone and the reagent inlet line, which is fed on the site between the end product node and the recycle product leaving the tank.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой установки.The drawing shows a schematic diagram of the proposed installation.

Установка включает успокоительный коллектор 1, депульсатор 2, сепараторы 3 и 4, обогреваемый гидроциклон 5, накопительную емкость 6 (она же каплеуловитель), конденсатор-холодильник 7, бензосепаратор 8, насосы 9 и 12, резервуар 10, узел учета 11, буферную емкость 13, линию 14, соединяющую линию выхода продукта с входом гидроциклона, и линию 15 для подачи реагента в продукт.The installation includes a still reservoir 1, a depulsator 2, separators 3 and 4, a heated hydrocyclone 5, a storage tank 6 (it is also a droplet eliminator), a condenser-cooler 7, a gas separator 8, pumps 9 and 12, a reservoir 10, a metering unit 11, a buffer tank 13 , line 14 connecting the product outlet line to the inlet of the hydrocyclone, and line 15 for supplying the reagent to the product.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Сероводород и меркаптаны содержащую продукцию нефтяных скважин, которая представляет из себя смесь нефти, воды и газа, направляют в успокоительный коллектор 1, в котором происходит снижение скорости движения этой продукции, и далее в депульсатор 2, где осуществляют предварительный отбор газа. Кроме того, в этом же депульсаторе осуществляют сброс воды. Нефть с остаточным газом, находящимся в свободном состоянии и распределенном в объеме жидкости, вводят в сепаратор первой ступени 3. Газ из сепаратора 3 объединяют с газовым потоком из депульсатора 2 и направляют на установку подготовки газа. В сепараторе 3 также осуществляют сброс остаточной воды в буферную емкость 13, из которой насосом 12 откачивают на кустовую насосную станцию для закачки в пласт. Перед вводом продукции скважин в сепаратор 4, как правило, вводят деэмульгатор - это может быть или ОП-7, или ОП-10, которые вводят для более эффективного отделения остаточного количества воды, в отдельных случаях вводят пресную воду с этой же целью. Промытую и подготовленную продукцию скважин направляют в процессор - гидроциклон специальной конструкции, обеспечивающий процесс гидроциклонирования продукции.Hydrogen sulfide and mercaptans containing oil well products, which are a mixture of oil, water and gas, are sent to a still reservoir 1, in which there is a decrease in the speed of movement of these products, and then to a depulsator 2, where the gas is pre-selected. In addition, water is also discharged in the same depulsator. Oil with residual gas in a free state and distributed in the volume of liquid is introduced into the separator of the first stage 3. The gas from the separator 3 is combined with the gas stream from the depulsator 2 and sent to the gas treatment unit. In the separator 3 also carry out the discharge of residual water into the buffer tank 13, from which the pump 12 is pumped to the cluster pump station for injection into the reservoir. Before introducing well products into the separator 4, as a rule, a demulsifier is introduced - it can be either OP-7 or OP-10, which are introduced to more effectively separate the residual amount of water, in some cases fresh water is introduced for the same purpose. Washed and prepared well products are sent to a processor — a hydrocyclone of a special design, which ensures the process of hydrocyclone production.

Непосредственный нагрев продукции в гидроциклоне до 60°С дает возможность удаления сероводорода и меркаптанов. Для улавливания капельной жидкости парогазовую смесь направляют в емкость-накопитель 6 и далее в конденсатор-холодильник 7. Стабильную продукцию скважин после удаления из нее некоторой части сероводорода и меркаптанов в результате гидроциклонирования откачивают насосом 9 и далее в резервуар 10 и узел учета, представляющий из себя установку, служащую для замера нефти, оборудованную счетчиками-расходомерами. В конденсаторе-холодильнике 7 тяжелые фракции легких углеводородов выделяются в виде конденсата и поступают вместе с другими газами в бензосепаратор 8, в котором происходит за счет гравитационных сил процесс отделения сероводорода и меркаптанов с сухими газами от жидкости и накопление сконденсировавшихся легких углеводородов в нижней части бензосепаратора 8. Как правило, после проведения процесса нейтрализации сероводорода и меркаптанов в продукции скважин остается некоторое их количество. Поэтому с целью практически полного удаления сероводорода и меркаптанов продукцию направляют на повторную рециркуляцию по линии 14 в гидроциклон 5, а до узла 11 по линии 15 вводят реагент.Direct heating of the product in a hydrocyclone to 60 ° C makes it possible to remove hydrogen sulfide and mercaptans. To capture the droplet liquid, the vapor-gas mixture is sent to the storage tank 6 and then to the condenser-cooler 7. Stable well production after removing some of the hydrogen sulfide and mercaptans from it as a result of hydrocyclone is pumped 9 and further into the tank 10 and the metering unit, which is installation used for measuring oil, equipped with flow meters. In the condenser-cooler 7, heavy fractions of light hydrocarbons are condensed and supplied together with other gases to the gas separator 8, in which, due to gravitational forces, the process of separation of hydrogen sulfide and mercaptans with dry gases from the liquid and the accumulation of condensed light hydrocarbons in the lower part of the gas separator 8 As a rule, after the process of neutralization of hydrogen sulfide and mercaptans in the production of wells there remains some of them. Therefore, in order to almost completely remove hydrogen sulfide and mercaptans, the products are sent for re-circulation through line 14 to hydrocyclone 5, and a reagent is introduced to unit 11 through line 15.

Использование предлагаемого изобретения позволило практически полностью удалять сероводород и меркаптаны из продукции скважин.The use of the invention made it possible to almost completely remove hydrogen sulfide and mercaptans from well products.

Claims

Installation for removing and neutralizing hydrogen sulfide and mercaptans from oil well products, including the connected soothing reservoir, depulsator, separators, heated hydrocyclone, condenser-cooler, gas separator with mass transfer volumetric nozzle, pumping pumps, a reservoir connected to the hydrolock, and an oil product outlet line leaving the reservoir, and also including lines for supplying the reagent to the line between the hydrocyclone and the tank and to the gas separator, a buffer tank for draining water, characterized in that o the installation additionally contains a recirculation line, which runs on the site after the output of the product from the tank, where the products are recycled to the hydrocyclone and the reagent input line, which is fed on the site between the metering unit of the final product and the recycle of the products leaving the tank.