RU55631U1 - INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) - Google Patents
INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU55631U1 RU55631U1 RU2006109732/22U RU2006109732U RU55631U1 RU 55631 U1 RU55631 U1 RU 55631U1 RU 2006109732/22 U RU2006109732/22 U RU 2006109732/22U RU 2006109732 U RU2006109732 U RU 2006109732U RU 55631 U1 RU55631 U1 RU 55631U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- gas
- hydrogen sulfide
- sulfur
- installation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к установкам очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858. Установка (Фиг.1) содержит колонну отдувки газом (десорбер), оборудованную трубопроводами ввода нефти и малосернистого или сероочищенного углеводородного газа, отвода сероводородсодержащего газа, блок нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, включающий узел приготовления и хранения реагента-нейтрализатора, насос-дозатор для ввода реагента в поток нефти, смесительное устройство, установленное на трубопроводе нефти после точки ввода реагента, трубчатый реактор, снабженный статическим смесителем, и буферную емкость товарной нефти. Подготовленная на УПН сернистая нефть поступает в десорбер, где за счет многоступенчатого противоточного контактирования с газом при 25-65°С и 0,12-0,35 МПа происходит десорбционное удаление основного количества содержащегося сероводорода при небольших удельных расходах отдувочного газа (3-10 нм3/т). Затем частично очищенная нефть с введенным реагентом-нейтрализатором через смесительное устройство поступает в трубчатый реактор, где происходит ее доочистка от остаточного сероводорода и одновременно от легких меркаптанов за счет протекания реакций их нейтрализации. Другой вариант установки (Фиг.2) дополнительно содержит нефтегазовый сепаратор, насосно-эжекторную установку (НЭУ), жидкостно-газовый эжектор которой газовым патрубком соединен с верхней частью нефтегазового сепаратора, и блок нейтрализации остаточных сероводорода и легких меркаптанов. В этом варианте десорбционное удаление основного количества сероводорода происходит в нефтегазовом сепараторе за счет создания в нем умеренного вакуума с помощью НЭУ. Установка обеспечивает повышение качества получаемой товарной нефти и многократное снижение расхода реагента-нейтрализатора при ее эксплуатации.The utility model relates to installations for the purification of oil from hydrogen sulfide and light mercaptans to the norms of GOST R 51858. The installation (Fig. 1) contains a gas stripping column (stripper) equipped with pipelines for introducing oil and low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas, for removing hydrogen sulfide-containing gas, a block for neutralizing hydrogen sulfide and light mercaptans, including a unit for the preparation and storage of a reagent-neutralizer, a metering pump for introducing a reagent into the oil stream, a mixing device installed on the oil pipeline after insertion point reactant, a tubular reactor equipped with a static mixer, and a buffer capacity of marketable oil. Sulfur oil prepared for UPN enters the stripper, where due to multistage countercurrent contacting with gas at 25-65 ° С and 0.12-0.35 MPa, the main amount of hydrogen sulfide is desorbed at low specific charges of stripping gas (3-10 nm 3 / t). Then partially refined oil with the introduced reagent-neutralizer through the mixing device enters the tubular reactor, where it is refined from the residual hydrogen sulfide and at the same time from light mercaptans due to the occurrence of neutralization reactions. Another installation option (Figure 2) further comprises an oil and gas separator, a pump-ejector installation (NEC), the liquid-gas ejector of which is connected by a gas pipe to the upper part of the oil and gas separator, and a unit for neutralizing residual hydrogen sulfide and light mercaptans. In this embodiment, the desorption removal of the bulk of the hydrogen sulfide takes place in the oil and gas separator due to the creation of a moderate vacuum in it with the help of NEC. The installation provides an increase in the quality of the produced commercial oil and a multiple reduction in the consumption of the reagent-neutralizer during its operation.
Description
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к установкам очистки сероводородсодержащих нефтей, и может быть использована для промысловой очистки сернистых нефтей от сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов до уровня современных требований (ГОСТ Р 51858-2002).The utility model relates to the oil and gas industry, in particular to installations for the purification of hydrogen sulfide-containing oils, and can be used for commercial purification of sulfur oils from hydrogen sulfide and light methyl-, ethyl mercaptans to the level of modern requirements (GOST R 51858-2002).
Известна установка окислительной очистки сернистой нефти от сероводорода и легких меркаптанов, включающая подводящий трубопровод сернистой нефти, сырьевую (буферную) емкость, узел приготовления, хранения и дозировки водно-щелочного раствора фталоцианинового катализатора окисления, содержащий емкость раствора щелочи, емкость водно-щелочного раствора катализатора, снабженную барботирующим устройством для продувки раствора катализатора инертным газом (азотом), насосы-дозаторы для подачи растворов щелочи и катализатора в поток сернистой нефти, и блок окислительной очистки нефти, содержащий центробежный насос нефти, устройство для подачи воздуха, устройство для смешения воздуха с нефтью, подогреватель нефти, реактор окисления колонного типа, емкость-отстойник для сбора реакционной смеси, нижняя часть которой соединена трубопроводом через регулятор расхода с сырьевой емкостью для возврата части реакционной смеси на смешение с сернистой нефтью, и емкость-сепаратор для разделения реакционной смеси. При этом в качестве устройства для подачи воздуха используют воздушный компрессор или напорный инжектор, а устройство для смешения сжатого воздуха с нефтью выполнено в виде тора с отверстиями (RU 2120464, C 10 G 27/06, 1998 г., Бюл. №29).A known installation of the oxidative purification of sulphurous oil from hydrogen sulfide and light mercaptans, including a supply line of sulphurous oil, a raw (buffer) tank, a unit for the preparation, storage and dosage of an aqueous-alkaline solution of a phthalocyanine oxidation catalyst, containing a capacity of an alkali solution, a capacity of an aqueous-alkaline catalyst solution, equipped with a bubbling device for purging the catalyst solution with an inert gas (nitrogen), metering pumps for supplying alkali and catalyst solutions to the sulfuris stream oil, and an oxidative oil refining unit containing a centrifugal oil pump, an air supply device, a device for mixing air with oil, an oil heater, a column type oxidation reactor, a settling tank for collecting the reaction mixture, the lower part of which is connected by a pipeline through a flow regulator with a feed tank for returning part of the reaction mixture to mix with sulfur oil, and a separator tank for separating the reaction mixture. Moreover, an air compressor or a pressure injector is used as an air supply device, and a device for mixing compressed air with oil is made in the form of a torus with holes (RU 2120464, C 10 G 27/06, 1998, Bull. No. 29).
Недостатком указанной установки является то, что она не обеспечивает снижение содержания общей серы в очищенной товарной нефти и приводит к загрязнению ее коррозионной элементной серой, образующейся в результате каталитического окисления содержащегося сероводорода воздухом, а также к увеличению содержания воды в товарной The disadvantage of this installation is that it does not reduce the total sulfur content in the refined crude oil and leads to pollution by its corrosive elemental sulfur resulting from the catalytic oxidation of the hydrogen sulfide contained in the air, as well as to an increase in the water content in the marketable
нефти за счет образования реакционной воды и воды, вводимой с растворами щелочи и катализатора окисления. Кроме того, очистка на указанной установке нефтей с высоким содержанием сероводорода может привести также к сероотложениям в технологическом оборудовании и средствах КИПиА. Очистка таких нефтей требует проведения процесса окисления при высоком давлении для обеспечения растворения стехиометрически необходимого количества воздуха в очищаемой нефти. На известной установке для снижения давления проведения процесса предлагается рециркулировать реакционную смесь (до 200% от исходной нефти) из куба емкости-отстойника в сырьевую емкость на смешение с исходной нефтью. Однако, возврат (рециркуляция) большого объема очищенной нефти приводит к увеличению нагрузки на сырьевой насос и необходимости использования насоса большой производительности (следовательно, к увеличению расхода электроэнергии) и крупногабаритных аппаратов для обеспечения необходимого по технологии времени пребывания.oil due to the formation of reaction water and water introduced with solutions of alkali and oxidation catalyst. In addition, the refining of oils with a high content of hydrogen sulfide at this installation can also lead to sulfur deposition in technological equipment and instrumentation and automation. Refining these oils requires a high pressure oxidation process to ensure that the stoichiometrically required amount of air is dissolved in the oil being refined. In a known installation, in order to reduce the pressure of the process, it is proposed to recycle the reaction mixture (up to 200% of the initial oil) from the cube of the settling tank to the feed tank for mixing with the original oil. However, the return (recirculation) of a large volume of refined oil leads to an increase in the load on the feed pump and the need to use a high-capacity pump (therefore, to increase the energy consumption) and large-sized apparatuses to ensure the necessary residence time for the technology.
Наиболее близкой к предлагаемой является установка очистки товарной (дегазированной, обезвоженной и обессоленной) нефти от сероводорода, включающая подводящий трубопровод сернистой нефти, блок нейтрализации сероводорода, содержащий узел приготовления и хранения реагента-нейтрализатора, поршневой насос-дозатор, напорный трубопровод которого снабжен гасителем пульсаций давления и форсункой, установленной в подводящем трубопроводе, статический смеситель, установленный на трубопроводе сернистой нефти после точки ввода реагента, буферную емкость и узел транспортировки очищенной товарной нефти (RU 45292 U1, 2005 г., Бюл. №13).Closest to the proposed installation is the purification of commercial (degassed, dehydrated and desalted) oil from hydrogen sulfide, including a supply line of sulfur dioxide, a block of neutralization of hydrogen sulfide containing a unit for the preparation and storage of a reagent-neutralizer, a piston metering pump, the pressure pipe of which is equipped with a pressure pulsation damper and a nozzle installed in the inlet pipe, a static mixer installed on the sulphurous oil pipeline after the point of entry of the reagent, buffer hydrochloric node capacitance and transportation of purified commercial oil (RU 45292 U1, 2005, at Bul. №13).
Недостатком указанной установки является то, что она не обеспечивает снижение содержания общей серы в очищенной товарной нефти, требует значительных материальных расходов и эксплуатационных затрат на очистку высокосернистой нефти из-за высокого расхода дорогостоящего реагента на нейтрализацию содержащегося сероводорода The disadvantage of this installation is that it does not provide a decrease in the total sulfur content in the refined crude oil, it requires significant material costs and operating costs for refining high sulfur oil due to the high consumption of an expensive reagent to neutralize the hydrogen sulfide contained
(около 300 л/час или более 2,6 тыс.м3/год). Кроме того, эксплуатация данной установки приводит к загрязнению очищенной товарной нефти нежелательными продуктами нейтрализации сероводорода реагентом и увеличению содержания в ней воды (за счет образования реакционной воды и воды, поступающей в составе применяемого реагента-нейтрализатора). Другим недостатком установки является то, что она не обеспечивает очистку сероводород- и меркаптансодержащей нефти одновременно от легких метил- и этилмеркаптанов до уровня современных требований.(about 300 l / h or more than 2.6 thousand m 3 / year). In addition, the operation of this unit leads to contamination of the refined crude oil with undesirable products of neutralizing hydrogen sulfide with a reagent and an increase in its water content (due to the formation of reaction water and water entering the composition of the used reagent-neutralizer). Another disadvantage of the installation is that it does not provide the purification of hydrogen sulfide and mercaptan-containing oil simultaneously from light methyl and ethyl mercaptans to the level of modern requirements.
Указанные недостатки в значительной мере устраняются описываемой ниже предлагаемой установкой (варианты) очистки сернистой нефти от сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов.These disadvantages are largely eliminated by the proposed installation (options) described below for the purification of sulphurous oil from hydrogen sulfide and light methyl, ethyl mercaptans.
Предлагаемая установка очистки нефти (вариант 1) включает подводящий трубопровод сернистой нефти, блок нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, содержащий узел приема и хранения реагента-нейтрализатора, насос-дозатор, напорный трубопровод которого соединен с трубопроводом очищаемой сернистой нефти, смесительное устройство для смешения реагента-нейтрализатора с нефтью, установленное на трубопроводе нефти после точки ввода реагента-нейтрализатора, и буферную емкость, которая в отличие от известной установки (прототипа), снабжена подводящим трубопроводом малосернистого или сероочищенного углеводородного (нефтяного или природного) газа, и дополнительно содержит колонну отдувки газом, установленную на входе установки и предназначенную для предварительного десорбционного удаления из нефти основного количества содержащегося сероводорода за счет отдувки его малосернистым или сероочищенным углеводородным газом, причем верхний боковой штуцер колонны отдувки соединен с подводящим трубопроводом сернистой нефти, ее нижний боковой штуцер - с подводящим трубопроводом углеводородного газа, верх колонны - с системой сбора и утилизации нефтяных газов (газов сепарации сернистой нефти) и/или с факельной системой, а куб колонны соединен трубопроводом со смесительным устройством. Кроме того, для обеспечения необходимого The proposed installation of oil refining (option 1) includes a supply line for sulfur dioxide, a block for the neutralization of hydrogen sulfide and light mercaptans, which contains a receiving and storage unit for the neutralizing agent, a metering pump, the pressure pipe of which is connected to the pipeline for purified sulfur oil, and a mixing device for mixing the reactant a converter with oil installed on the oil pipeline after the point of entry of the reagent-converter, and a buffer tank, which, unlike the known installation (prototype), is equipped with on the supply pipe of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon (oil or natural) gas, and further comprises a gas stripping column installed at the inlet of the installation and intended for preliminary desorption removal of the main amount of hydrogen sulfide contained in oil by blowing it with low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas, the upper side the fitting of the stripping column is connected to the supply line of sulphurous oil, its lower side fitting is connected to the supply line hydrocarbon gas odor, the top of the column with a system for collecting and utilizing petroleum gases (sulfur separation gases) and / or with a flare system, and the cube of the column is connected by a pipeline to a mixing device. In addition, to provide the necessary
времени контакта реагента-нейтрализатора с очищаемой нефтью и протекания реакций нейтрализации содержащихся сероводорода и легких меркаптанов установка снабжена трубчатым реактором, представляющим собой трубопровод расчетной длины от смесительного устройства до буферной емкости, например выполненный в виде змеевика. Для обеспечения дополнительного перемешивания реакционной смеси и интенсификации процесса нейтрализации трубчатый реактор может быть снабжен статическим(и) смесителем(ями), установленным(и) приблизительно в середине и/или на расстоянии около 1/3 длины реактора-трубопровода от буферной емкости. Для обеспечения стабильности подачи применяемого реагента-нейтрализатора и исключения его перерасхода напорный трубопровод насоса-дозатора может быть снабжен гасителем пульсаций давления, представляющим собой емкость с воздухом и выполняющим роль амортизатора, а также форсункой(ами), установленной(ыми) в трубопроводе нефти перед смесительным устройством, причем в качестве смесительного устройства для смешения реагента с нефтью преимущественно используют центробежный насос или проточный роторный смеситель типа ПРГ, или диафрагменный смеситель. При эксплуатации предлагаемой установки в качестве реагента-нейтрализатора, обеспечивающего эффективную нейтрализацию легких меркаптанов и остаточных количеств сероводорода, преимущественно используют продукт(ы) взаимодействия формальдегида (формалина или параформальдегида) с первичным и/или вторичным органическим амином или аммиаком, предпочтительно с алканоламином или алкиламином, или водно-щелочные растворы нитрита натрия или пероксида водорода.the contact time of the reagent-neutralizer with the oil being purified and the neutralization reactions of the contained hydrogen sulfide and light mercaptans are carried out, the installation is equipped with a tubular reactor, which is a pipe of the estimated length from the mixing device to the buffer tank, for example, made in the form of a coil. To provide additional mixing of the reaction mixture and to intensify the process of neutralization, the tubular reactor can be equipped with static (s) mixer (s) installed (s) approximately in the middle and / or at a distance of about 1/3 of the length of the reactor pipe from the buffer tank. To ensure the stability of the feed of the used reagent-neutralizer and to avoid its overconsumption, the pressure pipe of the metering pump can be equipped with a pressure pulsation dampener, which is a container with air and acts as a shock absorber, as well as nozzle (s) installed in the oil pipeline in front of the mixing a device, moreover, as a mixing device for mixing the reagent with oil, a centrifugal pump or a rotary flow mixer of the PRG type, or diaphragm, is mainly used boiled mixer. When operating the proposed installation as a reagent-neutralizer providing effective neutralization of light mercaptans and residual amounts of hydrogen sulfide, the product (s) of the interaction of formaldehyde (formalin or paraformaldehyde) with primary and / or secondary organic amine or ammonia, preferably with alkanolamine or alkylamine, are mainly used. or aqueous alkaline solutions of sodium nitrite or hydrogen peroxide.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели от вышеуказанной известной установки (прототипа) являются наличие массообменного аппарата колонного типа (колонны отдувки), установленного на линии подводящего трубопровода сернистой нефти, подводящего трубопровода малосернистого или сероочищенного углеводородного газа, подключенного к нижнему боковому штуцеру Distinctive features of the proposed utility model from the above-mentioned known installation (prototype) are the presence of a column-type mass transfer apparatus (stripping column) installed on the line of the supply line of sulphurous oil, the supply line of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas connected to the lower side fitting
колонны отдувки, и трубопровода (газопровода), соединяющего верх колонны отдувки с системой сбора и утилизации нефтяного газа и/или с факельной системой, а также наличие трубчатого реактора, снабженного статическим смесителем реакционной смеси.stripping columns, and a pipeline (gas pipeline) connecting the top of the stripping column with a system for collecting and utilizing oil gas and / or with a flare system, as well as the presence of a tubular reactor equipped with a static mixer of the reaction mixture.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что установка дополнительно содержит подводящий трубопровод малосернистого или сероочищенного углеводородного газа и колонну отдувки газом, установленную на входе установки, наличие которых позволяет осуществить многоступенчатое противоточное контактирование сероводородсодержащей нефти и углеводородного газа в колонне, в результате чего достигается десорбционное удаление из нефти основного количества (до 80-95%) содержащегося сероводорода при небольших удельных расходах отдувочного газа, подаваемого в нижнюю часть колонны. Затем очищенная от основного количества сероводорода нефть через смесительное устройство проточного типа поступает в трубчатый реактор, где происходит доочистка нефти от остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 за счет нейтрализации их введенным реагентом-нейтрализатором. Это позволяет несколько снизить содержание общей серы в очищенной товарной нефти за счет десорбционного удаления из нефти основного количества сероводорода в колонне отдувки, уменьшить загрязнение нефти нежелательными продуктами нейтрализации сероводорода, снизить содержание воды в очищенной товарной нефти за счет уменьшения образования реакционной воды и воды, вводимой с реагентом, и, главное, многократно уменьшить расход дорогостоящего реагента-нейтрализатора, что позволяет значительно сократить материальные расходы при эксплуатации установки.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the installation additionally contains a supply pipe of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas and a gas stripping column installed at the inlet of the installation, the presence of which allows multi-stage countercurrent contacting of hydrogen sulfide-containing oil and hydrocarbon gas in the column, resulting in desorption removal from oil of the main amount (up to 80-95%) of hydrogen sulfide contained at low specific costs of blowing full-time gas supplied to the bottom of the column. Then the oil purified from the main amount of hydrogen sulfide through a flow-type mixing device enters a tubular reactor, where the oil is refined from the residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans to GOST R 51858 due to their neutralization with the introduced neutralizing reagent. This allows to slightly reduce the total sulfur content in the refined salable oil due to the desorption removal of the bulk of the hydrogen sulfide from the oil in the stripping column, to reduce oil pollution by undesirable products of neutralizing hydrogen sulfide, to reduce the water content in the refined salable oil by reducing the formation of reaction water and water introduced from reagent, and, most importantly, to significantly reduce the consumption of expensive reagent neutralizer, which can significantly reduce material costs during operation installation setup.
Таким образом, основной технический результат, достигаемый при реализации и эксплуатации предлагаемой установки заключается в повышении качества товарной нефти, получаемой на установке, а также в значительном снижении материальных затрат при ее эксплуатации.Thus, the main technical result achieved during the implementation and operation of the proposed installation is to improve the quality of marketable oil obtained at the installation, as well as a significant reduction in material costs during its operation.
Следует указать, что согласно результатам проведенных экспериментов, десорбционная очистка высокосернистых нефтей от сероводорода и легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 только отдувкой газом требует проведения процесса отдувки с большими удельными расходами отдувочного газа (более 15-20 м3/т нефти) и при повышенных температурах, а это приводит к заметному снижению выхода очищенной товарной нефти из-за возрастания потерь (уноса) наиболее ценных углеводородов С4+выше, т.е. легких бензиновых фракций нефти с отходящим отдувочным газом. Кроме того, содержащиеся в нефти легкие меркаптаны трудно поддаются отдувке даже при больших удельных расходах отдувочного газа, в результате не обеспечивается одновременная очистка нефти от легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858. Проведенные эксперименты показывают, что основная часть сероводорода, находящаяся в нефти в свободном (молекулярном) состоянии, сравнительно легко десорбируется и отдувается из нефти при небольших удельных расходах отдувочного газа (3-10 нм3/т нефти), при которых не происходит значительного уноса ценных углеводородов С4+выше и, в результате, при проведении последующей доочистки нефти реагентом-нейтрализатором сохраняется высокий выход очищенной товарной нефти от потенциала и достигается снижение остаточного содержания сероводорода и легких меркаптанов до уровня норм ГОСТ Р 51858. Таким образом, при реализации и эксплуатации предлагаемой установки обеспечивается получение очищенной товарной нефти более высокого качества при сохранении ее высокого выхода от потенциала и многократном сокращении расхода дорогостоящего реагента-нейтрализатора.It should be noted that according to the results of the experiments, the desorption purification of high-sulfur oils from hydrogen sulfide and light mercaptans to GOST R 51858 standards only by gas stripping requires a process of stripping with large specific consumption of stripping gas (more than 15-20 m 3 / t of oil) and at increased temperatures, and this leads to a noticeable decrease in the yield of refined salable oil due to an increase in losses (entrainment) of the most valuable C 4 + hydrocarbons above , i.e. light gasoline fractions of oil with exhaust flue gas. In addition, light mercaptans contained in oil are difficult to blow even at high specific costs of stripping gas; as a result, simultaneous purification of oil from light mercaptans to GOST R 51858 standards is not provided. The experiments performed show that the bulk of the hydrogen sulfide in oil is free ( molecular) state, comparatively easily desorbed and the rap of the oil at low unit costs stripping gas (3-10 nm 3 / ton of oil), at which there is significant entrainment of carbohydrate genera + C 4 above and as a result, during the subsequent aftertreatment reagent-neutralizing oil remains high yield commercial oil purified from potential and achieves a reduction of the residual content of hydrogen sulfide and mercaptans to a light level GOST standards 51858. Thus, the implementation and operation of the proposed The unit ensures the production of refined marketable oil of higher quality while maintaining its high yield from potential and repeatedly reducing the consumption of expensive neutralizing agent.
На чертеже (Фиг.1) представлена принципиальная схема предлагаемой установки очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов. Установка содержит подводящие трубопроводы сернистой нефти 1 и малосернистого или сероочищенного углеводородного газа 2, колонну отдувки газом 3, блок нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, включающий емкость(и) приема и хранения реагента-нейтрализатора 4, насос-дозатор 5, напорный The drawing (Figure 1) shows a schematic diagram of the proposed installation for the purification of oil from hydrogen sulfide and light mercaptans. The installation comprises supply pipelines of sulphurous oil 1 and low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas 2, a gas stripping column 3, a block for neutralizing hydrogen sulfide and light mercaptans, including a container (s) for receiving and storing neutralizing agent 4, a metering pump 5, and a pressure head
трубопровод которого снабжен гасителем пульсаций давления 6 и форсункой(ами) 8, установленной(ыми) в трубопроводе нефти, смесительное устройство проточного типа 9, например представляющее собой центробежный нефтяной насос, приемный трубопровод которого соединен с кубом колонны отдувки и напорным трубопроводом насоса-дозатора, трубчатый реактор 10, соединенный с напорным патрубком центробежного нефтяного насоса и снабженный статическим(и) смесителем(ями) реакционной смеси 11, буферную емкость 12, подключенную к трубчатому реактору, и систему трубопроводов для обвязки аппаратов.the pipeline of which is equipped with a pressure pulsation damper 6 and nozzle (s) 8 installed in the oil pipeline, a flow type mixing device 9, for example, a centrifugal oil pump, the receiving pipeline of which is connected to the cube of the blow-off column and the pressure pipe of the metering pump, a tubular reactor 10 connected to a pressure pipe of a centrifugal oil pump and equipped with static (s) mixer (s) of the reaction mixture 11, a buffer tank 12 connected to the tubular reactor, and a system in pipelines for strapping machines.
Установка очистки нефти работает следующим образом. Подготовленную (дегазированную, обезвоженную и обессоленную) на УПН нефть, содержащую более 300 ppm сероводорода и более 100 ppm метил- и этилмеркаптанов, подают по трубопроводу 1 в верхнюю часть колонны отдувки 3, в нижнюю часть которой по трубопроводу 2 через регулятор расхода подают расчетное количество малосернистого или сероочищенного углеводородного (нефтяного или природного) газа. Отдувку газом в колонне 3, например снабженной регулярной насадкой, проводят при температуре 25-65°С, давлении 0,12-0,35 МПа и удельном расходе отдувочного газа 3-10 нм3/т нефти, при которых достигается десорбционное удаление из нефти основного количества (до 80-95%) содержащегося сероводорода. Сероводородсодержащий отдувочный газ с верха колонны 3 через регулятор давления и газосепаратор (на схеме не показаны) направляют в существующую систему сбора и утилизации сернистых нефтяных газов (или в факельную систему). Частично очищенную от сероводорода нефть из куба колонны 3 центробежным насосом 9 подают в трубчатый реактор 10. При этом в поток нефти перед насосом 9 из емкости 4 насосом-дозатором 5 по напорному трубопроводу 7 непрерывно вводят (дозируют) через форсунки 8 расчетное количество реагента-нейтрализатора сероводорода и легких меркаптанов. Потребное количество нейтрализатора рассчитывают с учетом того, что основное количество сероводорода удаляется из нефти в колонне отдувки 3. При этом в качестве эффективного реагента-Installation of oil refining works as follows. Prepared (degassed, dehydrated and desalted) oil on UPN containing more than 300 ppm of hydrogen sulfide and more than 100 ppm of methyl and ethyl mercaptans is fed through line 1 to the upper part of the blow-off column 3, to the lower part of which through line 2 the calculated quantity is fed through the flow regulator low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon (oil or natural) gas. Gas stripping in column 3, for example equipped with a regular nozzle, is carried out at a temperature of 25-65 ° C, a pressure of 0.12-0.35 MPa and a specific flow rate of stripping gas of 3-10 nm 3 / t of oil, at which desorption removal from oil is achieved the main amount (up to 80-95%) of hydrogen sulfide contained. Hydrogen sulfide-containing stripping gas from the top of column 3 is sent through a pressure regulator and gas separator (not shown in the diagram) to the existing system for collecting and utilizing sulfur dioxide gas (or to the flare system). The partially purified oil from the hydrogen sulfide from the cube of the column 3 is fed by a centrifugal pump 9 to the tubular reactor 10. In this case, the estimated amount of neutralizing agent is continuously introduced (metered) through the nozzle 8 into the oil flow in front of the pump 9 from the tank 4 by the metering pump 5 hydrogen sulfide and light mercaptans. The required amount of neutralizer is calculated taking into account the fact that the main amount of hydrogen sulfide is removed from the oil in the blow-off column 3. Moreover, as an effective reagent,
нейтрализатора, обеспечивающего одновременную нейтрализацию остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов в нефти, преимущественно используют продукт(ы) взаимодействия формальдегида (формалина или параформальдегида) с первичным и/или вторичным органическим амином, предпочтительно с алканоламином и/или алкиламином (RU 2121492, RU 2187627, RU 2216568, RU 2228946 и др.) или продукт(ы) взаимодействия формальдегида с аммиаком и/или моноэтаноламином (RU 2186957, RU 2191849), или водно-щелочные растворы нитрита натрия (RU 2241018) или пероксида водорода (RU 2146693, RU 2182924).a neutralizer that simultaneously neutralizes the residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans in oil, mainly the product (s) of the interaction of formaldehyde (formalin or paraformaldehyde) with a primary and / or secondary organic amine, preferably with alkanolamine and / or alkylamine (RU 2121492, RU 2187627, RU 2216568, RU 2228946, etc.) or the product (s) of the interaction of formaldehyde with ammonia and / or monoethanolamine (RU 2186957, RU 2191849), or aqueous-alkaline solutions of sodium nitrite (RU 2241018) or hydrogen peroxide (RU 2146693, RU 2182924 )
Эффективное смешение реагента-нейтрализатора с очищаемой нефтью происходит в центробежном насосе 9, т.е. он используется одновременно как напорный насос и как смеситель проточного типа. При дальнейшем движении реакционной смеси с температурой 25-65°С по трубчатому реактору 10, представляющему собой напорный нефтепровод расчетной длины, например выполненный в виде змеевика, и обеспечивающий минимально необходимое время контакта реагента с очищаемой нефтью (не менее 5-20 минут в зависимости от температуры нефти), протекают реакции нейтрализации остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов. Для дополнительного перемешивания реакционной смеси и интенсификации процесса нейтрализации трубчатый реактор снабжают статическим смесителем (одним или несколькими), например представляющим собой диафрагменный смеситель или эмульсионный клапан (Каспарьянц К.С. Промысловая подготовка нефти. М.: Недра. 1973. 376 с.). Реакционная смесь из трубчатого реактора 10 под своим давлением поступает в емкость 12, где продолжаются реакции нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, если они не завершились в реакторе 10, а также происходит отстой эмульсионной воды, которая периодически (по мере накопления) отводится из куба емкости в систему сбора и утилизации пластовой воды. Очищенная от остаточного сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 товарная нефть из Effective mixing of the neutralizing agent with the purified oil occurs in a centrifugal pump 9, i.e. It is used simultaneously as a pressure pump and as a flow type mixer. With further movement of the reaction mixture with a temperature of 25-65 ° C through the tubular reactor 10, which is a pressure oil pipeline of the calculated length, for example, made in the form of a coil, and providing the minimum necessary contact time of the reagent with the oil being cleaned (at least 5-20 minutes, depending on oil temperature), neutralization reactions of residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans proceed. For additional mixing of the reaction mixture and intensification of the neutralization process, the tubular reactor is equipped with a static mixer (one or more), for example, a diaphragm mixer or an emulsion valve (Kasparyants K.S. Oil Field Preparation. M .: Nedra. 1973. 376 p.). The reaction mixture from the tubular reactor 10 under its pressure enters the tank 12, where the neutralization reactions of hydrogen sulfide and light mercaptans continue if they are not completed in the reactor 10, and emulsion water settles, which is periodically (as it accumulates) withdrawn from the cube of the tank into system for the collection and disposal of produced water. Refined from residual hydrogen sulfide and light methyl, ethyl mercaptans to the standards GOST R 51858 marketable oil from
емкости 12 поступает на существующий узел учета и транспортировки товарной нефти (на схеме не показан).capacity 12 enters the existing metering and transportation unit of commercial oil (not shown in the diagram).
Вышеназванный технический результат - повышение качества товарной нефти, получаемой на установке, и многократное уменьшение расхода реагента-нейтрализатора при эксплуатации установки достигается также при реализации и эксплуатации предлагаемого описываемого ниже варианта установки очистки нефти от сероводорода и легких меркаптанов.The aforementioned technical result is an increase in the quality of marketable oil obtained at the installation, and a multiple reduction in the consumption of the neutralizing agent during the operation of the installation is also achieved during the implementation and operation of the proposed variant of the installation for the purification of oil from hydrogen sulfide and light mercaptans described below.
Предлагаемая установка (вариант 2) включает подводящий трубопровод сернистой нефти, блок нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, содержащий узел приема и хранения реагента-нейтрализатора, насос-дозатор, напорный трубопровод которого соединен с трубопроводом очищаемой сернистой нефти, смесительное устройство для смешения реагента-нейтрализатора с нефтью, установленное на трубопроводе нефти после точки ввода реагента-нейтрализатора, буферную емкость, которая, в отличие от известной установки (прототипа), снабжена нефтегазовым сепаратором и насосно-эжекторной установкой, установленной после сепаратора сернистой нефти и предназначенной для создания разрежения (вакуума) в нефтегазовом сепараторе, причем насосно-эжекторная установка (НЭУ) включает в себя жидкостно-газовый эжектор (ЖГЭ), емкость-сепаратор жидкостно-газовой смеси, циркуляционный насос рабочей жидкости ЖГЭ, систему трубопроводов для обвязки аппаратов НЭУ между собой, а также газопровод, соединяющий всасывающий газовый патрубок (вход) ЖГЭ с верхней частью сепаратора сернистой нефти, и газопровод, соединяющий верх емкости-сепаратора жидкостно-газовой смеси с системой сбора и утилизации нефтяных газов и/или с факельной системой. Для отбора избытка тепла от циркулирующей рабочей жидкости ЖГЭ и поддержания заданной температуры жидкости в контуре циркуляции насосно-эжекторная установка может быть снабжена теплообменником-холодильником, например установленным на приемном трубопроводе циркуляционного насоса. Кроме того, для обеспечения необходимого времени контакта реагента-нейтрализатора с очищаемой нефтью и протекания реакций The proposed installation (option 2) includes a sulfur dioxide oil feed line, a hydrogen sulfide and light mercaptan neutralization unit, comprising a receiving and storage unit of a neutralizing agent, a metering pump, a pressure pipe of which is connected to a pipeline of purified sulfur oil, a mixing device for mixing the neutralizing agent with oil installed on the oil pipeline after the point of entry of the reagent-neutralizer, a buffer tank, which, unlike the known installation (prototype), is equipped with oil and gas a separator and a pump-ejector installation, installed after the sulfur oil separator and designed to create a vacuum (vacuum) in the oil and gas separator, and the pump-ejector installation (NEC) includes a liquid-gas ejector (LGE), a tank-separator of a liquid-gas mixture , a circulation pump for the working fluid of the ZhGE, a system of pipelines for connecting the NEU apparatuses to each other, as well as a gas pipeline connecting the suction gas pipe (entrance) of the ZhGE with the upper part of the sulfur dioxide separator, and the gas pipeline, Connects the top of the separator tank the liquid-gas mixture from the collection system and the waste gases of oil and / or a flare system. To select the excess heat from the circulating working fluid of the ZhGE and maintain a given temperature of the liquid in the circulation circuit, the pump-ejector unit can be equipped with a heat exchanger-cooler, for example, installed on the receiving pipe of the circulation pump. In addition, to ensure the necessary contact time of the neutralizing agent with the oil being purified and reactions
нейтрализации содержащихся остаточного сероводорода и легких меркаптанов установка снабжена трубчатым реактором, представляющим собой трубопровод расчетной длины от смесительного устройства до буферной емкости, например выполненный в виде змеевика. Для обеспечения дополнительного перемешивания реакционной смеси и интенсификации процесса нейтрализации трубчатый реактор может быть снабжен статическим(и) смесителем(ями), установленным(и) приблизительно в середине и/или на расстоянии около 1/3 длины реактора-трубопровода от буферной емкости. Для обеспечения стабильности подачи реагента-нейтрализатора и исключения его перерасхода напорный трубопровод насоса-дозатора может быть снабжен гасителем пульсаций давления, представляющим собой емкость с воздухом и выполняющим роль амортизатора, и форсункой(ами), установленной(ыми) в трубопроводе нефти перед смесительным устройством, причем в качестве смесительного устройства для смешения реагента с нефтью преимущественно используют центробежный насос или проточный роторный смеситель типа ПРГ. Для повышения степени десорбционного удаления содержащегося сероводорода при вакуумной сепарации нефти предлагаемая установка может быть снабжена дополнительным жидкостно-газовым эжектором, установленным перед нефтегазовым сепаратором, и подводящим трубопроводом малосернистого или сероочищенного углеводородного газа, причем жидкостный патрубок (сопло) ЖГЭ соединен с подводящим трубопроводом сернистой нефти, газовый патрубок его соединен с подводящим трубопроводом малосернистого или сероочищенного углеводородного газа, а выход - с нефтегазовым сепаратором. При эксплуатации предлагаемой установки в качестве реагента-нейтрализатора, обеспечивающего эффективную нейтрализацию остаточного сероводорода и легких меркаптанов, преимущественно используют продукт(ы) взаимодействия формальдегида (формалина или параформальдегида) с первичным и/или вторичным органическим амином или аммиаком, to neutralize the contained residual hydrogen sulfide and light mercaptans, the installation is equipped with a tubular reactor, which is a pipe of the estimated length from the mixing device to the buffer tank, for example, made in the form of a coil. To provide additional mixing of the reaction mixture and to intensify the process of neutralization, the tubular reactor can be equipped with static (s) mixer (s) installed (s) approximately in the middle and / or at a distance of about 1/3 of the length of the reactor pipe from the buffer tank. To ensure the stability of the feed of the reagent-neutralizer and to avoid its overconsumption, the pressure pipe of the metering pump can be equipped with a pressure pulsation damper, which is a container with air and acts as a shock absorber, and nozzle (s) installed in the oil pipeline in front of the mixing device, moreover, as a mixing device for mixing the reagent with oil, a centrifugal pump or a PRG type rotary flow mixer is mainly used. To increase the degree of desorption removal of the hydrogen sulfide contained in the vacuum separation of oil, the proposed installation can be equipped with an additional liquid-gas ejector installed in front of the oil and gas separator, and a supply pipe of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas, moreover, the liquid pipe (nozzle) of the GGE is connected to the supply pipe of sulfur dioxide, its gas pipe is connected to the supply pipe of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas, and the output - with an oil and gas separator. When operating the proposed installation as a neutralizing agent providing effective neutralization of residual hydrogen sulfide and light mercaptans, the product (s) of the interaction of formaldehyde (formalin or paraformaldehyde) with primary and / or secondary organic amine or ammonia are mainly used,
предпочтительно с алканоламином или алкиламином, или водно-щелочные растворы нитрита натрия или пероксида водорода.preferably with alkanolamine or alkylamine, or aqueous-alkaline solutions of sodium nitrite or hydrogen peroxide.
Отличительными признаками данного предлагаемого варианта от вышеуказанной известной установки (прототипа) являются наличие нефтегазового сепаратора, насосно-эжекторной установки, вход жидкостно-газового эжектора которой соединен газопроводом с верхней частью сепаратора сернистой нефти, трубчатого реактора, снабженного статическим смесителем, и наличие газопровода, соединяющего верх емкости-сепаратора жидкостно-газовой смеси с системой сбора и утилизации нефтяных газов и/или с факельной системой, а также подводящего трубопровода малосернистого или сероочищенного углеводородного газа и дополнительного жидкостно-газового эжектора, жидкостный патрубок которого соединен с подводящим трубопроводом сернистой нефти, газовый патрубок - с подводящим трубопроводом углеводородного газа.The distinguishing features of this proposed option from the above known installation (prototype) are the presence of an oil and gas separator, a pump-ejector installation, the inlet of a liquid-gas ejector of which is connected by a gas pipeline to the upper part of the sulphurous oil separator, a tubular reactor equipped with a static mixer, and the presence of a gas pipeline connecting the top a liquid gas mixture separator tank with a system for collecting and utilizing petroleum gases and / or with a flare system, as well as a supply pipe m sulphurous or sulfur-purified hydrocarbon gas and an additional liquid-gas ejector, the liquid pipe of which is connected to the supply pipe of sulfur dioxide, the gas pipe to the supply pipe of hydrocarbon gas.
Наличие НЭУ, вход жидкостно-газового эжектора которой соединен газопроводом с верхней частью сепаратора сернистой нефти, позволяет создать разрежение (вакуум) в нефтегазовом сепараторе, что обеспечивает десорбционное удаление из нефти основного количества (до 80-90%) растворенного сероводорода при неглубоком вакууме, при котором исключается значительный унос легких бензиновых фракций нефти с отсасываемым ЖГЭ сероводородсодержащим газом вакуумной сепарации сернистой нефти и не происходит заметного снижения выхода товарной нефти от потенциала. Следует указать, что предварительное смешение исходной сернистой нефти с небольшим объемом малосернистого или сероочищенного углеводородного газа, взятым из расчета 1-3 нм3/т нефти, в жидкостно-газовом эжекторе, установленном на входе установки, обеспечивает повышение степени десорбционного удаления содержащегося сероводорода (до 95-98%) при последующей вакуумной сепарации газонасыщенной нефти. Таким образом, в данном варианте предлагаемой установки предварительное десорбционное удаление основного количества сероводорода происходит в сепараторе сернистой нефти за счет создания в The presence of a NEC, the inlet of a liquid-gas ejector which is connected by a gas pipeline to the upper part of the sulphurous oil separator, allows one to create a vacuum (vacuum) in the oil and gas separator, which ensures the desorption removal of the bulk (up to 80-90%) dissolved hydrogen sulfide from oil under shallow vacuum, at which eliminates the significant entrainment of light gasoline fractions of oil with sucked-out GGE hydrogen sulfide-containing gas of vacuum separation of sulfur dioxide and does not significantly reduce the yield of salable oil from sweat potential. It should be noted that preliminary mixing of the initial sulfur dioxide oil with a small volume of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas, taken at the rate of 1-3 nm 3 / t of oil, in a liquid-gas ejector installed at the inlet of the installation, increases the degree of desorption removal of the hydrogen sulfide contained (up to 95-98%) during subsequent vacuum separation of gas-saturated oil. Thus, in this embodiment of the proposed installation, the preliminary desorption removal of the main amount of hydrogen sulfide occurs in the sulfur dioxide separator due to the creation of
нем разрежения с помощью НЭУ. Затем очищенная от основного количества сероводорода нефть из куба сепаратора нефтяным насосом подается в трубчатый реактор, где происходит доочистка нефти от остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 за счет нейтрализации их введенным реагентом-нейтрализатором. Предварительное удаление из нефти основного количества сероводорода вакуумной сепарацией (как и предварительное удаление сероводорода отдувкой газом в десорбционной колонне в вышеописанном варианте 1) позволяет несколько снизить содержание общей серы в очищенной товарной нефти, уменьшить загрязнение ее нежелательными продуктами нейтрализации сероводорода, снизить содержание в товарной нефти воды (как за счет уменьшения образования реакционной воды, так и удаления части содержащейся в нефти воды при вакуумной сепарации) и, главное, многократно уменьшить расход дорогостоящего нейтрализатора.it dilution using NEC. Then, the oil purified from the main amount of hydrogen sulfide from the cube of the separator is pumped to a tubular reactor, where the oil is refined from residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans to GOST R 51858 due to their neutralization with the introduced neutralizing reagent. The preliminary removal of the main amount of hydrogen sulfide from oil by vacuum separation (as well as the preliminary removal of hydrogen sulfide by gas stripping in the desorption column in option 1 above) allows to slightly reduce the total sulfur content in the refined crude oil, reduce its pollution with undesirable neutralization products of hydrogen sulfide, and reduce the content of water in the crude oil (both by reducing the formation of reaction water and removing part of the water contained in oil during vacuum separation) and, most importantly, m reduce the consumption of an expensive converter by a factor of several.
Следует указать, что согласно результатам проведенных экспериментов, очистка высокосернистых нефтей от сероводорода и легких меркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 только вакуумной сепарацией нефти требует проведения процесса сепарации при глубоком вакууме и повышенных температурах, что приводит к заметному снижению выхода очищенной товарной нефти от потенциала за счет возрастания потерь (уноса) легких бензиновых фракций с выделяющимся из нефти газом вакуумной сепарации, отсасываемым ЖГЭ. Проведенные эксперименты показывают, что основная часть сероводорода, находящаяся в нефти в свободном (молекулярном) состоянии, сравнительно легко десорбируется из нефти и удаляется с выделяющимся газом сепарации при умеренном снижении давления сепарации (Δр=0,03-0,05 МПа) и невысоких температурах, обычно поддерживаемых на установках подготовки обводненных сернистых нефтей (30-60°С), при которых не происходит значительного уноса легких бензиновых фракций нефти с газом сепарации и сохраняется высокий выход товарной нефти от потенциала.It should be noted that according to the results of the experiments, the purification of high-sulfur oils from hydrogen sulfide and light mercaptans to the standards of GOST R 51858 only by vacuum separation of oil requires the separation process at high vacuum and elevated temperatures, which leads to a noticeable decrease in the yield of purified crude oil from the potential due to increase in losses (entrainment) of light gasoline fractions with vacuum separation gas evolved from oil, sucked out by liquid fuel. The experiments show that the bulk of the hydrogen sulfide, which is in the oil in a free (molecular) state, is relatively easily desorbed from the oil and removed with the liberated separation gas with a moderate decrease in the separation pressure (Δp = 0.03-0.05 MPa) and low temperatures usually maintained at water-sulphurous oil treatment plants (30-60 ° C), in which there is no significant entrainment of light gasoline fractions of oil with separation gas and a high yield of salable oil from the potential is maintained.
Следует отметить, что НЭУ используются в нефтегазодобывающей промышленности для утилизации (сжатия и транспортировки) низконапорных нефтяных газов, выделяющихся на концевых сепарационных установках (ж. «Нефтяное хозяйство», 1990 г., №2, с.64-66 и др.), а также в нефтеперерабатывающей промышленности для создания вакуума в ректификационной колонне (RU 2048156 и др.).It should be noted that NEUs are used in the oil and gas industry for the utilization (compression and transportation) of low-pressure oil gases released at the end separation plants (Oil Industry, 1990, No. 2, pp. 64-66, etc.), as well as in the oil refining industry to create a vacuum in a distillation column (RU 2048156 and others).
На чертеже (Фиг.2) представлена принципиальная схема предлагаемой установки очистки нефти (вариант 2). Установка содержит подводящие трубопроводы сернистой нефти 1 и малосернистого или сероочищенного углеводородного газа 2, блок нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, включающий емкость(и) приема и хранения нейтрализатора 4, насос-дозатор 5, напорный трубопровод которого снабжен гасителем пульсаций давления 6 и форсункой(ами) 8, установленной(ыми) в трубопроводе нефти, смесительное устройство - центробежный нефтяной насос 9, приемный трубопровод которого соединен с нефтегазовым сепаратором и напорным трубопроводом насоса-дозатора, трубчатый реактор 10, соединенный с напорным патрубком центробежного нефтяного насоса и снабженный статическим смесителем 11, буферную емкость 12, жидкостно-газовый эжектор 13, нефтегазовый сепаратор 14, насосно-эжекторную установку, включающую жидкостно-газовый эжектор 15, емкость-сепаратор 16 рабочей жидкости ЖГЭ, теплообменник-холодильник рабочей жидкости 17, циркуляционный насос 18, и систему трубопроводов для обвязки аппаратов.The drawing (Figure 2) shows a schematic diagram of the proposed installation of oil refining (option 2). The installation comprises supply pipelines of sulphurous oil 1 and low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon gas 2, a block for neutralizing hydrogen sulfide and light mercaptans, including a container (s) for receiving and storing a neutralizer 4, a metering pump 5, the pressure pipe of which is equipped with a pressure pulsation damper 6 and an nozzle (s) ) 8 installed in the oil pipeline, the mixing device is a centrifugal oil pump 9, the receiving pipe of which is connected to the oil and gas separator and the pressure pipe of the metering pump a, a tubular reactor 10 connected to the discharge pipe of a centrifugal oil pump and equipped with a static mixer 11, a buffer tank 12, a liquid-gas ejector 13, an oil and gas separator 14, a pump-ejector installation including a liquid-gas ejector 15, a working separator 16 ZhGE liquid, a heat exchanger-cooler of a working fluid 17, a circulation pump 18, and a piping system for strapping apparatus.
Установка очистки нефти работает следующим образом. Подготовленная на УПН нефть, содержащая более 300 ppm сероводорода и более 100 ppm легких метил- и этилмеркаптанов, поступает по трубопроводу 1 в сопло эжектора 13, газовый патрубок которого соединен с подводящим трубопроводом 2 для подачи углеводородного газа. В камере смешения ЖГЭ происходит прямоточное контактирование нефти с сероочищенным углеводородным газом, в результате чего содержащийся сероводород перераспределяется и значительная его часть переходит из нефти в Installation of oil refining works as follows. Oil prepared at UPN, containing more than 300 ppm of hydrogen sulfide and more than 100 ppm of light methyl and ethyl mercaptans, enters through the pipe 1 to the ejector nozzle 13, the gas pipe of which is connected to the supply pipe 2 for supplying hydrocarbon gas. In the LHE mixing chamber, direct-flow contacting of oil with sulfur-treated hydrocarbon gas occurs, as a result of which the hydrogen sulfide contained is redistributed and a significant part of it passes from oil to
углеводородный газ, т.е. входной ЖГЭ выполняет функцию смесителя сероводородсодержащей нефти с углеводородным газом. Газонефтяная смесь из ЖГЭ поступает в сепаратор 14, снабженный регулятором уровня нефти (раздела фаз нефть-газ), и газопроводом, соединяющим верхнюю часть сепаратора со всасывающим газовым патрубком жидкостно-газового эжектора 15 НЭУ. В сепараторе 14 за счет отсасывания газов и создания вакуума с помощью НЭУ из нефти десорбируется основное количество содержащегося сероводорода, который вместе с легкими углеводородами и рабочей жидкостью поступает из ЖГЭ 15 в емкость-сепаратор рабочей жидкости 16, где за счет снижения давления жидкостно-газовой смеси до ~0,11 МПа происходит сепарация рабочей жидкости от сероводородсодержащего газа. Отделенный сероводородсодержащий газ с верха емкости-сепаратора 16 через регулятор давления и газосепаратор (на схеме не показаны) направляется в систему сбора и утилизации низконапорного нефтяного газа (или в факельную систему), а рабочую жидкость из куба сепаратора 16 через теплообменник-холодильник 17 циркуляционным насосом 18 возвращают в сопло ЖГЭ 15. При этом в качестве рабочей жидкости используют техническую воду, водонефтяную эмульсию или подготовленную нефть. Для сокращения потерь нефти (уноса легких бензиновых фракций) и сохранения высокого выхода товарной нефти от потенциала сепарацию сернистой нефти в сепараторе 14 проводят при остаточном давлении 0,07-0,05 МПа и температуре 30-60°С, при которых достигается удаление из нефти основного количества (до 90-98%) содержащегося сероводорода. Для уменьшения сероводородной и микробиологической коррозии аппаратов и трубопроводов НЭУ в состав циркулирующей рабочей жидкости ЖГЭ дополнительно вводят эффективное количество (50-500 г/м3) ингибитора коррозии-бактерицида, например продуктов взаимодействия формальдегида (формалина или параформальдегида) с этаноламином и/или аммиаком (RU 2186957, RU 2191849, RU 2228946). В случае увеличения объема рабочей жидкости в сепараторе 16 выше допустимого за счет конденсации легких углеводородов hydrocarbon gas i.e. the inlet GGE serves as a mixer of hydrogen sulfide-containing oil with hydrocarbon gas. The gas-oil mixture from the GGE enters the separator 14, equipped with an oil level regulator (oil-gas phase separation), and a gas pipeline connecting the upper part of the separator with the suction gas pipe of the liquid-gas ejector 15 NEC. In the separator 14, due to the suction of gases and the creation of a vacuum with the help of NEC, the main amount of hydrogen sulfide contained is desorbed from the oil, which, together with light hydrocarbons and the working fluid, is supplied from the ZhGE 15 to the reservoir-separator of the working fluid 16, where, by reducing the pressure of the gas up to ~ 0.11 MPa, the working fluid is separated from the hydrogen sulfide-containing gas. The separated hydrogen sulfide-containing gas from the top of the separator 16 through the pressure regulator and a gas separator (not shown in the diagram) is sent to the low-pressure petroleum gas collection and disposal system (or to the flare system), and the working fluid from the separator 16 cube through the heat exchanger-cooler 17 by a circulation pump 18 are returned to the nozzle of the ZhGE 15. At the same time, process water, an oil-water emulsion or prepared oil is used as the working fluid. To reduce oil losses (entrainment of light gasoline fractions) and maintain a high yield of marketable oil from the potential, the separation of sulfur dioxide in the separator 14 is carried out at a residual pressure of 0.07-0.05 MPa and a temperature of 30-60 ° C, at which removal from oil is achieved the main amount (up to 90-98%) of hydrogen sulfide contained. In order to reduce hydrogen sulfide and microbiological corrosion of LEU apparatus and pipelines, an effective amount (50-500 g / m 3 ) of a corrosion-bactericide inhibitor, for example, the products of the interaction of formaldehyde (formalin or paraformaldehyde) with ethanolamine and / or ammonia (additionally RU 2186957, RU 2191849, RU 2228946). In the case of an increase in the volume of the working fluid in the separator 16 is higher than permissible due to condensation of light hydrocarbons
и паров воды из жидкостно-газовой смеси, избыток рабочей жидкости выводится из сепаратора 16 по уровню раздела фаз жидкость-газ и направляется на установку подготовки нефти.and water vapor from the liquid-gas mixture, the excess working fluid is removed from the separator 16 at the level of the liquid-gas phase separation and sent to the oil treatment unit.
Очищенную от основного количества сероводорода нефть из куба сепаратора 14 центробежным насосом 9 подают в трубчатый реактор 10. При этом в поток нефти перед насосом 9 из емкости 4 насосом-дозатором 5 по трубопроводу 7 непрерывно вводят через форсунки 8 расчетное количество реагента-нейтрализатора сероводорода и легких меркаптанов. Потребное количество нейтрализатора рассчитывают с учетом того, что основное количество сероводорода удаляется из нефти в вакуумном сепараторе 14. В качестве эффективного реагента-нейтрализатора, обеспечивающего одновременную нейтрализацию остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов в нефти, преимущественно используют продукт(ы) взаимодействия формальдегида (формалина или параформальдегида) с первичным и/или вторичным органическим амином или аммиаком, предпочтительно с алканоламином или алкиламином (RU 2121492, RU 2187627, RU 2216568, RU 2228946 и др.) или продукт(ы) взаимодействия формальдегида с аммиаком и/или моноэтаноламином (RU 2186957, RU 2191849), или водно-щелочные растворы нитрита натрия (RU 2241018) или пероксида водорода (RU 2146693, RU 2182924).The oil purified from the main quantity of hydrogen sulfide from the cube of the separator 14 is fed into a tubular reactor 9 by a centrifugal pump 10. In this case, the estimated amount of hydrogen sulfide neutralizing reagent and neutralizer is continuously introduced through nozzles 8 into the oil stream in front of pump 9 from tank 4 by metering pump 5 mercaptans. The required amount of neutralizer is calculated taking into account the fact that the main amount of hydrogen sulfide is removed from the oil in the vacuum separator 14. As the effective neutralizing agent providing simultaneous neutralization of the residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans in the oil, the formaldehyde (formalin or paraformaldehyde) with a primary and / or secondary organic amine or ammonia, preferably with alkanolamine or alkylamine (RU 2121492, RU 2187627, RU 2216568, RU 2228946 and others) or the product (s) of the interaction of formaldehyde with ammonia and / or monoethanolamine (RU 2186957, RU 2191849), or aqueous-alkaline solutions of sodium nitrite (RU 2241018) or hydrogen peroxide (RU 2146693, RU 2182924).
Эффективное смешение нейтрализатора с очищаемой нефтью происходит в центробежном насосе 9, т.е. он используется одновременно как напорный насос и как смеситель проточного типа. При дальнейшем движении реакционной смеси с температурой 25-60°С по трубчатому реактору 10, представляющему собой напорный нефтепровод расчетной длины, например выполненный в виде змеевика, и обеспечивающий минимально необходимое время контакта реагента с очищаемой нефтью (не менее 5-20 минут в зависимости от температуры нефти), протекают реакции нейтрализации остаточных количеств сероводорода и легких меркаптанов. Для дополнительного перемешивания реакционной смеси и интенсификации процесса нейтрализации трубчатый реактор снабжают Effective mixing of the catalyst with the purified oil occurs in a centrifugal pump 9, i.e. It is used simultaneously as a pressure pump and as a flow type mixer. With further movement of the reaction mixture with a temperature of 25-60 ° C through the tubular reactor 10, which is a pressure oil pipeline of the calculated length, for example, made in the form of a coil, and providing the minimum necessary contact time of the reagent with the oil being cleaned (at least 5-20 minutes, depending on oil temperature), neutralization reactions of residual amounts of hydrogen sulfide and light mercaptans proceed. For additional mixing of the reaction mixture and the intensification of the neutralization process, a tubular reactor is provided
статическим смесителем 11 (одним или несколькими), например представляющим собой диафрагменный смеситель или эмульсионный (смесительный) клапан. Реакционная смесь из трубчатого реактора 10 под своим давлением поступает в буферную емкость 12, где продолжаются реакции нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, если они не завершились в трубчатом реакторе, а также происходит отстой эмульсионной воды, которая периодически отводится в систему сбора и утилизации пластовой воды. Очищенная от остаточных количеств сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов до норм ГОСТ Р 51858 товарная нефть из буферной емкости 12 поступает на существующий узел учета и транспортировки товарной нефти (на схеме не показан).static mixer 11 (one or more), for example representing a diaphragm mixer or an emulsion (mixing) valve. The reaction mixture from the tubular reactor 10 under its pressure enters the buffer tank 12, where the neutralization reactions of hydrogen sulfide and light mercaptans continue if they are not completed in the tubular reactor, and emulsion water settles, which is periodically diverted to the system for collecting and utilizing produced water. Purified from residual amounts of hydrogen sulfide and light methyl-, ethyl mercaptans to the GOST R 51858 standards, marketable oil from buffer tank 12 is fed to an existing unit for accounting and transportation of marketable oil (not shown in the diagram).
Последний вариант установки очистки нефти может быть использован на тех объектах добычи и подготовки сероводородсодержащей нефти, где отсутствует в требуемом количестве малосернистый или сероочищенный углеводородный (нефтяной или природный) газ.The last version of the oil refining unit can be used at those sites for the production and preparation of hydrogen sulfide-containing oil, where there is no required quantity of low-sulfur or sulfur-purified hydrocarbon (oil or natural) gas.
Таким образом, как видно из вышеизложенного, предлагаемая установка (варианты) по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:Thus, as can be seen from the foregoing, the proposed installation (options) compared with the prototype has the following advantages:
- обеспечивается некоторое снижение содержания общей серы в очищенной товарной нефти (на 0,03-0,2 мас.% в зависимости от содержания сероводорода в очищаемой нефти);- provides a certain decrease in the total sulfur content in the refined salable oil (by 0.03-0.2 wt.% depending on the content of hydrogen sulfide in the refined oil);
- значительно снижается загрязнение очищенной товарной нефти нежелательными продуктами нейтрализации сероводорода реагентом;- significantly reduces the pollution of refined crude oil with undesirable products of neutralization of hydrogen sulfide reagent;
- обеспечивается очистка нефти от легких меркаптанов до уровня современных требований;- provides oil refining from light mercaptans to the level of modern requirements;
- обеспечивается снижение содержания воды в товарной нефти;- provides a decrease in the water content in marketable oil;
- обеспечивается многократное сокращение расхода дорогостоящего реагента-нейтрализатора и, следовательно, существенное снижение материальных затрат при эксплуатации установки, а также уменьшение габаритов аппаратов узла приготовления и хранения нейтрализатора.- provides a multiple reduction in the cost of an expensive reagent-neutralizer and, therefore, a significant reduction in material costs during operation of the installation, as well as a decrease in the dimensions of the apparatus of the preparation and storage unit of the converter.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109732/22U RU55631U1 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109732/22U RU55631U1 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU55631U1 true RU55631U1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109732/22U RU55631U1 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU55631U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442816C1 (en) * | 2010-12-17 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for removing hydrogen sulphide and low-molecular mercaptans from oil |
| RU2478686C1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Нефть и газ" | Stabilisation and refining method of oil from hydrogen sulphide and mercaptans |
-
2006
- 2006-03-15 RU RU2006109732/22U patent/RU55631U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442816C1 (en) * | 2010-12-17 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for removing hydrogen sulphide and low-molecular mercaptans from oil |
| RU2478686C1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Нефть и газ" | Stabilisation and refining method of oil from hydrogen sulphide and mercaptans |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8486338B2 (en) | Gas-liquid contactor | |
| RU2297520C2 (en) | Method for low-pressure gas utilization | |
| RU56207U1 (en) | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) | |
| RU2305123C1 (en) | Hydrogen sulfide-containing crude oil treatment | |
| RU2309002C2 (en) | Oil refining installation (versions) | |
| RU55631U1 (en) | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) | |
| RU63241U1 (en) | INSTALLATION OF OIL CLEANING FROM HYDROGEN SULFUR AND MERCAPTANES | |
| RU2372379C1 (en) | Cleaning method of hydrogen sulfide- and mercaptan bearing oil | |
| RU2349365C1 (en) | Installation of purifying oil from hydrogen sulphide and mercaptans (versions) | |
| RU2442816C1 (en) | Device for removing hydrogen sulphide and low-molecular mercaptans from oil | |
| RU2313563C1 (en) | Installation used for purification of the petroleum from hydrogen sulfide and mercaptans (versions) | |
| US7384617B2 (en) | Process and equipment for treating refinary gases containing hydrogen sulphide | |
| RU92421U1 (en) | PLANT FOR DESORPTION OF HYDROGEN SULFUR FROM HIGH-BOILING OIL PRODUCTS | |
| EP3511310B1 (en) | Device and method for increasing the content of methane in a current of biogas by means of a low-pressure airlift system | |
| RU2387695C1 (en) | Oil refining unit (versions) | |
| RU2557002C1 (en) | Method of oil preparation | |
| RU2310678C1 (en) | Process of vacuum distillation of raw material, preferably petroleum stock, and plant for carrying out the process (options) | |
| RU2316377C1 (en) | Method of preparing hydrosulfide-containing oil | |
| CN102925208B (en) | Crude oil deacidification apparatus and method | |
| RU2412740C1 (en) | Installation for treatment of oil containing carbon sulfide | |
| RU2456053C2 (en) | Plant to clean oil from hydrogen sulphide and mercaptans | |
| RU69763U1 (en) | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) | |
| RU2188224C2 (en) | Plant for oil product distillation | |
| RU82698U1 (en) | INSTALLING OIL CLEANING (OPTIONS) | |
| RU2325207C1 (en) | Device for vacuum distillation of raw predominantly petroleum raw |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110316 |