Способ сжигания газожидкостных компонентов переработки нефти

Номер патента: 1811255

Авторы: Сатаев, Исхаков, Судаков, Долгопятова, Осипов, Кузин

Скачать ZIP архив.

Текст

БЛИК еТ СССР) ав смесь зону уровы о-актСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАог) ОПИСАН(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТОМПОНЕНТОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ ущность изобретения: газоконденсатная ступает из скважины к факельной горелке аксимальных температур вместе со смесью сточных вод с 0,01 - 0,1 об,% поверхностного вещества, взятой в количество 1 - 1,5 на 1 м сжигаемых компонентов. Дополнительнозуказанную смесь подают в зону отходящих газов в количестве, превышающем поджачу смеси в зону максимальных температур в 3 - 4 раза 1 табл,1811255 4и янии. Растворенные примеси представленыв основном минеральными солями (хлори-.у ды, сульфаты, гидрокарбонаты натрия, каа лия, кальция, магния).5 Анализ БСВ различных районов бурения показал, что состав и свойства БСВ изх - меняются в следующем диапазоне: рН7,5-10,0: взвешенные вещества 3,0-42 г/л;е нефтепродукты 0,1-1,0 г/л; химическая по 10 требность по кислороду (ХПК) 1,0-2,0 г 02/л.т .Для снижения поверхностного натяжех ния БСВ обрабатывают ПАВ. Наиболее экономичными для этих целей являютсяанионоактивные ПАВ, например, сульфонол5 15 НП-З, дисеоциирующие в воде с образованием поверхностно-активного аниона, призаявляемых концентрациях снижающие пов верхностное натяжение с 73 10 з Нlм до(ЗО-З ) Оз Ух 20 Снижение поверхностного натяжениям БСВ.перед их вспрыскиванием через форсунки в факел позволяет подучить болеемелкий распыл дисперсионной среды. Этой можно обьяснить тем, что с уменьшениемповерхностного натяжения уменьшится работа образования единицы поверхностиПри добавлении сульфонала НП-З в количеы стве 0,1 от обьема БСВ работа,.необходи- .мая для образования единицы поверхностии 30 уменьшается в 2,4 раза, а максимальныйдиаметр капель уменьшается в 1,8 раза (оте 860 мкм до 486 мкм),Высокодисперсное распыление БСВ.способствует лучшему массообмену между5 жидкой и газообразной фазой в факеле, чтов итоге приводит к более высокой степениочистки отходящих газов от токсичных веществ.В зоне максимальных температур факе 40 ла в результате процессов диссоциации ивысокой активности атомов и радикалов ускоряются процессы реакции синтеза окислов азота из атмосферного воздуха йоследующему механизмуй 2+ 02 2 йО Изобретение относится к технологисжигания вредных газов, в частности, образованных от продувок скважин в атмосферв связи с необходимостью очистки стволскважины и приэабойной зоны от технологических жидкостей, и может найти применение в нефтяной и газовой отрасляпромышленности.Целью изобретения является снижениконцентрации токсичных выбросов,Указанная цель достигается способовключающим подачу в зону максимальнытемператур факела водной фазы, в которов качестве водной Фазы используют буровые сточные воды (БСВ) в количестве 1,0-,1,л на 1 м сжигаемых компонентов, предварительно обработанные анионоактивнымповерхностно-активным веществом (ПАВ),количестве 0,01 - 0,10)ь от объема БСВ и дополнительно подают БСВ в зону отходящигазов обьемом, в 3 - 4 раза превышающеподачу БСВ в зону максимальных темпераБСВ - жидкая часть грубо-дисперсносистемы отходов технологии бурения газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин. БСВ - коллоидно-дисперсная системасодержвщая в своем составе химреагентразличной природы, используемые при бурении скважин - различные минеральныеорганические вещества: глины, утяжелители, нефтепродукты и нефть, растворимьсоли и др. соединения.Обобщенный состав БСВ можно прес. ставить в следующем виде, мас. )ь:Твердая фаза (глина,выбуреннзя порода,утяжелитель) 0,1-5,0Органические регуляторы реологическихсвойств, фильтрациии стабилизации (КМЦ,УЩР, нефть) 0,1 - 0,5Регуляторы рН йа 2 СОэ,йаОН, КОН 0,01 - 2,00Хлориды йагСа 0,1 - 3,0Вода ОстальноеДисперсный состав представлен в основном минеральной составляющей БСВ сразмерами частиц в основном не превышающими 20 мкм, Грубодисперсные частицыпрактически отсутствуют, так как они быстро осаждаются под действием стоксовскихсил. Взвешенные вещества представленыглиной, частицами утяжелителя выбуренной 55породы, а также высокомолекулярными соединениями и нерастворимыми минеральными солями,Нефть и нефтепродукты содержатся вБСВ в пленочном, эмульгированном состоСнижение концентрации окислов азота можно достигнуть понижением максимальной температуры процесса путем, например, ввода в выеокотемпературную зону факела воды, пара или по предлагаемому изобретению, БСВ. Значительная часть минеральных нерастворимых соединений в БСВ представлена глинистыми частицами, которые при высокотемпературной обра-. ботке из гидрофильных переходят в гидро-. фобные, На последнй х хорбшо адсорбируются частицы сажи, а также другие несгоревшие соединения углеводоро дов, образуя тонкий равномерный слой, ко- После подачи на форсунки БСВ зажигеторые и будут сгорать до СО 2 и Н 20, ется факел.Однако отходящие газы по вышеопи- Такие испытания проведены при освоесанному процессу содержат значительное нии скважин на Карачаганакском нефтегаколичество кислых компонентов (особенно 5 зокоиденсзтном месторождении. ,СО 2,СО и др.), выброс которых вследствие Молярный состав пластовой смеси по нейтрализации кислых компонентов допол- разрезу продуктивной толщи (скважинная нительно подают БСВ в зону отходящих га- продукция при продувках газа в атмосферу) зов объемом, в 3 - 4 раза превышающем приведен в таблице, подачу БСВ в зону максимальных темпера Содержание отходящих газов после обтур. Повышенный объем необходим для работки по заявляемой технологии, мг/мэ: обеспечения полноты процессов нейтрали- СО 435 зации кислых компонентов щелочным рас- КОх. 9,8 твором с образованием следующих 502 424 безвредных соединений: йа 230 з, СаЯО, 15 ХСН 36СаСОз и т. д, Сажа 31Присутствие в БСВ солей гуминовых При сжигании указанной газоконденкислот (УЩР, ПУЩР) дополнительно приво- сатной смеси на факеле содержание отходядит к хемосорбционной очистке отходящих щих газов, мг/мз: газов от кислых компонентов. Соли гумино СО 2180 врх кислот способствуют окислению нитри- МОк 38 тов в нитраты, а отработанный сорбент 502 2120 представляет собой гуминоазотное удобре- ХСН 572 нИе, пригодное для использования на лю- Сажа 1145 бых почвах и содержащее 7 - 10%25 П р и м е р 2, В БСВ следующего состаусваиваемого азота и 15-25% хорошо усва- ва, мас, ,;иваемых растениями солей гуминовых кис- Твердая фаза 2 вот, являющихся эффективными УШП 1,5 стимуляторами роста растений, КМЦ 0,2П риме р 1. В БСВ следующегососта Нефть 0,2 ва, мас, о йаОН 0,1Твердая фаза 2 Хлориды йа 0,5УЩР 0,3 Вода ОстальноеКМЦ 0,1. вводят сульфонол НПв количествеНефть 0,1 35 0,01 об, и далее проводят все операцииСода кальциниро- так, как указано в примере 1, с увеличениемванная 0,01 числа форсунок в зоне на факел отходящихХлориды . 0,01 газов до 16 и регулируемой подачей БСВ 1,2Вода . Остальное л на 1 м сжигаемых компонентов.Вводят сульфонол Н Рв количестве 0,1 40 Содержание отходящих газов, мг/мз: об. . Затем БСВ насосом с регулируемой СО 389 подачей 1 л/м сжигаемых компонентов ИО, 84 подаются к механическим центробежным 502 249 форсункам С круглыми тангенциальными ХСН 46 входными каналами. Перепад давления 45 Сажа29 жидкости на форсунке 5,0 10 Па. Проиэ- П р и м е р 3, В БСВ следующего составодительность одной форсунки 6 = 0,1 кг/с, ва, мас. :; Необходимый центральный корневой угол Твердая фаза 2,5 факела распыла а = 100. В зону макси- УЩР 0,1 мальных температур БСВ подают через 4 50 Нефть 0,1 форсунки, в зону отходящих газов через 12 0,15 форсунок, расположенных над факелом, на ИаОН 1,6 расстоянии 3-5 м от оси. Незначительное Хлориды Са, М 9 0,6 вспенивание БСВ при давлении ПАВне вли- Вода Остальное яет на работу насоса, 55 вводят сульфонол НПв количествеГазоконденсатная смесь поступает из 0,05 об. и далее проводят все операции скважины через трубопровод диаметром 75 так, как указано в примере 1, с регулируемой мм к факельной горелке; Горелка укладыва- подачей на факел БСВ 1,5 л на 1 м сжигаез ется на краю котлована объемом 150 м . мых компонентов.1811255 а иэобрете фазы в о р вод с 0,0 тивного в0 1 - 1,5 л тов и до смесь в ч и КОКИ од печто,естве,ону ма о Содержание отходящих газов, мг/м: СО 290ИОх 7,4ЯОг 152ХСН 36Сажа 32Введение ПАВ в количестве менее 0,01 об;О не приводит к значительному снижению поверхностного натяжения БСВ, поэтому размер капель после выхода из форсунки примерно такой же, что и без добавления ПАВ; Улучшения массообмена между водной и газообразной фазами не происходит, поэтому степень очистки от токсичных компонентов не повышается по сравнению с тем, когда ПАВ не вводится в БСВ. При таком грубом распыле капли выносятся за пределы факела, что приводит к снижению степени очистки газожидкостной смеси,Введение ПАВ в количестве более 0,1 об. не способствует дальнейшему снижению поверхностного натяжения 30 10 Н/м), уменьшению размера капель и увелиСПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗОЖИДСТНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПЕРЕРАБОНЕФТИ путем подачи их вместе .сной фазой в зону максимальных темратур факела, отличающийся тем,с целью снижения концентрациисичных выбросов, в качестве вод чению межфазной поверхности при распылении сточных вод в форсунках,При подаче в зону горения БСВ в количестве менее 1 л на 1 м сжигаемых компо 5 нентов не достигается высокой степениочистки в первую очередь от сажи; в количестве более 1,5 л БСВ на 1 м сжигаемыхкомпонентов экономически нецелесообразно, так как не весь объем дисперсной фазы .10 реагирует с кислыми компонентами отходящих газов, что приводит к нерациональномурасходу электроэнергии,При заявляемой технологии в сравнении с прототипом концентрации СО и МОх15 уменьшается в 2,5-3 раза, ЗОг - в 6-7 раз,Х СН - в 12-16 раз, сажи - в 5-7 раз.Кроме того, технология высокозконо. мична и направлена на снижение ущерба,наносимого окружающей среде, за счет20 уменьшения выбросов токсичных газов припродувках скважин в атмосферу в период ихотработки, и утилизации буровых сточныхвод, являющихся отходом процесса бурения.25 одят смесь буровых сточных- 0,1 об. поверхностно-ак-. еществаз взятой в количестве на 1 м .сжигаемых компоненполнительнс подают укаэанную зону отходящих газов в коли-. ревышвющем подачу смеси в симальных температур в 3 -. 4

Смотреть

Заявка

4900392/33, 08.01.1991

Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов

Сатаев А. С, Кузин Ю. Г, Долгопятова Н. Г, Исхаков Р. М, Судаков В. М, Осипов А. Н

МПК / Метки

МПК: F23G 7/05

Метки: нефти, компонентов, переработки, сжигания, газожидкостных

Опубликовано: 20.10.1995

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1811255-sposob-szhiganiya-gazozhidkostnykh-komponentov-pererabotki-nefti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ сжигания газожидкостных компонентов переработки нефти</a>

Похожие патенты