Система улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТРНЕСНИХРЕСПУБЛИК еЯОни 1393 51)4 В 01 В 19/О ВСГГРР; "-,13 ," ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СИСТЕМА УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОИ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ(57) Изобретение относится к системамулавливания паров углеводородов ипредварительной подготовки нети иможет быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Целью изобретения является повышение коэФ 4 ициента отбора паров углеводородов. Система снабжена вакуумным компрессором,соединенным с дегазатором. Верхняякромка переливного стакана в дегазаторе установлена на уровн ижеуровня нети в дегазаторе1393445 где0 й Изобретение относится к неАтедббывающей промышленности в частностик системам обработки и хранения нефти и нефтепродуктов в резервуарах иаппаратах низкого и атмосферногодавлений, может быть использованов смежных отраслях народного хозяйства, решающих задачи сбора, обработки,транспорта и хранения жидких углево Одородов при низких давлениях, а такжев химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства при хранении жидких испаряющихся веществ,и является усовершенствованием изобретения по авт.св, М 1194787.Цель изобретения - повышение коэффициента отбора паров углеводородов.На чертеже приведена технологическая схема системы улавливания паров 2 Оуглеводородов и предварительной подготовки нефти,В состав системы входит трубопровод 1 водогазонефтяной смеси, подключенный к концевому делителю 2 25фаз (КДФ), который имеет патрубок 3выхода нефти, патрубки 4 и 5, соединенные с отсеком 6 гидростатическогорегулятора 7 давления газа, оборудованного штурвалом с винтовым штоком 3 О8 и закрепленным на его нижнем концеподвижным переливным стаканом 9 сгерметичным сальником на нижней кромке. Гидростатический регулятор 7 давления подключен слинным водопроводом10 к нодяноц зоне резервуара 11,35КДФ 2 патрубком 3 соединен с установленным внутри резернуара вертикальным дегазатором 12, в котором размещены отражательный диск 13, переливной стакан 14 и трубный газосборник15, соединенный с помощью газопровода 1 б с конденсатосборником 17, который имеет дна патрубка, один изкоторых подключен к насосу 18, откачивающему конденсат в конденсатопровод 19, а второй - к вакуумному компрессору 20, откачивающему гаэ вгазопровод 21. К переливному стакану 14 дегазатора 12 подключен отводящий (сливной) патрубок 22, на кото ром имеются гидрозатворы 23. Уровеньнефти 24 внутри резервуара 11 поддер:живается перелинной камерой 25, которая трубопроводом 2 б подключена кнасосу 27, создающему напор н нефтепроводе 28. Газовая эона резервуара11 патрубком 29 и водяная патрубком30 соединены с гидростатическим регулятором 31 уровня воды внутри которого смонтирован передвижной переливной стакан 32, регулируемый штурвалом с винтовым штоком 33, к гидро- статическому регулятору 31 уровня подключен сливной водопровод 34 и сборный газопровод 35, который с подключенным к нему газовым патрубком от гидрорегулятора 7 давления присоединен к конденсатосборнику 36, имеющему два патрубка, один иэ которых подключен к насосу 37, откачивающему конденсат в конденсатопронод 38, а второй - к компрессору 39. Последний напорным газопроводом 40, к которому подключен с помощью газопровода 21 газовый патрубок от накуумного компрессора 20, подсоединен к газосепаратору 41, имеющему два патрубка, один из которых подключен к объемному насосу 42, откачивающему конденсат в конденсатопронод 43, а второй - к напорному газопроводу 44, который перемычкой 45 соединен через клапан 4 б с резервуаром 11, Кроме того, к дегазатору 12 подключен трубопровод 47 горячей дренажной воды с распределительной гребенкой 48.Давление РА в газовом пространстве дегазатора 12 меньше, чем данление Р в газовом пространстве резервуара 11. Поэтому, для того, чтобы нефть из дегазатора перетекала и резервуар,.необходимо поднять уровень нефти в дегаэаторе над уровнем нефти н резервуаре на высоту Ь, которую можно определить по формуле2Р, - Р 16 О 1Ь = ---- + -- Я -8 2 яо 4 с ) плотность нефти, кг/м;расход жидкости, м /с;- диаметр переливного патрубка, м;1 - длина перелинного патрубка, м;Ъ - коэффициент сопротивления;коэффициент местных сопротивлений;К - ускорение силы тяжести,м/с Переливной стакан 14 обеспечивает подачу нефти к области пониженного давления Р в дегаэаторе при любом рабочем уровне взлива нефти н резервуаре. Исходя иэ этого, верхнюю кромку переливного стакана устанавливаютна высоте Н не менее высоты Н уровня нефти в дегазаторе и равнойН= Ня = 1 + Н.где Н- максимальный рабочий уровень взлива нефти в резервуаре, м.В случае, если Нс, Н , те. истечение нефти происходит под слой высотойдН=Ня-Н,15давление Р,при котором происходит отбор газа из цеЛти и которое равно давлению в месте истечения неЛти, нл величину Ь Р = ь Нбольше, чем давление Р в газовом пространстве дега затора. Таким образом, при установке верхней кромки переливого стакана ниже уровня неЛти в дегазаторе количество отбираемого газа будет меньше, чем при установке верхней кромки переливного стакана на одном уровне или выше уровня неЛти в дегазаторе,Система работает следующим образом.Поток водогазоцеЛтяцой смеси пос 30 тупает по трубопроводу 1 в концевой делитель 2 Лаз, где частично расслаивается на фазы: неЛть, гаэ и воду, Нефть в КДФ перетекает через перегородку и выходит по трубопроводу 3, а вода и газ по патрубкам 4 и 5 соответственно поступают в отсек 6 гидростатического регулятора 7 давления газа, предназначенного для автоматической стабилизации уровня раздела фаз неЛть-вода в КДФ, Уровень жидкости в КДФ и соответствующий ему уровень воды в отсеке 6 поддерживают давлением в нем газа, выход которого предусматривается по нижней пилообразной кромке, при этом давление газа в отсеке создается гидростатическим столбом воды, высота которого регулируется перемещением переливного стакана 9, В верхней части гидростатического регулятора 7 50 давления газ проходит через столб воды и направляется в сборный газопровод 35, а вода по трубопроводу 10 поступает в водяную зону резервуара 11. 55Нефть иэ КДФ по трубопроводу 3 поступает в нижнюю часть вертикального дегазатора 12, в котором она вместе с мцкроцузыр клмн глзд подимается до верхнего уровня прлвого стакана 14, гд цд поверхностираздела фаэ просходт выделсциостаточного газа в трубный гдзосборцик 15, откуда он направляется погазопроводу 16 через кодесато-сборник 17 ца прием вакуу.-компрессора20, который создает в верхней частидегазатора 12 вакуум, вличцл которого в зависимости от зллаццых условий для различных месторождений принята равной (0,9 - 0,6) 10Пл (лбс),Прц этом длина перелвого стлкдна,обеспечивающая цеобходмую высотустолба жидкости в прострастве междустенками стлкдцлкорпусом дегдзлтора, под давлением которого неЛть поступает з дегазлторд в резервуар,предусматривается в элвисмости отпрц;того зндче. вакуума: максимальной высоты уровня нЛти в рзервуаре, При значени вакуума 0,9 1011 Пл (абс) дпицу перелив:ого стдклцлопределяют из соотошя 1,=0 2-Удля вакуума 0,8 10 У 11 л (лбе) дластакана рдвцл 1,=0,3 Н; пр; дкууме0,7 10 1 Пл (лбс) длцд стд;л д 1, --О,Н; а цри вакууме 0,6 10 .1 Пд(абс) - 1, = 0,5- Н,Для цеЛти с плотное т ю Зб 3 кг/зи при принятом эцлчецш вакумд-1О, 9. 10 МПл (абс) пр .дки.дл,цойвысоте уровня цЛтиз рзерулреВ=10 м дли:у перевного стдкдцд длясоздания необходимого далеця столод жидкости, большего, чем в резервуаре (0,1002-0,102 МПл), принмаотравной 2 м. Создание вакуума в дегазаторе способствует увсцчеццю вьхода газовых пузырьков из цеЛти, тлккак при ее движении к верхней кромкепереливного стакана пузырьки глзл, суменьшением давления в деглздторе,расширяются и соедицяются в болеекрупные, устремляясь вслсцстве дффузии и конвекции углеводородов впространство с меньшей их концентрацией. При этом улучшается процессвыхода газа из неЛти, увеличиваетсяпоследующее сокращение ее потерь,вследствие чего коэЛЛициент отборауглеводородов повышается. После вакуум-компрессора гаэ поступает вгазопровод 21,Разгаэированная в дегазлторе 1 1 ефть переливается через кромку стакаца 14, цод давлением столба жидкоети направляется в приемный патрубок,который находится в нижней части сга 30 каца, перетекает через гипрозатворы 23 или через нижний конец патрубкл в нефтяную зону резервуара 11,а затем в процессе движения потока нефти в сторону переливной камеры 25 выделяются пузырьки газа, которые всплывают на 1 О поверхность раздела фаз и переходят в газовую зону резервуара 11. Отражательный диск 13 дегазатора 1 предназначен для улавливания капельцой нефти, уносимой газом, а гидрозлтворы 23 - для перекрытия потока нефти в газовую зону дегазатора 12 в случае падения уровня 24 в резервуаре 11,Рлзглзцровлннля в резервуаре 11 нефть поступает в переливцую камеру 20 25, предцлзцлчс.ццук 1 для фиксации уровня ." пов рхцости раздела флз, и лате, цо трубопроводу 26 направляется цл прием насоса 27, отклчивающс го цефть в напорный цефтепровод 28. 25Выделившийся в резервуаре 11. газ по плтрубку 2 с 9 и отделившаяся вода цо плтрубку 30 поступают в гидростатический регулятор уровня воды 31, предцлзцлчеццый для поддержания в 1 соты мекфлзцого уровня контакта вода-неФть в резервуаре 11,Регулировл ие уровня столба жидкости в регуляторе 31 уровня воды осуществляется при помошц переливного стлкацл 32, которьг. обеспе .ивлют необходимый35 сброс воды в сливной водопровод , 34, Пыцелившийся в гидрорегуляторе уровня воды глз направляется н сборный газопровод 35, смешивается с газом, поступлк 1 щцм из гидрорегуляторл 7 давлсция, ц через коцдецсатосборник 36 постуцлст ца прием компрессора 39, после чего сжатый газ направляется в газопровод 40, смешивается с газом, 4 поступлкпул с вакуум-компрессора 20, и направляется в глзосепаратор 41, в котором происходит отделение кондецсатл, 1 оцлецслт насосом 42 откачивлетсн в коцдецсатопровод 43, л отсепарировлццый газ поступает в цлпорныц газопровод 44. Для предотвращения образования и резервуаре 11 вакуума предусмотрен байгас 49 с клапаном 50, который открывается при снижении давления в газовом пространстве резервуара до-6400.10 ИПа, при этом компрессор работает в режиме циркуляции газа, Если давление в резервуаре продолжает снижаться, то открывается клапан 46 (диапазон срабатывания (100-200) 10 МПа), который перепускаетсухой" газ из напорного газопровода 44 по перемычке 45 в резервуар, При падении давления ниже 100,10 МПа компрессор останавливается. ля предотвращения образования вакуума в дега заторе 12 ниже 0,9.10 ГП 1 а (лбс) предусмотрен байпас 51 с клапаном 52, Подача по трубопроводу 47 теплойо(Т=40-60 С) дренажной воды и ее диспергирование гребенкой 48 внутри дегазатора 12 в объеме восходящего потока нефти предусмотрены для улучшения условий выделения углеводородного газа из микропузырьков.Ьлагодлря более эффективному отбору газа в дегазаторе производительцость системы по отбираемому газу по сравнению с известцой при величине потерь, равных 0,7% от объема обработки и перекачки нефтепродуктов, повышается ца 2,59 млц,м/г что ведет к увеличецию удельного отбора легких углеводородов по нефти цл 0,4 м /м и доли отбора углеводороЗ здов на 0,08%, вследствие чего снижение потерь увеличивается с 89,% до 93%. Формула изобретенияСистема улавливания паров углеводородов и предварительной подготовки нефти по авт.св, 1 1194787, о т л ич а ющ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента отбора паров углеводородов, система снабжена вакуумным компрессором, соединенным с дегазатором, а верхцяя кромка перелив- ного стакана в дегазаторе установлена на уровне не ниже уровня нефти в дегазаторе,1393445 ставитель О,Калякихред Л.Сердюкова актор Л.Зайце орректор В, Гирня Эаказ 1904/ Тираж 642 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушодписноеСССР крытийя наб д, 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. У ул, Проектная,