Установка подготовки сероводородсодержащей нефти

(19) БРЕТЕНИ ОПИСАК ПАТЕНТУ Дь ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(73) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕЙ НЕФТИ(57) Использование: в нефтяной промышленности, в частности в системах комплексной подготовки нефти, газа и воды, в т.ч, при подготовке продукции скважйн, содержащей сероводород, в промысловых условиях. Сущность: установка содержит систему разгазирования нефти, включающую подводящий трубопровод 1, сепаратор высокого давления 2 и низкого давления 3. Система обработки нефти включает емкость предварительного сброса нефти 6. Система обработки. воды включает резервуары-отстойники 7. Си стема очистки газа от сероводорода включает абсорбер 8, регенератор 9, насос 10, эжектор 11. Установка имеет газопровод 12, соединяющий сепаратор высокого давления 2, и газопровод 13, соединяющий сепаратор низкого давления 3 с нижней частью абсорбера 8, и компрессор 14. Установка1794178 газовое пространство воэдухопроводом 17 с приемным трубопроводом 22 зжектора 11, Газопровод низкого давления 13 соединен с нижней частью второй дополнительной содержит циркуляционный воздушный контур, образованный воздухопроводами 15- 17. Газопровод 13 и воздушный контур 15-17 соединены между собой через дополнительные емкости 18 и 19, нижние части которых гидравлически через трубопроводы 20 и 21 крест-накрест сообщены с верхними, Отводящий из регенератора 9 воэдухопровод 15 соединен с нижней частью дополнительной емкости 18, верхняя часть которой воздухопроводом 16 соединена с верхней частью резервуара-отстойника 7 через его 5 емкости 19, верхняя часть которой газопроводом 17 через компрессор 14 соединена с газопроводом высокого давления 12. Установка содержит также отводящий очищенный гаэ газопровод 23, отводящий 10 отработанный воздух воздухопровод 24,нефтепровод 25 и водопроводы 26 и 27, регуляторы расхода 28 и 29. 1 ил. Изобретение относится к нефтяной про- Известная установка предусматриваетмышленности, в частности к системам ком- различные сочетания процессов комплексплексной подготовки нефти, газа и воды и . ной подготовки нефти, газа и воды в зависиможет быть использовано при подготовке 20 мости от изменения качественного составапродукции скважин, содержащей сероводо- поступающего на подготовку сырья,род, в промысловых условиях, Однако при подготовке сероводородсоИзвестна установка сепарации нефти в держащих нефтей при содержании серовоблоке с установкой комплексной подготав- дорода 0,5 - 2,0 иболеесистема обработкики нефти, включающая гидродинамический 25 воды, включающая резервуары-отстойники,делитель газа, сепараторы, вертикальные подвергается сильной коррозии в результагазоотделители; резервуары для сбора во- те скопления в газовом пространстве резерды, насосы, подводящие й отводящие тру- вуаров паров воды, кислорода воздуха ибопроводы. Достоинством установки сероводорода, выделяющегося из воды.является сокращение потерь легких Фрак Содержание сероводорода в газовомций, а следовательно, и снижение загазо- пространстве резервуаров достигает вванности окружающей среды, среднем 0,12-18 г/м что значительно соОднако описываемая установка не ре- кращает сроки между ремонтными работашает вопрос улавливания легких фракций в .ми, связанными с ремонтом или заменойполном объеме. Особенно это сказывается 35 полностью кровли резервуаров. Кроме того,при подготовке нефтей, содержащих серо- при колебаниях уровня воды в резервуарахводород. При контакте с сероводородной и нарушении.их целостности происходит запродукцией скважин все оборудование ус- грязнение окружающей среды, ухудшаютсятановки подвергается сероводородной кор- условия работы обслуживающего персонарозии, в результате которой происходят 40 ла натерриторииустановки,нарушение его целостности, выбросы серо- Цель изобретения - снижение матери водородсодержащего газа в окружающую .: альных затрат за счет снижения коррозиисреду; при подготовке нефти и транспорти- оборудования и защита окружающей средыровании. газа потребителю возникают до- эа счет исключения вредных выбросов в атполнительные затраты, связанные с 45 мосферу,внеплановыми ремонтными работами,Поставленная цель достигается описываНаиболее близка к предлагаемой уста-емой установкой для подготовки сероводоновка подготовки нефти, содержащая сис- родсодержащей нефти, содержащей системутему разгазирования нефти с сепараторами разгазирования нефти, включающую сепаравысокого и низкого давления; систему обра-,50 торы высокого и низкого давлений, системуботки нефти с емкостями предварительного обработки нефти, включающую емкостисброса воды, обессоливания и обезвожи- . предварительного сброса воды, обессоливавания нефти и сбора. готовой продукции; ния и обезвоживания нефти, сбора газовойсистему обработки воды с резервуарами-нефти, системуобработки воды, включающуюотстойниками, систему очистки газа от серо резервуары-отстойники, систему очистки газаводорода с абсорбером, регенератором, от сероводорода, включающую абсорбер, ренасосомиэжекторомсприемнымтрубопро- генератор, насос, зжектор, газопроводы, соеводом, газопроводы высокого и низкого диняющие сепараторы высокого и низкогодавления, компрессор, подводящие и отво- давления системы разгазирования нефти сдящие трубопроводы. нижней частью абсорбера системы очисткигаза от сероводорода, компрессор, подводящие и отводящие трубопроводы,Установка для подготовки сероводород- содержащей нефти снабжена циркуляционным воздушным трубным контуром, соединенным с газопроводом низкого давления дополнительными емкостями, нижние части которых гидравлически через трубопроводы крест-накрест сообщены с верхними. При этом отводящий из регенератора системы очистки газа воздухопровод соединен с нижней частью одной из дополнительных емкостей, верхняя часть которой воздуховодом соединена с верхней частью резервуара-отстойника системы обработки воды и через его газовое пространство воздухопроводом с приемным трубопроводом эжектора системы очистки газа от сероводорода, а газопровод низкого давления системы разгазирования нефти соедииен с нижней частью второй дополнительной емкости, верхняя часть которой газопроводом через компрессор соединена с газопроводом высокого давления системы разгазирования нефти.Не чертеже изобракена принципиальная технологическая схема установки подготовки сероводородсодержащей нефти,Установка содержит систему раэгаэироваиия нефти 1, включающую подводящий трубопровод 1, сепаратор высокого давления 2 и низкого давления 3; систему обработки нефти 11, включающую емкость предварительного сброса воды 4, обессаливания - обезвоживания 5, емкость сбора готовой нефти 6; систему обработки водой 11, включающую резервуары-отстойники 7; систему очистки газа от сероводорода 1 Ч, включающую абсорбер 8, регеиератор 9, насос 10, эжектор 11; газопровод 12, соединяющий сепаратор высокого давления 2, газопровод 13, соединяющий сепаратор низкого давления 3 с нижней частью абсорбера" 8, компрессор 14; циркуляциоииыйвоздушный контур Ч, образованный воздухопроводом 15 - 17; газопровод 13 и воздушный контур 15 - 17 соединены между собой через дополнительные емкости 18 и 19, нижние части которых гидравлически через трубопроводы 20 и 21 крест-накрест сообщены с верхними, при этом отводящий из регеиератора 9 воздухопровод 15 соединен с нижней частью дополнительной емкости 18, верхняя часть которой воздухопроводом 16 соединена с верхней частью резервуара-отстойника 7 и через его газовое пространство воэдухопроводом 17 с приемным трубопроводом 22 эжектора 11, а газопровод низкого давления 13 соединен с нижней частью второй дополнительной емкости 19,верхняя часть которой газопроводом 17 через компрессор 14 соединена с газопроводом высокого давления 12. Установка содержит также отводящий очищенный газ газопровод 23, отводящий отработанный воздух воздухопровод 24, нефтепровод 25 и водопроводы 26 и 27, регуляторы расхода 28 и 29.Установка работает следующим образом.Гэзоводонефтяная смесь обводненностью 60 Оь при пластовом газовом факторе 30 м/тс содержанием сероводорода в нефти 800 мг/л в количестве 8720 т/сут по подводя 15щему трубопроводу 1 поступала в сепараторвысокого давления (0,4 МПа) 2, где происходило ее частичное разгазирование. Газ в количестве 3800 м /ч с содержанием сероводорода 2,0 об.о по газопроводу 12 поступал в систему20очистки газа от сероводорода й в нижнюю часть абсорбера 8, заполненного жидким абсорбентом(например, водным раствором комплекса этилендиаминтетрауксусной кислоты и трехвалентного железа), которая включает25также регенератор 9, насос 10 и эжектор 11, Регенерация эбсорбента осуществляется кислородом воздуха поступающим в эжектор по трубопроводу 22, Образовавшаяся жидкостно-воздушная смесь псступала врегеиератор 9, где отработанный эбсорбентвосстанавливал свои первоначальные свойства и через насос 10 снова поступал в абсорбер,В результате реакций, протекающих в аб 35 сорбере, происходит поглощение сероводорода и очистка газа. Очищенный газ с содержанием сероводорода 0,015 мг/м, чтозсоответствует допустимым нормам, по газопроводу 23 направляли потребителя. Воз 40душная смесь из регеиератора 9 поступала в воздухопровод 24 и далее в атмосферу, Часть воздушной смеси из воздухопровода 24 поступала в воздухопровод 15.Частично раэгазираванная гаэоводонефтяная смесь из сепаратора высокогодавления 2 поступала в сепаратор низкогодавления (0,12 МПа) 3, где дополнительнораэгазировалэсь и гаэ в количестве 580 м /чзс содержанием сероводорода 2,0 об. по50газопроводу 13 поступал в нижнюю частьдополнительной емкости 19, заполненной жидким абсорбентом - водным растворомкомплекса ЭДТА и трехвалентного железа, регенерация которого происходит такжекислородом воздуха, поступающим из воздухопровода 15 в нижнюю часть дополнительной емкости 18. При этом нижние части емкостей 18 и 19 гидрэвлически через трубопроводы 20 и 21, расположенные крестиа крест, сообщены с верхними.1794178 35 типу. 40 45 Регенерация абсорбента и абсорбция серо водорода происходят по замкнутому циклу за счет сил гравитационной циркуляции, При этом количество отбираемой из воздухопровода 24 воздушной смеси регулировалось регуляторами 28 и 29 так, чтобы количество кислорода в воздушной смеси полностью расходовалось на регенерацию абсорбента. В данном случае количество воздушной смеси, подаваемой в дополнительную емкость 18 составляло 20 м /ч.зТаким образом, сероводородсодержащий газ частично очищался в дополнительной емкости 19 от сероводорода и по газопроводу 17 через компрессор 14 поступал в газопровод высокого давления 12 и вместе с сероводородсодержащим газом из сепаратора высокого давления 2 затем поступал в абсорбер 8 системы очистки газа от сероводорода К, где окончательно очищался и направлялся по газопроводу 23 потребителю, Отработанная воздушная смесь из дополнительной емкости 18 поступала в воздуховод 16, При этом водонефтяная смесь из сепаратора 3 по трубопроводу поступала в систему обработки нефти 1, в частности, в емкость предварительного сброса воды 4; затем в емкость обезвоживания-обессоливания 5 и готовой нефти 6, откуда подготовленная нефть по нефтепроводу 25 направлялась потребителю. Выделившаяся пластовая вода в количестве 5200 м /сут с содержанием газа 1 об. / поступала по трубопроводу 26 в систему обработки воды 1, в частности, в резервуары-отстойники 7, где происходило ее разгазирование, отделение механических примесей и капельной нефти, т.е. подготовка для закачки в пласт. Выделившийся в процессе разгазирования воды газ в количестве 2,2 м /ч создавал в газовом пространстве резервуара концентрации до 18 г/мз сероводорода (который при наличии в газовом пространстве кислорода приводит к интенсивной коррозии кровли резерФ ор мул а и зоб рете н и я Установка подготовки сероводородсодержащей нефти, содержащая систему разгазирования нефти с сепараторами высокого и низкого давления, систему обра. ботки нефти с емкостями предварительного сброса воды, обессоливания и обезвоживания нефти и сбора готовой продукции, систему обработки воды с резервуарами-отстойниками, систему очистки газа от сероводорода с абсорбером, регенератором,5 10 15 20 25 30 вуаров, нарушению их герметичности и выбросу сероводорода через дыхательные клапаны и образовавшиеся неплотности в окружающую среду и ее загрязнению), смешивался с обескислороженной воздушной смесью, поступающей по воздухопроводу 16 из дополнительной емкости 18 в газовое пространство резервуара-отстойника 7, т,е, без образования коррозионно-активной смеси "сероводород-кислород" и затем по воздухопроводу 17 в количестве 2,2 м/ч поступал через приемный патрубок 22 в эжектор 11 системы очистки газа от сероводорода 1 Ч, откуда вместе с атмосферным воздухом, содержащим кислород, подавался в регенератор 9, где пооисходила нейтрализация уловленного из резервуаров сероводорода и восстановление подготовительной способности абсорбента,При использовании установки содержание кислорода в газовом пространстве водяных резервуаров практически отсутствует полностью - 0 против 16 об.; по прототипу,. т.е. отсутствует возможность образования коррозионно-активной смеси "сероводород-кислород-вода" в газовом пространстве, что позволяет увеличить сроки между ремонтными работами в 3 раза до 9 лет против 3 лет по прототипу, снижая при этом материальные затраты соответственно в 3 раза. При этом исключаются выбросы сероводорода в окружающую среду через дыхательные клапаны и нарушения кровли резервуаров против 340,3 кг/год по протоТехнико-экономическая эффективность предлагаемой установки для подготовки сероводородсодержащей нефти складывается за счет снижения материальных затрат в 3 раза, отсутствия выбросов сероводорода в окружающую среду, снижения концентрации сероводорода в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны установки в 4 раза. насосом и эжектором с приемным трубопроводом, компрессор, подводящие и отводящие трубопроводы и газопроводы высокого и низкогодавлений, отл и ч а ю ща я с я тем, что, С целью повышения надежности работы установки при одновременной возможности защиты окружающей среды за счет исключения вредных выбросов в атмосферу, она снабжена дополнительными емкостями и циркуляционным воздушным трубным контуром в виде системы воздухопроводов, соединенных с газопроводом10 1794178 Составитель Р,ФаттаховТехред М.Моргентал Корректор З,Салко Редактор Б,Федотов Заказ 529 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 9низкого давления, причем нижняя часть каждой дополнительной емкости сообщена трубопроводом с верхней частьюдругой, регенератор системы очистки газа соединен отводящим трубопроводом с нижней частью одной из дополнительных емкостей, верхняя часть которой соединена воздухопроводами циркуляционного воздушного контура с верхней частью одного из резервуаров-отстойников и с приемным трубопроводом эжектора, при этом газопровод низкого давления соединен с нижней час тью второй дополнительной емкости, верхняя часть которой через компрессор связана с газопроводом высокого давления системы разгазирования нефти,