Способ получения суспензии углеводородных парафинистых смесей для транспортировки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Соцмлистицеских Ресаубпик(31) 524008 М. Кл. г 17 2 1/ 2) 15.1 осударственнын комитетСовета ееннкстроа СССРоо делам нэобретеннйн отнрытнй) Опубликован ата опублико 2) Авторы изобретени ИностранцыСтюарт и Джеймс(США)Иностранная фирмаМаратон Ойл Компан(7 е) Заявите 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ УГЛЕВОДОРО ПАРАФИНИСТЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ тепвуглдля водородныхиже их тема эатруднисме пер тел способы повыаких смесей. и осуществле- парафинисодный газ для парафина. Полу т п и низкой Известны различные.шения прокачиваемости тИзвестен способ, прнии которого через сырую тую нефть продувают холобразования кристалловченную смесь перекачиваю р температуре 111 .Известен способ подготовки сырой парафинистой нефти к транспортировке по трубопроводу, который проводят путем приложения усилия среза к нефт при температуре ниже ее точки застывания для разрушения парафина и обра эования тонкой дисперсии с последующ подачей в обработанную срезом сырую нефть газа, например йа, СОе, или природного газа для предотвращения п торного. роста кристаллов парафина с последующей перекачкой этой композиции 21. по которомут путем контактаителем при интенИзобретение относится к н рерабатывающей промышленности частности к способам получени водородных парафинистых .смесе транспортировки. Перекачка вязких угле сей при температурах н атуры застывания весьм ьнаИзвестен способ, при котором дистиллатное горючее разгоняют на высококипящую Фракцию (содержащую большуючасть парафина) и низкокипящую Фрак 5 цию (содержащую незначительное количество параФина) с дальнейшим смеше-.нием модификатора кристаллов парафина с высококипящей Фракцией и охлаждением смеси для осаждения парафина 31,Затем частицы парафина перемешиваютпри низкой температуре и получают суспензию.Известен также способ, согласно которому сферические частицы парафина)6 получают путем плавления парафина,диспергирования его в нерастворяющейжидкости, например воде, при температуре выше точки застывания парафина,охлаждения дисперсии для отверждения20 капель парафина )4 .и Известен способ,нефть обеспарафиниваюее с холодным растворей сивном перемешивании(5).25 Наиболее близким к предложенномуспособу по технической сущности являов- ется способ получения суспензии углеводородных парафинистых смесей для .транспортировки, при котором исходноеЗ 0 сырье разделяют на фракцию с низкой10 Цель изобретения - повышение ка-, чества целевой суспензии.Это достигается при осуществлении 20 предложенного способа получения суспензии углеводородных парафинистых смесей для транспортировки путем разделения исходной смеси на фракцию с низкой температурой. застывания и фракцию с высокой температурой застывания, охлаждения первой на 5,0-15,0 С ниже температуры транспортируемой смеси, нагревания фракции с высокой температурой застывания и смешения получен ных фракций при скорости сдвига 0,05- 20,0 сОтличительные признаки способа - охлаждение фракции с низкой температурой застывания до указанной температуры и смешение ее с фракцией, имеющей высокую температуру застывания, при скорости сдвига 0,05-20,0 сНа чертеже изображена схема уста-. новки для осуществления предложенного способа.Исходное сырье (например сланцевое масло) по линии 1 направляют в ректификационную колонну 2, где разделяют на верхний погон (фракцию с низкой температурой застывания) и нижний. Первый отводят по линии 3, охлаждаютв теплообменнике 4 и подают в резервуар 5 для получения суспензии, который имеет рубашку б наружного охлаждения. Снизу ректификационной колонны 2 по линии 7 отводят нижний погон(Фракцию с. высокой температурой застывания). Часть последней нагревают в теплообменнике 8. Смесь нагретой и ненагретой Фракции.по линии 9 подают 55 в резервуар 5. Полученную суспензию отводят по линии 10 и транспортируют.Исходное сырье может содержать1-80% парафина, предпочтительна 10;50%.Под термином параФин понима ют осадок, образующийся при растворении 1 ч. углеводородной смеси в 10 ч,о метилэтилкетона при температуре 80 С с последуищим охлаждением смеси до температуры -25 С. К таким парафинистым углеводородньм смесям относятсятемпературой застывания и Фракцию с высокой температурой застывания. Первую из них наГревают(61. Последнюю отверждают и суспендируют во Фракции Ю,относительно высокой температурой застывания, При этом нагревание Фракции с высокой температурой застывания ведут до температуры на 2,8-122,2 Со. выше температуры ее застывания. Недостаток способа - его относительно невысокая эффективность вследствие получения суспензии не очень высокого качества. При этом давление в системе при перекачке получаемой суспензии значительно. сырая неФть, сланцевое масло (включая химически модифицированное сланцевое масло, например гидрообработанное сланцевое масло), смолистая нефть,Мазут, газойль и другие углеводородныесмеси, содержащие парафин или егосмеси,Способ наиболее эффективен приприменении в качестве сырья сырыхнефтей с высокой температурой застыОвания, например выше 22 С.Исходное сырье разделяют нафракцию, имеющую низкую температурузастывания (верхний погон), и Фракцию,,имеющую высокую температуру застыва-ния (нижний погон).Разгонку исходного сырья можновести любым способом, обеспечивающимразделение смеси на верхний и нижнийпогоны. Часть нижнего погона можнокрекировать и/или гидрировать во время разгонки или перед смешением сверхним погоном.Перед смешением верхнего погонас нижним обе фракции должны отвечатьопределенным условиям.Верхний погон охлаждают до температуры выше его температуры застывания, но достаточно низкой, чтобыпри смешении с горячим нижним погономтемпература смеси была ниже температуры транспортировки суспензии. Желательно, чтобы температура была ниже на10 С, предпочтительно на 5 С, температуры транспортировки суспензии.Вязкость верхнего погона недолжна превышать10 сП при минимальной температуре трубопровода. При этомпарафиновые углеводородные молекулы вверхнем догоне ре должны содержать бо"лее 20 углеродных атомов Ри среднейоминимальной температуре перекачки 4 Сили 25 атомов углерода при среднейоминимальной температуре 20 С.Температуру нижнего погона передсмешением его с верхним погоном жела.тельно поддерживать на уровне той, прикоторой не существует кристаллическойструктуры (включая и углеводороды,отличающиеся от парафина). Согласнопредложенному способу указанную температуру поддерживают выше температурызастывания погона на 75 С, предпочти 9тельно на.25. С.Если Фракция нижнего погона перегонки не охлаждена до температуры,ниже которой начинается кристаллизация,то ее можно суспендировать в верх"нем погоне без подогрева. Если нижнийпогон после перегонки имеет температуру выше. необходимой, его охлаждают.Изменение режимных условий и последовательности операций приводит к заниженной эффективности способа вследствие образования нежелаемых,форм.парафиновых частиц в получаемой сусйен. эии. Скорость среза гри перемешиваниисоставляет 0.,05-20,0 с. Такая скоростьсреза позволяет получать крупные диспергированные частицы, обеспечивающие улучшенную перекачку. При применении большей скорости среза образуется тонкодисперсная суспензия, которая плохо подвергается перекачке. В частности, если при перемешивании верхнего и нижнего погонов применяют скорость среза 30 с ,то давление перекачки может возрасти на 30 по сравнению с давлением при меньшей скорости среза (см.пример 2) .До или после суспендиравания охлажденного верхнего погона в нижнем ПОГОНЕ В СИСтему мОжно дОбавлять добавки или раэбавители (жидкие или газообразные).,В качестве добавок иснольэуют поверхностно-активные ве- . аества, диспергатары, вещества, улучаиюе 4 ие текучесть полученной смеси. В качестве разбавителей - углекислоту, Сырую нефть, газайль прямой гонки, природный газ, метан, пропан и т.п.Суспензию необходимо хранить Или транспортировать при температуре ниже температуры растворения парафиновых частиц. Пад температурой растворения понимают ту. температуру, при которой большая часть парафина переходит в раствор.При хранении и транспортировке .температура трубопровода должна быть выше точки застывания верхнего погонао ка 5 С, предпочтительно на 15 С.Концентрация парафиновых частиц в суспенэии должна составлять 1- 60 вес.%,предпочтительно 10-45 вес.Ъ.Суспензию можно транспортировать и любой транспортирующей системе, например в резервуарах, баржах, танке- рах, по трубопроводу или хранить в хранилищах. Лучшей транспортирующей системой является трубопровод или трубопровод с промежуточными хранилищами.Температура суспензии во время транспортировки должна быть ниже температуры растворения частиц парафина в верхнем погоне. Температура суспензии может превышать температуру растворения парафина на короткое время, так чтобы значительные количества парафиновых частиц не растворялись в верхнем погоне. Если температура не превышает температуру растворения, то суспензия эфФективно транспортируется по трубопроводу в том случае, когда температура не снижается более, чем на 3-5 С ниже наиболее высокой температуры суспенэин при транспортировке. При снижении. температуры более, чем на 5 С киже наиболее высокой температуры, достигаемой во время перекачки, может произойти падение давления.П р и м е р 1. Нижний погон представляет собой парафин с температурой плавления окало 82 С и среднейф температурой застывания около 52 С.,12 0,9 30 но что коростей иводит кИэ данных таб видальзование завыш ссреза (примеры 1, 2 пржелаемым результатам.П р и м е р 2. В образцах 4 и 30 вес.% нижнего погона смешивают с 70 вес.Ъ верхнего погона. Парафиносначала нагревают да 82 С, затем добавляют к верхнему погону, охлажденному до 4 С. При получении образца 4 добавление горячего нижнего погона в дут в резервуаре, представляющем со" бай резервуар с наружным охлаждением,л. 1 енных ) не 55 исп е" Средняя точка застывания верхнего погона составляет около -20 С. Во всехОслучаях полученная суспензия содержит32,5 вес.В нижнего погона в верхнем,Приготавливают три образца.Перекачивание суспензий проводят при4-15,5 С.Образец 1. Нижний и верхний поОгоны смешивают. и нагревают до 121 С,медленно охлаждают в неподвижном сос 10 таянии до 32 С, затем охлаждают до4 с и вводят с объемной скоростью20 мл/с в трубопровод диаметром 12,7 мми длиной 8 м.Образец 2Верхний погон15 охлаждают до 4 С в том же трубопроводе. При циркуляции са скоростью20 мл/с нижний погон при 82 С добанОляют непосредственно в трубопроводчерез Т-образное соединение со ско 20 ростью 32 г/мин. Скорость среза составляет около 30 с.Образец 3. Верхний погон охлаждают до 4 С в резервуаре для суспензии и медленно добавляют нижний па 25 гон при 82 С, перемешиваютлопастьюатак, чтобы скорость среза составлялаОКОЛО 3 С,.В табл. 1 приведена сравнениепадения давления для различных обраэ 30 цов при 4 С в трубопроводе диаметром12,7 мм.612643 Таблица 3 0 сб 10 блица 0,82 0 0 20 ск мл бретени ормула 25 зии угдедлязделение зкойцию ся, наги й с,ячества мперату- мперату 31 0,42 О,0.,36 . О,.30 6,7 9,2 4 0,5 ают сратуру0,05 инятые 038 47,3393144,3804 снабженным мешалкой, обеспечивающей скорость среза смеси около 3 с. Затем полученную суспензию подают при 4 С в трубопровод, характеристика которого приведена в примере 1. При получении образца 5 горячий нижний погон добавляют непосредственно в трубопровод диаметром 12,7 мм при скорости циркуляции 26,7 мл/с, при зтом скорость среза составляет около 30 с. Конечна температура образца 4 С..В табл. 2 приведено сравнение падения давления для образцов 4 и 5 в трубопроводе диаметром 12,7 мм. Как показывают эти данные, суспензия, полученная добавлением в резервуар, дает меньший перепад давления, чем суспензия, полученная при непосредственном добавлении горячего 40 нижнего погона в трубопроводП р и м е р 3. Образец б имеет температуру застывания 27 С, в нем содержится около 10 парафина. Образец 7 получают .из образца б путем 45 разгонки последнего с получением 53 вес.В верхнего погона и 47 вес. нижнего погона. Суспензию получают путемдобавления нижнего Погона прио51 С к верхнему погону, охлажденному 50 до 4 С, при скорости среза менеео5 В табл. 3 приведено.сравнениеперепада давления для образцов б и 7в трубопроводе диаметром 12,7 мм. Способ получения суспенводородных парафинистых смесейтранспортировки, включающий раисходной смеси на фракцию с нитемпературой застывания и фраквысокой температурой застыванирев последней, о т л и ч а ю щтем, что, с целью повышения касуспензии, фракцию,с низкой терой застывания охлаждают до теры на .5,0-15,0 С ниже температурытранспортируемой смеси и смешивфракцией, имеющей высокую темпезастывания при скорости сдвига20,0 сИсточники информации, прво внимание при экспертизе:1. Патент США М 23кл. 196-1, 1942.2. Патент США 9 32921кл. 137-1, 1966.3. Патент США 9кл, 208-28, 1967.4. Патент США 9 34689кл. 264-9 г 1969.5. Патент 3681230,кл. 208-33, 1972.б. Патент США Ркл. 208-370, 16.04.74.ор Т. Заг ельна 346/18 НИИПИ Г Пта Министкритий исное СССР в ларс по Моск-35 Рашская н. лам от с Патент, г. Ужгород Королеваырев Коооектоо Н цемирска