Способ обезвоживания и обессоливания нефти

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскмкСоциалистическихРеспублик и 702068ф(22) Заявлено 28.09,77 (21) 253036823-04 с присоединением заявки ре(23) Приоритет Хесуаарстввииый кемитвт СССР ао аеяан иэобретеиий и открытий(53) УДК 665.622.43.065. ,6 (088,8) Дата опубликования описания 08,12,79 В. П. Тронов, Ф, Ф. Хамидуллин, А. И. Киреев и Ф. Г, Арзамасцев(72) Авторы изобретения Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ Изобретение относится к области подготовки нефти, в частности к процессу обезвоживания и обессоливания нефти на промыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях.Известен способ транспортирования гаэоводо. нефтяной смеси по трубопроводу, предусматриваюший предварительную ее обработку де. эмульгатором и создание в нем давления нагнетания, в котором с целью снижения затрат на последующие операции по сепарации, обез. воживанию и очистке воды, скорость движения потока газоводонефтяной смеси на конечном участке трубопровода снижают до величины, обеспечиваюшей расслоение смеси на фазы, от. бираемые отдельными потоками г 11.Поступаюшую с групповых установок газоводонефтяную смесь транспортируют по сбор ному коллектору на пункты подготовки нефти. Режим транспортирования турбулентный. При подходе к пункту подготовки газоводонефтяная смесь попадает в расширенную часть трубопровода, имеющего диаметр 1400 мм, Такой диаметр концевой части трубопровода создает режим движения, обеспечиваюгций рассло. 2ение потока на нефть, газ и воду. При этомотделившийся газ направляется на осушку, нефтьс остаточной водой и газом - в сепарациопныеаппараты для дополнительного отделения остав.шегося в ней газа и далее на установку подготовки нефти, а вода - на очистные сооружения.Как видно, в известном способе. каждыйотдельный компонент газоводонефтяной смесииз концевого участка трубопровода направляет.10ся в отдельный самостоятельный .аппарат дляокончательной обработки, что усложняет технологию подготовки нефти в целом.Наиболее близким к предлагаемому по своейтехнической сущности является способ обезвоживания и обессоливания нефти путем обработ.ки нефти деэмульгатором и пропускания еечерез каплеобразователь при турбулентномрежиме движения нефтяной. эмульсии с пэследующим отстоем ее в отстойном аппарате, причем 26эмульсия вводится или в нефтяную или толь.ко в водную зоны отстойного аппарата 2,В известном способе укрупнение капельводы осушествляют в каплеобразователе в при702068 1 О 55 3сутствии реагента - деэмульгатора в количестве 20-30 г/т при температуре нагрева водонефтяной эмульсии 30 - 45 С. Каплеобразователь представляет собой полую трубу расчет.ного диаметра и дликы, Выполненные исследо.5вания и практика показали, что на конечномучастке каплеобраэователя капли воды в разрушенной эмульсии имеют самые различныеразмеры,По верхней части трубопровода движетсяслой эмульсии с наиболее мелкими каплямиводы, а по нижней части - с наиболее крупными каплями воды или с содержанием сво.бодной воды.Недостатком известного способа является 1 5то, что весь лоток водонефтяной эмульсиис различной структурой без разделения из каплеобразователя по одному патрубку вводяттолько в нефтяную или в водную зону отстойного аппарата. При введении всей эмульсии 2 аю.каплеобразователя только в нефтяную зонуотстойника мелкие капли воды не успеваютоседать на его дно и уносятся из аппаратавместе с нефтью. Ухудшается качество подго.товленной нефти (повьппается содержание воды 25в нефти). При введении всей эмульсии из каппеобразователя только в водную зону отстой.ника, т.е, через водную подушку высотой 1,2 ми более происходит переход некоторой частикапель воды в объем свободной дренажной 30воды в результате подъема эмульсионных струйчерез водную цодушку. Однако значительнаячасть мелких капель воды за счет высокойскорости поднимающейся жидкости не успеваетпереходить в состав дренажной воды и уносится вместе с нефтью. Кроме того, необходимостьподдержания в отстойнике чрезмерно высокойводной подушки для промывания нефти приво.дит к значительному уменьшению (1,5 - 2 раза)полезного рабочего объема аппарата, Серьезнымнедостатком этого способа является также противоточное движение всего объема поднимающейся жидкости и оседающих капель воды ваппарате. Процесс отстоя нефти происходитмалоэффективно. С использованием известногоспособа производительность отстойного аппарата:объемом 200 м составляет 2,0 - 3,0 млн,т/год.Остаточное содержание воды в нефти составляет 0,2 - 1,0%,Дальнейшее увеличение производительности отстойных аппаратов, основанных на использовании известного способа, практически невоз. можно, так как при этом происходит интенсивный вынос воды вместе с нефтью. Ухудшается качество подготовленной нефти.Целью изобретения является повышение производительности процесса; 4Поставленная цель достигается описываемымспособом обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки водонефтяной эмульсиидеэмульгатором в каплеукрулнителе и пропус.кания эмульсии через отстойный аппарат, причем эмульсию при выходе из каплеукрупните.ля разделяют на два потока, один из которыхв количестве 30 - 70% от общего объема эмульсии из верхней зоны каплеукрупнителя пропускают через слой воды, а второй в количестве30 - 70% отбирают из нижней его эоны и вводят в нефтяной слой отстойного аппарата.Настоящий способ позволяет интенсифици.ровать процесс отделения воды от нефти, таккак при этом предотвращается перемешиваниекрупнодисперсной части эмульсии с ее мелко.дисперсной частью в отстойнике.Обеспечивается увеличение производительностиотстойной аппаратуры и повышение качестваподготовленной нефти.На чертеже показана принципиальная схемаосуществления предлагаемого способа.П р и м е р 1. Нагретую до температуры45 - 55 С и содержащую реагент-деэмульгаториз расчета 45 - 50 г/т водонефтяную эмульсиювысоковяэкой сернистой нефти с каплями воды размерами 2 - 20 мкм вводили в каплеукрупнитель 1 в количестве 300 м/час, гдеэа счет гидродинамических эффектов осущест -вляли укрупнение капель воды до размеров30 - 800 мкм, На концевом участке 2 каплеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальной перегородки 3 разделялина два потока: верхний поток 4, характеризующийся мелкодисперсной структурой с содержанием капель воды размерами 30 - 200 мкм, инижний поток 5, характеризующийся крупнодисперсной структурой с содержанием капельводы размерами 200 - 800 мкм и свободнойводы. Верхний поток 4 из концевого участка2 каплеукрупнителя 1 в количестве 70% отобщего объема эмульсии по трубе 6 и горизонтальному распределителю 7 вводили вотстойный аппарат 8 через водную подушку 9,которую поддерживали только в зоне ввода,ограниченной вертикальной перегородкой 10.При подъеме эмульсионных струй через вод.ный слой мелкие капли воды за счет малойих скорости подъема переходили в объем сво- .бодной дренажной воды (происходила некото.рая промывка нефти),Одновременно нижний поток 5 крупнодисперсной части эмульсии в количестве 30% скаплями воды размерами 200 - 800 мкм исвободную воду из концевого участка 2 кап.леукрупнителя 1 по трубе 11 и через распреде.литель 12 вводили в нефтяную зону 13 отстойного аппарата, где она перемещалась горизон.5тальными параллельными потоками к выводу 14. Гри этом крупные капли воды и свободная вода, вводимые из нижней зоны каплеукрупнителя 1, не смешивались с обработанной в водном слое частью эмульсии и быстро оседали на дно отстойного аппарата. Готовую нефть из отстойного аппарата отводили через распределительный вывод 14, а отделившуюся воду через горизонтальную распределительную трубу 15 направляли на очистку,П р и м е р 2. Нагретую до температурыо35 - 45 С и содержащую реагент-деэмульгатор из расчета 20 - 30 г/т водонефтяную эмульсию девонской нефти с каплями воды размерами 2 - 20 мкм вводили в каплеукрупнитель 1 в количестве 500 м /час, где за счет гидродинамических эффектов осуществляли укрупнение капель воды до размеров 40 - 1500 мкм. На концевом участке 2 каплеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальной перегородки 3 разделяли на два потока: верхний поток 4, характеризующийся мелкодисперсной структурой с содержанием капель воды размерами 40 - 200 мкм, инижнийпоток 5,характеризующийся крупнодисперсной структурой с содержанием капель воды размерами 200 - 1500 мкм и свободной воды, Верхний поток 4 из концевого участка 2 каплеукрупнителя 1 в количестве 30% от общего объема эмульсии по трубе 6 и горизонтальному распределителю 7 вводили в отстойный аппарат 8 через водную подушку 9, которую поддерживали только в зоне ввода, ограниченной вертикальной перегородкой 10. При подъеме эмульсионных струй через водный слой мелкие капли воды за счет малой их скорости подъема переходили в объем свободной дренажной воды (происходила некоторая промывка нефти). Одновременно нижний поток 5 крупнодисперсной части эмульсии в количестве 70% с каплями воды размерами 200 - 1500 мкм и свободную воду из концевого участка 2 каплеукрупнителя 1 по трубе 11 и через распределитель 12 вводили в нефтяную зону 13 отстой. ного аппарата, где она перемещалась горизон 702068 бтальными параллельными потоками к выводу14. При этом крупные капли воды и свобод.ная вода, вводимые из нижней зоны каплеукрупнителя 1, не смешиваясь с обработаннойв водном слое частью эмульсии, быстро оседали на дно отстойного аппарата, Готовую нефтьиз отстойного аппарата отводили через распределительный вывод 14, а отделившуюся водучерез распределительную трубу 15 направляли1 О на очистку.При обработке высоковязкой сернистой неф.ти крупные капливоды (200 мкм н более),способные к быстрому выпадению в осадок,концентрируются в объеме, занимающемдо30% нижней части поперечного сечения концевого участка в каплеукрупнителе. В верхнейже части, занимающей до 70% объема попереч.ного сечения этого участка каплеукрупнителя,концентрируются капли воды размерами ме 20нее 200 мкм, которые не способны к самовыпадению. Следовательно, только эту частьэмульсии целесообразно направлять для дополнительной обработки в водном слое отстойного аппарата,При обработке девонской нефти, наоборот,крупные капли воды размерами 200 мкм иболее концентрируются в объеме эмульсии,занимающем до 70% от общего поперечногосечения концевого участка каплеукрупнителя,30а мелкие капли воды (менее 200 мкм) располагаются в верхней части этого объема.Следовательно, до 70% объема эмульсии де.вонской нефти из нижней части концевогоучастка каплеукрупнителя следует направлять35непосредственно в нефтяную зону для отстоя,а 30% - для дополнительной обработки в водном слое отстойного аппарата.Аналогичные опыты проводились при различ.40ных соотношениях объемов эмульсии, отбирае.мых из верхней и нижней эон каплеукрупнителя 1 путем перемещения перегородки 3 повысоте поперечного сечения концевого участкакаплеукрупнителя как для высоковязкой сер.45нистой нефти, так и для девонской нефти.Данные опытов приведены в таблице,8 702068 енност Тип эмульсии Эмульсия соковязко сернистой 30-60 10 - 5 40 - 8 нефтивязкостьпри 50 С (30 - .50 сст) 3 60-10 0-150 0 - 1 100 - 1 350 0 10 8 30-50 15 80-20 30 200-250 200-28 б 50-35 400-800 600-150 9 ОО ободная вода, При это йника объ Применение предл живайия и обессолив дельного ввода эмуль рой в отстойный апп обрабатываемой в во зволило интенсифнци воды от нефти (врем, произ дительн емомо кач 200 мвенной ефти сннувеличе. ра и повы. жает шени Эмульсиядевонскойнефти (вязкость при40 С 10 - 12 сс гаемого способа обезвоания нефти за счет разсии с различной структу арат и уменьшения объема дном слое эмульсии, по. ровать процесс отделения я отстое нефти снижает; 250 - 400 350-800 и свободная во о 15-20 ми одного отсхо гает до 4(содерж,2%) безмул ьгато емпературы пронеФормула изобретения Составитель Т. РаевскаяРедактор С. Лазарева . Техред З,фанта Корректор Е. П Тираж 609 БНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открыли 3035, Москва, Ж - 35, Раупюкая набЗаказ 7540/2 Подпита ССС й кЬе д филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ обезвоживания и обсессоливания нефти, включающий обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором в каплеукрупнителе, пропускание эмульсии через слой воды в от-стойном аппарате, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, эмульсию при выходе из каплеукрупнителя разделяют на два потока, один иэ которых в количестве 30 - 70% от общего 702068 10 объема эмульсии иэ верхней зоны каплеукруп. нителя пропускают через слой воды, а второй в количестве 30 - 70% отбирают из нижней его зоны и вводят в нефтяной слой. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 503086,кл. Р 17 О 1/14, опублик. 1975.10 2, Авторское свидетельство СССР У 252530,кл. С 10 6 33/06, опублик. 1966.