способ подготовки углеводородного сырья к транспорту и первичной нефтепереработке

Формула изобретения

Способ подготовки углеводородного сырья к транспорту и первичной нефтепереработке путем введения в это сырье углеводородного сырья с другими физико-химическими свойствами, отличающийся тем, что в качестве транспортируемого углеводородного сырья используют газовый конденсат с содержанием смол и асфальтенов от 0,51 до 0,97 мас. %, с содержанием парафинов от 0,36 до 0,91 мас. %, а в качестве вводимого углеводородного сырья с другими физико-химическими свойствами используют нефть с содержанием парафинов от 1,9 до 4,6 мас. %, с содержанием смол и асфальтенов от 8,2 до 13,1 мас. %, при этом нефть вводят в количестве от 5 до 30% от объема газового конденсата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспорту и первичной переработке углеводородного сырья и может быть использовано при транспортировании газоконденсатно-нефтяного сырья по трубопроводам или в железнодорожных цистернах при пониженных температурах окружающей среды, а также в процессе первичной нефтепереработки.

Известны способы подготовки углеводородных смесей к транспорту по трубопроводам, заключающиеся в предварительном разделении углеводородных парафинистых смесей на фракции с высокой и низкой температурой застывания с последующим интенсивным перемешиванием полученных фракций при температуре ниже температуры застывания тяжелой фракции (См. Авторские свидетельства 495847, М²кл. F 17 d 1/16, опубл. 15.12.1975 г. и Авторское свидетельство 612643 М²кл. F 17 d 1/16, опубл. 25.06.1978 г. ).

Недостатком известных способов подготовки углеводородных парафинистых смесей к транспорту является необходимость применения сложного оборудования для разделения углеводородной смеси, что удорожает транспорт углеводородной смеси.

Известны способы подготовки углеводородных смесей к трубопроводному транспорту путем получения смесей нефти и ароматических углеводородов в количестве 1-20 об. %, в том числе с дополнительными добавками (См. Авторские свидетельства 1366771 Мкл. F 17 D 1/17, опубл. 15.01.1988, Авторское свидетельство 1434211 Мкл. F 17 D 1/16 и патент 2089778 МПК F 17 D 1/16, опубл. 10.09.97 г. ).

Недостатком вышеперечисленных способов подготовки углеводородных смесей является сложность их использования из-за необходимости иметь источники получения ароматических углеводородов и наличие необходимых добавок.

Наиболее близким способом подготовки углеводородных смесей к трубопроводному транспорту является способ улучшения транспортных характеристик нефти путем образования нефтеконденсатных смесей (Обз. информации ВНИИЭгазпрома, серия: "Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений": Москва, 1990, с. 4, 10, 40).

Известный способ подготовки углеводородных смесей к трубопроводному транспорту, взятый нами в качестве прототипа, не позволяет решить задачу транспортирования газоконденсатной смеси.

Задачей изобретения является разработка способа подготовки к трубопроводному транспорту углеводородного сырья преимущественно газового конденсата при снижении энергетических затрат при пониженных температурах окружающей среды без существенного снижения качества продукта.

Поставленная задача в способе подготовки углеводородного сырья к транспорту и первичной нефтепереработке решается путем ввода в эту смесь углеводородной смеси с другими физико-химическими свойствами, при этом в качестве базового углеводородного сырья используют газоконденсат с содержанием смол и асфальтенов от 0,51 до 0,97 мас. %, с содержанием парафинов от 0,36 до 0,91 мас. %, а в качестве вводимой в углеводородное сырье с другими физико-химическими свойствами используют нефть с содержанием парафинов от 1,9 до 4,6 мас. %, с содержанием смол и асфальтенов от 8,2 до 13,1 мас. %, при этом нефть вводят в количестве от 5 до 40% от объема газоконденсата.

Существенными отличительными признаками заявленного нами изобретения является то, что:

- в качестве базового углеводородного сырья используют газоконденсат с содержанием смол и асфальтенов от 0,51 до 0,97 мас. %, с содержанием парафинов от 0,36 до 0,91 мас. %;

- в качестве вводимой в углеводородное сырье с другими физико-химическими свойствами используют нефть с содержанием парафинов от 1,9 до 4,6 мас. %, с содержанием смол и асфальтенов от 8,2 до 13,1 мас. %, при этом нефть вводят в количестве от 5 до 40% от объема газонденсата.

Заявленные существенные отличительные признаки в совокупности с известными, позволяющие решать поставленную задачу, неизвестны из патентной и научно-технической информации, т. е. соответствуют критерию "Новизна".

Существенные отличительные признаки не являются очевидными для среднего специалиста данной отрасли и поэтому соответствуют критерию "Изобретательский уровень".

Способ подготовки углеводородного сырья к транспорту и первичной нефтепереработке прошел опробацию в лабораторных условиях. При этом в полученном углеводородном сырье имеют значения вязкости и температуры застывания этого сырья значительно более низкие, нежели характерные для исходных нефтей. Кроме того, в полученном сырье не наблюдается эффекта седиментации парафинистых частиц, что достигается благодаря следующим эффектам:

- значительно повышается (относительно газового конденсата) плотность и вязкость среды при температурах образования, роста и выпадения кристаллов парафина из газового конденсата;

- присутствующие в нефти смолы и асфальтены, по сути являющиеся природными ингибиторами, ограничивают рост частиц парафинов.

Кроме того, необходимо отметить, что рыночная стоимость и технологическая привлекательность отдельных компонентов (газового конденсата и нефти) может быть ниже стоимости смеси при определенном их соотношении, что объясняется различной стоимостью рассматриваемых продуктов и их технологической применимостью.

Переработка рассматриваемых конденсатонефтяных смесей позволяет увеличить выход светлых топливных фракций (НК-360^oС) в сравнении с раздельной переработкой применяемых компонентов.

В качестве примеров для подготовки к транспорту и первичной нефтепереработке рассмотрены смеси различных смолистых нефтей с парафинистыми смесями легких нефтеконденсатов нефтегазоконденсатных месторождений Тимано-Печорской провинции. Физико-химические свойства исходных продуктов приведены в таблицах 1 и 2.

Пример 1. Смеси газового конденсата 1 с нефтью 1 с объемной долей последней 5, 10, 15, 20, 25%. Физико-химические характеристики смесей приведены в таблице 3. Согласно полученным результатам температура застывания смесей ниже минус 37^oС, эффекта седиментации не наблюдается при доле нефти выше 5% включительно. Тогда как в исходном нефтеконденсате эффект седиментации наблюдается при охлаждении ниже 0^oС через 2 - 5 часов, а температура застывания исходной нефти плюс 8^oС. Выход светлых топливных фракций (НК-360^oС) при первичной дистиляции возрастает на 3 - 11 об. %.

Пример 2. Смеси газового конденсата 2 с нефтью 2 с объемной долей последней 5, 10, 15, 20, 25, 3%. Физико-химические характеристики смесей приведены в таблице 4. Согласно полученным результатам температура застывания смесей ниже минус 40^oС, эффекта седиментации практически не наблюдается при доле нефти выше 10% включительно. Тогда как в исходном нефтеконденсате эффект седиментации наблюдается при охлаждении ниже 0^oС через 2 - 5 часов, а температура застывания исходной нефти плюс 4^oС. Выход светлых топливных фракций (НК-360^oС) возрастает на 1 - 5 об. %.

Пример 3. Смеси газового конденсата 3 с нефтью 3 с объемной долей последней 15, 20, 25, 30%. Физико-химические характеристики смесей приведены в таблице 5. Согласно полученным результатам температура застывания смесей ниже минус 60^oС, эффекта седиментации не наблюдается. Тогда как в исходном нефтеконденсате эффект седиментации наблюдается при охлаждении ниже 0^oС через 2 - 5 часов, а температура застывания исходной нефти минус 15^oС. Выход светлых топливных фракций (НК-360^oС) возрастает на 3 - 10 об. %.

Заявленное изобретение позволяет транспортировать углеводородное сырье, преимущественно газоконденсатонефтяное, по трубопроводам или в железнодорожных цистернах при пониженных температурах окружающей среды при сниженных энергетических и финансовых затратах.

Позволяет значительно снизить энергетические затраты на транспорт углеводородной смеси, а также на зачистку (пропарку) транспортных коммуникаций, емкостей хранения и транспортировки углеводородной смеси, преимущественно газового конденсата с нефтью, подверженного низкотемпературной седиментации.

Кроме того, позволяет существенно повысить выход светлых топливных фракций (выкипающих до 360^oС) в процессах первичной дистилляции в сравнении с вариантами раздельной переработки компонентов смеси.