способ подготовки нефти

Формула изобретения

Способ подготовки нефти, включающий разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование широкой фракции легких углеводородов -ШФЛУ, возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад, отличающийся тем, что пары летучих соединений охлаждают в теплообменнике до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С_6+выше и воды при установившемся давлении в теплообменнике, а перед сепарированием пары ШФЛУ с составом С₂-С₅, сконденсировавшиеся компоненты С_6+выше и воду направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно конденсатосборника, со дна конденсатосборника отводят воду для повторного использования в технологических целях, выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С_6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости, часть жидких углеводородов С_6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну, а ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С₂-С₅.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле и выделении широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).

Известен способ переработки нефти путем нагрева и разделения во фракционирующей колонне при давлении 0,005-0,25 МПа с получением стабильной нефти и с верха колонны низкокипящих фракций при подаче на верх колонны части охлажденной стабильной нефти, последующего компремирования низкокипящих фракций и подачи их в низ неполной ректификационной колонны с разделением при давлении 0,8-1,2 МПа на остаточную фракцию и паровую фазу, отводимую с верха колонны с последующей конденсацией ее с получением газа и конденсата, содержащего ШФЛУ. Для повышения выхода ШФЛУ газ и конденсат направляют самотеком на разделение в середину фракционирующего абсорбера, остаточную фракцию направляют в шлем фракционирующего абсорбера, полученную при этом с первой тарелки над зоной питания промежуточную фракцию смешивают с исходным сырьем и с низа фракционирующего абсорбера отводят широкую фракцию легких углеводородов (патент РФ № 1372922, опубл. 2000.02.20).

Известный способ не позволяет отбирать из нефти значительное количество ШФЛУ.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ стабилизации нефти на установке комплексной подготовки нефти (В.П.Тронов. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: Фен, 2002 г., с.253-256 - прототип). При подготовке нефти проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование ШФЛУ, возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад. Установка для разделения нефти включает насосы, теплообменники, отстойник обессоливания-обезвоживания, печь, ректификационную колонну, холодильники водяного охлаждения, сепаратор широкой фракции легких углеводородов, емкость для сбора конденсата паровой фазы, сепаратор нефти. В цикле получения ШФЛУ участвуют ректификационная колонна, холодильник водяного охлаждения, сепаратор ШФЛУ, насос и трубопроводы.

Массовая доля отобранной ШФЛУ составляет до 3,5% массы обессоленной нефти, что составляет не более 80% от потенциально возможного.

В предложенном способе решается задача повышения выхода ШФЛУ из нефти.

Задача решается тем, что в способе подготовки нефти, включающем разделение нефти на фракции в ректификационной колонне, охлаждение летучих соединений в теплообменнике, сепарирование широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), возврат части ШФЛУ в верхнюю часть ректификационной колонны и направление остальной части на склад, согласно изобретению пары летучих соединений охлаждают в теплообменнике до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С_6+выше и воды при установившемся давлении в теплообменнике, а перед сепарированием пары ШФЛУ с составом C₂-С₅, сконденсировавшиеся компоненты С _6+выше и воду направляют в конденсатосборник, где отделяют жидкую фазу и осаждают на дно конденсатосборника, со дна конденсатосборника отводят воду для повторного использования в технологических целях, выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С _6+выше для дальнейшего охлаждения в теплообменниках и накопления в буферно-сепарационной емкости, часть жидких углеводородов С _6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну, а ШФЛУ из конденсатосборника направляют в дополнительный теплообменник, где их охлаждают до температуры, достаточной для конденсации углеводородов С₂-С₅.

Сущность изобретения

Проблема повышения выхода ШФЛУ из нефти решалась многими способами, однако до сих пор выход ШФЛУ не превышает 80% от возможного. В предложенном способе решается задача повышения выхода ШФЛУ из нефти. Задача решается следующим образом.

При подготовке нефти используют оборудование, представленное на фиг.1 и 2. Согласно технологической схеме подготовки нефти проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне 1 при температуре 130-150°С и давлении 4,8-5,3 кгс/см ². С верха колонны 1 отбирают летучие соединения с температурой 110-120°С, направляют их в теплообменник 2 под давлением 4,8-5,5 кгс/см², где охлаждают до температуры 70-90°С. Из теплообменника 2 смесь паров ШФЛУ с составом углеводородов С₂-C₅, сконденсировавшиеся компоненты С _6+выше и воду направляют в конденсатосборник 3 под давлением 4,8-5,5 кгс/см² для разделения газообразной (ШФЛУ) и жидкой фазы (компоненты С_6+выше и вода). Конденсатосборник 3 представляет собой емкость объемом от 16 до 100 м³ , оснащенную внутренней начинкой для конденсации паров воды и фракции углеводородов С_6+выше, раздельного отвода из емкости воды и сконденсировавшихся углеводородов С_6+выше и отвода ШФЛУ.

Поток газожидкостной смеси поступает в конденсатосборник 3 под коалесцирующую секцию 4, представляющую собой каркасную конструкцию, в которой размещены коалесцирующие элементы, представляющие собой оребренные трубы диаметром 25 мм с коэффициентом оребренности от 9 до 20, длина труб 2-3 м, пакет состоит из 8-12 рядов по 30-60 труб в ряду. В коалесцирующей секции 4 малые капли жидкой фазы сливаются, укрупняются и осаждаются на дно конденсатосборника 3. На дне жидкость, состоящая из воды и компонентов С_6+выше, под действием разности плотностей разделяется на воду и компоненты С_6+выше. Со дна конденсатосборника 3 отводится вода с температурой 70-90°С с расходом 3-12 м³/час и под давлением 4,5-5,2 кгс/см² для повторного использования в технологических целях (для обессоливания нефти и увеличения выработки ШФЛУ). Компоненты С_6+выше отводятся с уровня над водным слоем с расходом 2-10 м³ /час и под давлением 4,5-5,2 кгс/см² (в зависимости от требуемого состава смеси компонентов С_6+выше) для дальнейшего охлаждения в теплообменниках 5 и накопления в буферно-сепарационных емкостях 6. Часть жидких углеводородов С_6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну 1.

В конденсатосборнике 3 пары ШФЛУ после отделения жидкой фазы направляются на каплеотбойник 7, представляющий собой коалесцирующую насадку на перфорированную трубу, где отделяются капли углеводородов С_6+выше и далее на выход из конденсатосборника 3 для последующего охлаждения и конденсации в теплообменниках 8, где ШФЛУ охлаждают до температуры (10-22°С), достаточной для конденсации углеводородов состава С₂-С₅ при давлении 4-4,5 кгс/см² . Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость 9 с расходом 20-30 м³/час и под давлением 4-4,8 кгс/см², где происходит отделение несконденсировавшихся углеводородов и остатков воды. Из буферно-сепарационной емкости 9 ШФЛУ с расходом 20-30 м³/час самотеком или насосом 10 закачивают на бензосклад 11.

Пример конкретного выполнения

Проводят разделение нефти на фракции в ректификационной колонне 1 (см. фиг.1 и 2) с расходом по обессоленной нефти на входе 380 т/час при температуре 140°С и давлении 5,1 кгс/см². С верха колонны 1 отбирают летучие соединения с температурой 116°С, направляют их в теплообменник 2, где охлаждают до температуры 85°С. Газожидкостную смесь углеводородов направляют в конденсатосборник 3. Со дна конденсатосборника 3 отводят воду с температурой 85°С в объеме 5,6 м³ /час для повторного использования в технологических целях. Выше с уровня над водным слоем отводят жидкие углеводороды С_6+выше в объеме 14 м³/час для дальнейшего охлаждения в теплообменниках 5 и накопления в буферно-сепарационных емкостях 6. 30% жидких углеводородов С_6+выше отправляют потребителям, остальную часть подают в поток нефти, поступающей в ректификационную колонну 1. Пары ШФЛУ из конденсатосборника 3 направляют в дополнительные теплообменники 8, где их охлаждают до температуры 15°С, достаточной для конденсации при давлении 4,3 кгс/см² . Далее сконденсировавшуюся ШФЛУ направляют в буферно-сепарационную емкость 9, из которой ШФЛУ откачивают насосом 10 в объеме 30 м³/час на бензосклад 11.

Предложенный способ по сравнению с традиционным позволяет увеличить отбор ШФЛУ из нефти до 95% от потенциально возможного, что на 15% больше, чем по прототипу.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения выхода ШФЛУ из нефти.