Способ подготовки высоковязкой нефти к транспортировке по трубопроводу. Транспортировка высоковязкой нефти


Способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу

Изобретение относится к транспортировке высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу. По длине трубопровода через равные интервалы на нефтепродукты воздействуют акустическими колебаниями с обеспечением образования пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов. Акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин. Обеспечивается повышение эффективности перекачивания высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу.

 

Изобретение относится к способу транспортировки по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов, может быть использовано в нефтяной промышленности для повышения эффективности перекачивания по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов.

Известен способ транспортировки вызоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий предварительное смешение нефти с инертным газом и подогрев смеси, нефть смешивают с инертным газом до ее насыщения, соответствующего температуре и давлению нефти на входе в трубопровод, а подогрев смеси осуществляют на участках трубопровода, расположенных за местными сопротивлениями, до температуры на 10-40 градусов выше температуры нефти на каждом из этих участков трубопровода, обеспечивающей выделение инертного газа из жидкости с образованием газового пограничного слоя у стенки трубопровода (Патент РФ №2307975, МПК F17D 1/16 от 05.04.2006 г.).

Недостатком данного способа является повышенное энергопотребление за счет необходимости нагрева нефти до указанной температуры (10-40°C) на нескольких участках трубопровода.

Известен способ транспортировки вызоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий их предварительную обработку ультразвуковыми колебаниями, при этом ультразвуковую обработку осуществляют погружением и перемещением в обрабатываемой жидкости излучателя, выполненного в виде стержня, состоящего из последовательно расположенных участков цилиндрической формы различного диаметра, причем длина каждого из участков большего диаметра соответствует одной пятнадцатой части длины волны, общая длина последовательно расположенных участков меньшего и большего диаметров соответствует половине длины волны ультразвуковых колебаний в материале стержня на рабочей частоте 22 кГц, излучение ультразвуковых колебаний осуществляют с поверхности излучателя в зонах переходов между цилиндрическими участками различного диаметра с амплитудой колебаний, достаточной для возникновения кавитации в обрабатываемой жидкости, непрерывно вводят обработанную жидкость в центральный канал излучателя через торцевое отверстие в погруженной части излучателя и радиальные каналы, расположенные перпендикулярно к центральному каналу и выполненные на участках излучателя меньшего диаметра симметрично, относительно участков большего диаметра, суммарное сечение всех входных каналов соответствует сечению выходного отверстия центрального канала, выводят обработанную жидкость через выходное отверстие, а скорость перекачивания жидкости устанавливают с учетом исходной вязкости, размеров излучателя и мощности ультразвукового излучения (Патент РФ №2346206, МПК F17D 1/16 от 03.10.2007 г.).

Недостатком данного способа является необходимость подведения ультразвуковых колебаний внутрь трубопровода, что приводит к нарушению его целостности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому способу является известный способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, заключающийся в том, что на нефть воздействуют акустическими колебаниями, причем акустические колебания прикладывают в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, при этом акустические колебания подводят к нефти, а воздействие на нефть в процессе перекачки осуществляют многочастотным акустическим сигналом, содержащим по меньшей мере две монохроматические составляющие, частоты и амплитуды которых удовлетворяют условию перекрытия резонансов, или, по второму варианту воздействия, многочастотным акустическим широкополосным сигналом со сплошным спектром частот (Патент РФ №2350830, МПК F17D 1/16, F15D 1/02 от 27.03.2009 г.).

Недостатком данного способа является необходимость подведения ультразвуковых колебаний внутрь трубопровода, что приводит к нарушению его целостности. Причем для создания широкополосного сигнала нужной интенсивности необходимы большие затраты электрической энергии.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат энергии на транспортировку нефтепродуктов без нарушения целостности трубопровода.

Технический результат достигается за счет того, что в способе транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, заключающемся в том, что на нефть воздействуют акустическими колебаниями, причем акустические колебания прикладывают в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, акустические колебания возбуждают в виде импульсов, приложенных к внешней поверхности стенки трубопровода, с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, при этом интенсивность акустических колебаний соответствует 10-20 Вт/см2 при длительности воздействия 10-60 минут в каждой точке воздействия.

Способ осуществляется следующим образом.

На внешнюю стенку трубопровода жестко прикрепляют акустические излучатели в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, возбуждают акустические колебания в виде импульсов, приложенных к внешней поверхности стенки трубопровода, с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, при этом интенсивность акустических колебаний соответствует 10-20 Вт/см2 при длительности воздействия 10-60 минут в каждой точке воздействия.

При температурах ниже температуры застывания нефтепродукты являются вязкоупругой средой. При нулевой скорости деформации они ведут себя как твердое тело - деформируются пропорционально приложенному напряжению. Статический перепад давления, создаваемый перекачивающим насосом, расходуется на статическую деформацию застывшего нефтепродукта в ближайших к расходной емкости сечениях трубы. При больших скоростях деформации нефтепродукты превращается в вязкую жидкость. Объяснение эффекта воздействия колебаний трубопровода на прокачивание застывшего нефтепродукта состоит в следующем. Вибрации стенки трубы создают большие деформации и скорости деформации в пристеночной области среды, и среда в этой области превращается из твердой в жидкую. Пристеночный жидкий слой обеспечивает возможность движения основного объема среды под действием статического давления, создаваемого насосом. Основной объем движется как твердое тело, «скользя» по тонкой жидкой прослойке. Вибрация, таким образом, действует как затравка в тонкой пристеночной области, позволяющей застывшей нефти стронуться. Толщина жидкой прослойки после страгивания может увеличиваться как под действием вибраций, так и под действием статического напряжения сдвига. Пороговый уровень страгивания нефтепродуктов под действием насоса зависит от температуры и состава нефти. Для широкого класса нефтепродуктов интенсивность акустических колебаний, необходимая для осуществления способа транспортировки нефти, соответствует 10-20 Вт/см2, а время, требуемое для появления жидкой прослойки между стенкой трубопровода и застывшим нефтепродуктом, составляет 10-60 минут в каждой точке воздействия на трубопровод.

Способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий воздействие акустическими колебаниями на нефтепродукты по длине трубопровода через равные интервалы, отличающийся тем, что обеспечивают образование пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов, при этом акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин.

www.findpatent.ru

Способ транспортирования высоковязкой нефти

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (») 742670 т Г; в и

3ЙЯ1 м. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.07.78 (21) 2648604/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 17 D 1/16

Гааударствеииый комитет (53) УДК 621.643 (088.8) Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 05.07.80 ао делам изабретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. К. Розенцвайг, В. П. Тронов, И. Х. Исмагилов и Ф. Г. Арзамасцев

Татарский государственный научно-исследовательскьй и проектный институт нефти (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и предназначено преимущественно для транспортирования высоковязкой нефти верхних горизонтов, характеризующихся разбросанностью на больших терри- 5 ториях и незначительным запасом нефти.

Известен способ транспортирования высоковязкой нефти по трубопроводу, заключающийся в совместной ее перекачке с разбавителями: конденсатами, бензинами, керосином, маловязкими нефтями и т. д. (1).

Однако применение указанного способа в условиях промыслового сбора высоковязкой нефти верхних горизонтов связано с большими материальными затратами, что делает его неэффективным для указанных целей.

Известен также способ транспортирования высоковязкой нефти, включающий подогрев ее до температуры 75 — 80 С и смещение с водой до образования эмульсии

«нефть в воде» при температуре 50 С (2).

Полученная эмульсия имеет значительно 2О улучшенные реологические свойства, упрощающие ее транспортировку по трубопроводу

Однако известный способ требует значительных энергетических затрат, связанных с предварительным подогревом нефти. Поэтому использование известного способа для транспортирования высоковязкой нефти верхних горизонтов малоэффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности транспортирования высоковязкой нефти за счет снижения энергозатрат на подготовку эмульсии.

Это достигается тем,,что нефть вводят в поток холодной воды в капельном состоянии.

Температуру воды при этом предпочтительно поддерживать в пределах 0 — 10 С.

При такой температуре воды растворенный в нефти парафин переходит в кристаллическое состояние и образует крупные частицы, которые вместе с асфальтенами, механическими примесями накапливаются на границе раздела фаз, тем самым обеспечивая механическую прочность бронирующих оболочек на каплях нефти.

Соотношение фаз нефть-вода при осуществлении данного способа транспортирования может меняться в пределах от 1:1

742670

Составитель Н. Газарян

Редактор Е. Полнонова Техред К. Шуфрич Корректор Н. Григорук

Заказ 3438/34 Тираж 571 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул . Проектная, 4 до 1:3 с тем, чтобы обеспечить поддержание стабильной системы «нефть в воде».

На чертеже дана принципиальная схема устройства осуществляющего предлагаемый

I способ транспортирования высоковязкои нефти.

Нефть из скважин по трубопроводу 1 подают в буферную емкость 2, где при необходимости осуществляют сепарацию газа. Из буферной емкости насосом 3 нефть через распределительную решетку 4 с форсункой, обеспечивающей образование отдельных капель нефти, закачивают в трубопровод 5, по которому транспортируется холодная вода. Полученная эмульсия «нефть в воде» перекачивается на центральный пункт под- 1Ю готовки нефти 6.

Способ транспортирования исключает необходимость подогрева нефти и как следствие строительство котельных, монтаж пароподогревателей, теплообменников.

Формула изобретения

Способ транспортирования высоковязкой нефти, включающий предварительное ее смешение с водой до образования эмульсии «нефть в воде» и последующую перекачку эмульсии по трубопроводу, отличаюи4ийся тем, что, с целью. повышения эффективности за счет снижения энергозатрат на подготовку эмульсии, смешение нефти с водой осуществляют введением ее в поток холодной воды в капельном состоянии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шнерх С. С. и др. Тематические научно-технические обзоры, сер. Трубопроводный транспорт высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов, М., ВНИИОЭНГ, 1976, с. 24 — 26.

2. Агапкин В. М. и др. Обзоры зарубежной литературы, сер. Перекачка высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов за рубежом, М., ВНИИОЭНГ, 1974, с. 62 — 70.

  

www.findpatent.ru

Транспорт высоковязких нефтей - Справочник химика 21

    ТРАНСПОРТ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ [c.117]

    Маловязкие прямые эмульсии нефти с водой образуются при соотношении фаз нефть —вода не ниже 70 30 и при температуре ввода ПАВ в нефть выше точки ее застывания. При транспорте высоковязкой нефти по трубопроводу, когда в качестве водной фазы используется минерализованная вода, предпочтительнее применение неионогенных ПАВ. [c.89]

    Алкилбензолсульфонаты Алкилбензолсульфонаты натрия Транспорт высоковязких нефтей [38] [c.268]

    Образование адсорбционных слоев повышенной прочности на границах раздела необходимо для транспорта высоковязкой нефти, так как при этом образуются агрегативно и кинетически устойчивые на время транспортирования нефтяные эмульсии, легко разрушаемые на конечных Пунктах доставки нефти, например путем дополнительного подогрева до температур выше точки застывания нефти. [c.116]

    НПАВ, содержащие 6-13 гидрокси-этильных групп, и ПАВ, содержащие С8-С]8 в алкиле Транспорт высоковязких нефтей -создание периферийного кольцевого потока А. с. 767451 [c.269]

    Композиции веществ для транспорта высоковязких нефтей [c.268]

    Развитие химической промышленности в 1930-1940-е гг. способствовало созданию разнообразных групп ПАВ анионного, катионного и неиногенного типов, которые в дальнейшем нашли свое применение в системе трубопроводного транспорта высоковязких нефтей и нефтепродуктов. [c.88]

    Присадка полимерного типа с добавкой Присадка полимерного типа Производное 1,3-диоксана 60-95 5-40 Транспорт высоковязких нефтей -снижение температуры застывания А. с. 453422 [c.269]

    Решение проблем трубопроводного транспорта высоковязких нефтей основано на разработке принципов физико-химической механики нефтей с учетом происходяш их в них фазовых превращений. Реологическое поведение высоковязких и высокозастываю-щих нефтей в условиях переменных температур, скоростей воздействия п величин деформирования определяется содержанием асфальтенов, смол и высокомолекулярных парафиновых углеводородов. Увеличение доли указанных компонентов вызывает структурирование нефтей, проявление неньютоновскпх свойств [1]. Целью нашпх исследований являлось изучение реологических свойств нефтех различных химических типов и установление влияния на них состава высокомолекулярных компонентов и условий формирования структурных образований в нефти. [c.102]

    Эффективность эксплуатации действующих магистральных нефтепроводов можно повысить, используя химические реагенты, за счет улучшения условий транспорта высоковязких нефтей, предотвращения и удаления АСПО, уменьшения гидравлического сопротивления и повышения производительности трубопроводов, а также улучшения и ускорения подготовки нефти к транспорту (проведение более полного обезвоживания и обес-соливания нефти). В данном разделе проведена систематизация химических реагентов и их композиций по указанным выше областям применения. [c.110]

    Полипропилен Полипропилен М = (2-3) 10 Транспорт высоковязких нефтей А. с. 501247 [c.269]

    Разбавитель с добавкой Бензиновая или керосиновая фракция Транспорт высоковязких нефтей А. с. 492703 [c.269]

    Перекачка нефти в тазонасыщенном состоянии рассматривается как один из возможных способов транспорта высоковязкой нефти при проектировании нефтепровода, конкурирующий с другими известными, такими как горячая перекачка, перекачка с предварительной термообработкой и т. д. [c.116]

    Достигается эффект снижения гидравлического сопротивления и при транспорте высоковязких нефтей совместно с водой как в виде эмульсий, так и при раздельной перекачке, в частности, перекачка нефти в пристенном водяном слое. Для обеспечения эффективности такого метода необходимо образование устойчивого пристенного водяного слоя или стабилизированных эмульсий, не разрушающихся по всей длине трубопровода. Выполнение этих требований весьма затруднительно. [c.118]

    Природным депрессатором являются асфальтено-смолистые вещества, содержащиеся в нефти. Для высокопарафинистых нефтей эффективным депрессатором является созданная в СССР присадка ДН-1, являющаяся полимерным ПАВ. Присадка в виде раствора вводится дозировочным насосом во всасывающий трубопровод центробежного насоса для равномерного смешения с нефтью. На стр. 120—122 приведены реагенты и композиции веществ, используемых для транспорта высоковязких нефтей. [c.118]

    Алкилбензолсульфонаты натрия Транспорт высоковязких нефтей 138] [c.120]

    Выявлены основные направления применения химических реагентов для транспорта высоковязких нефтей. Представлена хронология применения водных растворов ПАВ и депрессорных присадок для транспорта высоковязких нефтей. Показана необходимость тш,ательного подбора депрессорных присадок для конкретных нефтей. [c.43]

    Выбор и внедре те технологии по снижению гидравлических сопротивлений в системе сбора и транспорта высоковязких нефтей в НГДУ "Сергиевскнефть" Отчет (Гипровостокнефть), з/н 85.2518 / Руководители работ Г. Н. Позднышев, В. Н. Дегтярев. — Куйбышев, 1987. [c.286]

    Губин В. Е. К аппроксимации уравнения Букингама. — Транспорт высоковязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам. 1970, с. 3—И (Тр. ВНИИСПТнефть, вып. 7). [c.153]

    Транспорт высоковязких нефтей. Увеличение пропускной способности трубопроводов при перекачке высоковязких и высокопарафииистых нефтей за счет регулирования реологических свойств нефти, — Ассортимент нуждается в уточнении. Используются сополимеры метакриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты и высших спиртов (Сго и выше) сополимеры виниловых эфиров высших жирных кислот (насыщенных и ненасыщенных) продукты полимеризации высших олефинов ( i8 и выше), [c.321]

chem21.info

Диссертация на тему «Транспортировка высоковязкой нефти по магистральному нефтепроводу с использованием тепловых насосов» автореферат по специальности ВАК 25.00.19 - Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

1. Абрамзон, Л.С. Трубопроводный транспорт высоковязких и высокозастывающих нефтей / Л.С. Абрамзон, В.Е. Губин, В.Н. Дегтярев, В.Н. Степанюгин // Экспресс информация. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -М.: ВНИИОЭНГ, 1968.

2. Абрамзон, Л.С. Выбор шага при расчете "горячих" трубопроводов по участкам / Л.С. Абрамзон, П.И. Тугунов, Р.Ш. Сыртланов // Нефтяное хозяйство. 1976. - №9. - С. 59 - 60.

3. Абрамзон, Л.С. Методика расчета "горячих" трубопроводов при установившемся режиме перекачки высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов / Л.С. Абрамзон, В.А. Белозеров. М.: ВНИИОЭНГ, 1970.-56 с.

4. Абрамзон, Л.С. Оптимальные параметры работы "горячих" трубопроводов / Л.С. Абрамзон // Нефтяное хозяйство. 1979. - №2. -С. 53-54.

5. Абузова,Ф.Ф. Патент №2104911. Устройство для хранения вязких нефтепродуктов / Ф.Ф. Абузова,В.В. Репин, Е.В. Савичев, A.M. Шаммазов, Г.Г. Янборисова. Опубл. в БИ №5, 1998. 3 с.

6. Абузова,Ф.Ф. Патент №2104912. Устройство для хранения вязких нефтепродуктов / Ф.Ф. Абузова, В.В. Репин, Е.В. Савичев, A.M. Шаммазов, Г.Г. Янборисова. Опубл. в БИ №5, 1998. 3 с.

7. Агапкин, В.М. Перекачка высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов зарубежом / В.М. Агапкин, С.Н. Челенцов. -М.:ВНИИОЭНГ обзорн. информ. 1974. - 88 с.

8. Бартош, Е.Т. Тепловые насосы в энергетике железнодорожного транспорта / Е.Т. Бартош М.:Транспорт, 1985. - 280с.

9. Браун, Д. Нарушение поверхности и ее защита при освоении Севера / Д. Браун, М.А. Граве. Новосибирск: Наука, 1981. 87 с.

10. Бутузов, В.А. Перспективы применения тепловых насосов / В.А. Бутузов // Промышленная энергетика. 2005. - № 10.

11. Васильев, Г. П. Использование низкопотенциальной тепловой энергии земли в теплонасосных системах / Г. П. Васильев, Н. В. Шилкин. -Электрон, текст, дан. Журнал "АВОК", 2003, №2. - Режим доступа к журн.: http://tgv.khstu.ru/lib/artic/abok, свободный.

12. Васильев, Г.П. Энергоэффективная сельская школа в Ярославской области / Г.П. Васильев, Н.С. Крундышев. Электрон, текст, дан. -Журнал "АВОК", 2002, №5. - Режим доступа к журн.: http://tgv.khstu.ru/lib/artic/abok, свободный.

13. Васильев, Г.П. Энергоэффективные здания с теплонасосными системами снабжения / Г.П. Васильев. Электрон, текст, дан. - Журнал "АВОК", 2002, №12. - Режим доступа к журн.: http://tgv.khstu.ru/lib/artic/abok, свободный.

14. Везиршвили, О.Ш. Энергосберегающие системы тепло- и хладоснабжения / О.Ш. Везиршвили, Н.В. Меладзе. М.: Издательство МЭИ, 1994. - 160 е.: ил.

15. Галеев, В.Б. Магистральные нефтеподуктопроводы / В.Б. Галеев, М.З. Карпачев, В.И. Харламенко. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1988.-296 с.

16. Гаррис, Н.А. Построение динамической характеристики магистрального трубопровода (Модель вязкопластичной жидкости) / Н.А. Гаррис, Ю.О. Гаррис, А.А. Глушков // Нефтегазовое дело. 2004. -т.5 №2. - С.296

17. Гаррис, Н.А. Применение тепловых насосов для утилизации сбросного тепла на насосных и компрессорных станциях магистральных трубопроводов: Учеб. пособие. / Н.А. Гаррис, JI.B. Сабитова. Уфа: УГНТУ, 2003.- 123 с.

18. Гаррис, Н.А. Регламент эксплуатации магистрального трубопровода при условии сохранности окружающей среды / Н.А. Гаррис, С.А. Максимова // Нефтяное хозяйство. 1990. - №1. - С.63 - 64.

19. Гаррис, Н.А. Эксплуатация магистрального горячего трубопровода в период сезонной недогрузки / Н.А. Гаррис, П.И. Тугунов, В.К. Александров // Известия высших учебных заведений. 1982. - С. 63 -67.

20. Глушков, А.А. Грунт, как источник низкотемпературного тепла / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // Материалы 57-й научно-технич. конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов УГНТУ. -Уфа: УГНТУ. 2006. - С. 54.

21. Глушков, А.А. Расчет неизотермического нефтепровода с учетом подкачек нефти / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // Материалы 55-й н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Уфа, УГНТУ. -2004. -С.153.

22. Глушков, А.А. Способ, альтернативный "горячей" перекачке / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // VII научно-техническая конференция молодежи ОАО "Северные МН": материалы конференции., г. Ухта, 21-23 нояб. 2006г. / под ред. Чепурного. Ухта: ГТУ. - 2006. - С. 14

23. Глушков, А.А. Учет тепла трения при моделировании неизотермического трубопровода / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // Материалы 56-й научно-технич. конференции студентов, аспирантов, молодых ученых УГНТУ. Уфа: УГНТУ. - 2005. - С. 101.

24. Глушков, А.А. Хладагенты нового поколения / А.А. Глушков, Н.А. Гаррис // Материалы 57-й научно-технич. конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов УГНТУ. — Уфа: УГНТУ. 2006. - С. 53.

25. Гаррис, Н.А. Энергосбережение при трубопроводном транспорте высоковязких нефтей / Н.А. Гаррис, А.А. Глушков // Нефтегазовое дело. 2007. -т.5. №1. - С.99-103

26. Граве, М.А. Охрана окружающей среды при освоении области многолетнемерзлых пород / М.А. Граве. М.: Наука, 1980. - 135 с.

27. Губин, В.Е. Транспортировка высоковязких и высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам / В.Е. Губин // РНТС ВНИИОЭНГ. Сер. транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. —1967. -№11.

28. Губин, В.Е. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов / В.Е. Губин, В.В. Губин. М.: Недра, 1982. - 296 с.

29. Дубини Г. Энергия — под ногами. Но. лень «поднять» / Г Дубин // Украинская техническая газета. 21.08.2008. № 33.

30. Казубов, А.И. Перекачка вязкопластичных высокозастывающих нефтей с подогревом / А.И. Казубов, С.Г. Щербаков, В.И. Черникин // НТС "Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов", ВНИИОЭНГ. 1965. -№7. -СЗ-7.

31. Калнинь, И.М. Энергосберегающие теплонасосные технологии / И.М. Калнинь. Электрон, текст, дан. - Режим доступа к журн.: http://www.transgasindustry.eom/renes/tpump/l/tpmp 1 .shtml, свободный.

32. Калнинь, И.Н. Эффективность альтернативных хладогентов / И.Н. Калнинь, К.Н. Фадеков // Холодильная техника. 1999. №4. - С. 10-13.

33. Камышев, М.А. Охрана окружающей среды при сооружении магистральных мазутопроводов на Аляске / М.А. Камышев, В.И. Акимов.- М., 1979. 57 с.

34. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. // Перев. с англ. под ред. А.А. Померанцева. М.: Наука, 1964. - 488 с.

35. Кривошеин, Б.Л. Магистральный трубопроводный транспорт (физико-технический и технико-экономический анализ) / Б.Л. Кривошеин, П.И. Тугунов. М.: Наука, 1985. - 237 с.

36. Кривошеин, Б.Л. Экономические и теплофизические проблемы при сооружении северных трубопроводов / Б.Л. Кривошеин, В.П. Ковальков // "Систем. Энерг." Симпоз. 80. Т. 3. Иркутск, 1980. - с. 124- 123.

37. Кудрявцев, В.А. Управление радиационно-тепловым балансом -основа охраны природы в области вечной мерзлоты / В.А. Кудрявцев// Сб. Мерзлотные исследования. М.: Изд. МГУ, 1979. - Вып.Х1Х. - с. 3-6.

38. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков М.: Высшая школа, 1967.-599 с.

39. Мартемьянов, А.В. Полезная модель №51519. Устройство для подогрева нефти / А.В. Мартемьянов. Опубл. 27.02.2006 Бюл. №6

40. Мартынов, А.В. Установки для трансформации тепла и охлаждения: Сборник задач; учебное пособие для вузов / А.В. Мартынов М.: Энергоатомиздат, 1989. - 200 е.: ил.

41. Мартыновский, B.C. Тепловые насосы / B.C. Мартыновский М.,Л.: Госэнергоиздат, 1955. - 191 е.: ил.

42. Мартыновский, B.C. Циклы, схемы и характеристики термотрансформаторов./ B.C. Мартыновский. Под ред. В.М.

43. Бродянского.- М.: Энергия, 1979. 288с.

44. Мирзаджанзаде, А.Х. О прогнозировании некоторых параметров при проектировании и эксплуатации магистральных трубопроводов / А.Х. Мирзаджанзаде, Н.Н. Константинов, П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов // Нефтяное хозяйство. 1969. — № 9. - с. 57 - 60.

45. Неволин, А.П. Экологические критерии проектирования магистральных нефтепроводов в северных районах / А.П. Неволин, М.И. Дзик, С.И. Челомбитко // Проблемы нефти и газа Тюмени. -Тюмень, 1981.-№51.-с. 52-53.

46. Пехович, А.И. Расчеты теплового режима твердых тел / А.И. Пехович, В.М. Жидких. Л.: Энергия, 1968.

47. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. Пособие для втузов в 2-х т. Т I / Н.С. Пискунов М.: Интеграл-Пресс, 1997, С. 252

48. Поляков, В. Основы и преимущества малой энергетики и когенерации / В. Поляков. Электрон, текст, дан. - Режим доступа к журн.: http://issuu.eom/sadreek/does/page25/3, свободный.

49. РД 39 0147103 - 386 -87. Руководящий документ. Выбор коэффициента теплопроводности грунта при проектировании трубопроводов / П.И. Тугунов, Н.А. Гаррис, В.В. Новоселов и др. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. - 26 с.

50. РД-30-577-81. Руководящий документ. Методика теплового и гидравлического расчета трубопроводов при стационарной перекачке ньютоновских нефтей с учетом тепла трения, 1981. 90 с.

51. Рей, Д. Тепловые насосы / Д. Рей, Д. Макмайл: Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982. - 224 с.:ил.

52. Рей, Д. Экономия энергии в промышленности / Д. Рей.: Справочное пособие для инженерно-технических работников. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. -208 с.

53. Решение Правления ФСТ России от 20 сентября 2005 года № 435-э/1 Об установлении согласованного тарифа на транспортировку нефти по нефтепроводу "Уса-Ухта" системы магистральных нефтепроводов ОАО "АК "Транснефть"

54. Решетников, Л.Н. Взаимодействие межпромыслового коллектора с многолетнемерзлыми грунтами на месторождении Медвежье / Л.Н. Решетников // ЭИ ВНИИЭГАЗпром. Геология, бурение и разработка газовых месторождений. — 1980. № 3. — с. 8 - 10.

55. Роль и значение многолетнемерзлых пород при освоении территории и в решении проблемы охраны природной среды. // Мерзлотоведение. -М.: МГУ, 1981.-С. 225-234.

56. Руднев, В.П. Оптимизация режимов эксплуатации магистральных нефтепроводов Западной и Северо-Западной Сибири / В.П. Руднев, В.Д. Черняев. М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - 48 с.

57. Савичев Е. В. Совершенствование систем энергосбережения в процессах подогрева на нефтебазах : дис. канд. техн. наук / Е. В. Савичев; Уфимский государственный нефтяной технический университет. Уфа, 2009. - 121 с.

58. Савичев, Е.В. Системы энергосбережения на нефтебазах / Е.В. Савичев, Г.Г. Янборисова, В.В. Репин //Материалы 49 научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ.-Уфа, 1998.

59. Соколов, С.М. Исследование условий работы промысловых трубопроводов в мерзлых грунтах / С.М. Соколов, С.С. Караваев, Г.Г. Первушин // РНТС ВНИИОЭНГ. Нефтепромысловое строительство, 1980.-№ 11.-с. 8- 12.

60. Спиридонов, В.В. Исследование трубопроводов, сооружаемых в условиях Крайнего Севера /В.В. Спиридонов // Труды ВНИИСТ. -М.: 1974. Вып 29. - с .7 - 79.

61. Справочник по климату СССР. Вып. 9. Пермская, Свердловская, Челябинская области и Башкирская АССР. Часть II. Температура воздуха и почвы. JL: 1965. - 363 с.

62. Тугунов, П.И. Методика расчета эксплуатационных режимов теплоизолированных мазутопроводов. Главнефтеснаб РСФСР // Отрасл. лабор. трубопр. транспорта. / П.И. Тугунов, Н.А. Гаррис, Л.П. Заболотникова и др. Уфа: УНИ, 1979. - 79 с.

63. Тугунов, П.И. Методика теплогидравлического расчета мазутопроводов. Госкомнефтепродукт РСФСР // Отрасл. лабор. трубопров. транспорта / П.И. Тугунов, Н.А. Гаррис, B.C. Галиев -Уфа: УНИ, 1982.-55 с.

64. Тугунов, П.И. Нестационарные режимы перекачки нефтей и нефтепродуктов / П.И. Тугунов М.: Недра, 1984. 224 с

65. Тугунов, П.И. Тепловая изоляция нефтепродуктопроводов и резервуаров / П.И. Тугунов. М.: Недра, 1985. - 152 с.

66. Тугунов, П.И. Челночный разогрев трубопровода / П.И. Тугунов, Н.А. Гаррис // НТС. "Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз". Уфа, 1972. - вып. 4. -с. 57-62.

67. Фельдман, Г.М. Пособие по прогнозу температурных режимов грунтов Якутии / Г.М. Фельдман, А.С. Тетельбаум, Н.И. Шендер и др. Отв. Ред. П.И. Мельников. Якутск: СО АН СССР, 1988. - 240 с.

68. Филатова, А.Н. Оптимизация режимов работы нефтепровода Уса-Ухта с учетом путевых отборов и подкачек / А.Н. Филатова, Н.А. Гаррис // Материалы 52-й н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых,-Уфа: УГНТУ, 2001.

69. Хайнрих, Г. Теплонсосные установки для отопления и горячего водоснабжения/ Г. Хайнрих, X. Найорк, В. Нестлер; пер. с нем. H.JI. Кораблевой, Е.Ш. Фельдмана; под ред.Б.К. Явнеля,- М.: Стройиздат, 1985. 351 е.: ил.

70. Черникин, В.И. Перекачка вязких и застывающих нефтей / В.И. Черникин. М.: Гостоптехиздат, 1958.

71. Шутов, А.А. Тепловые потери подземного изолированного "горячего" трубопровода / А.А. Шутов // Техн.-экон. вопросы трубопроводного транспорта. Уфа.: ВНИИСПТнефть, 1982.

72. Яблонский, B.C. Еще об оптимальных условиях перекачки нефти по трубопроводам / B.C. Яблонский // Нефтяное хозяйство. 1956. - № 5. - С. 53 -59.

73. Яблонский, B.C. Проектирование, эксплуатация и ремонт нефтепродуктопроводов / B.C. Яблонский, В.Ф. Новоселов, В.Б. Галеев, Г.З. Закиров, М.: Недра, 1965. - 410 с.

74. Янтовский, Е.И. — Промышленные тепловые насосы / Е.И. Янтовский, JT.A. Ленвин. М.: Энергоатомиздат 1989. - 128 с.:ил.

75. ASHRAE Handbook. 1999 HVAC Application. Chapter 31. Energy resources.

76. Clauser, С (1997a) Geothermal energy use in Germany — status and potential.Geothermics, Vol.26(2), pp203-220.

77. Godard, O. and Poppe, H. Temperatures in the soil in Belgium and in Luxemourg. Bulletin of the Belgian Society of Astronomy, Meteorology and Earth Sciences, Vol.76, No. 9-10, Sept/Oct. 1963. (In French).

78. Heat pumps and three important "E:S": Energy, Enviroment and economy / Granryd E., Jonsson M.E. // Refrig., Clim. Contr. And Energy Conserv/: Proc. Meet. Commis. E2, El, B2/B1, Melbourne, Febr. 11-14, 1996 / Int. Inst. Refrig.-Paris, 1996. P. 13-22.

79. ORKUSTOFNUN Working Group, Iceland (2001): Sustainable production of geothermal energy suggested definition. IGA News no. 43. January-March, 2001. 1-2.

80. Reclamation of the Norman Wells pipeline. Donald M. Wishart Interprovincial pipe line limited P.O. Box 398 Edmonton, Alberta, T5J 2J9/Wishart Donald M.//Occas. Publ./Boreal Inst. North. Stud.-1988.-№24. c. 11-27.

81. Rybach L. Status and prospects of geothermal heat pumps (GHP) in Europe and worldwide; sustainability aspects of GHPs. International course of geothermal heat pumps, 2002.

82. Sanner В . DESCRIPTION OF GROUND SOURCE TYPES FOR THE HEAT PUMP . 2002. www.geothermie.de/uebseiten/ubsanner.htm

www.dissercat.com

СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано для подготовки и транспортировки высоковязкой нефти в нефтяной промышленности.

Известен способ подготовки нефти и использования попутно добываемого газа [RU 2501944, МПК Е21В 43/34, B01D 19/00, опубл. 20.12.2013 г.], осуществляемый с помощью устройства, которое включает путевые подогреватели, нефтегазосепаратор, горизонтальный отстойник, технологическую емкость, буферную емкость для сырой нефти, установку подготовки высокосернистой нефти, отстойник с гидрофобным фильтром, буферную емкость для сточной воды, газосепаратор, конденсатосборник и компрессорную установку.

Основным недостатком известного устройства является необходимость транспортировки нефти в условиях, исключающих смешение газа с нефтью, например, путем организации ламинарного течения жидкости по трубопроводу, выполнения трубопровода с нулевым или минимальным уклоном без перехода уклона в противоположную сторону, применением трубопровода диаметром, заведомо большим, чем необходимо для наполнения трубопровода и т.п., что практически исключает возможность применения известного устройства в промышленности.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка подготовки тяжелых нефтей (варианты) [RU 2471853, МПК C10G 33/00, C10G 33/04, B01D 17/00, опубл. 10.01.2013 г.], которая включает трехфазный сепаратор с линией подачи продукции скважин, сырьевой насос, коалесцер с внутренними коалесцирующими элементами и отстойник с внутренней коалесцентно-осадительной секцией, а также буферную емкость с насосом и узлом учета товарной нефти (блок насосов внешнего транспорта) и очистные сооружения (блок подготовки воды). Установка может быть оснащена блоком подачи реагента и нагревателем, размещаемым перед коалесцером.

Недостатками данной установки являются потери попутного нефтяного газа, избыток которого, не использованный для собственных нужд, сжигается на факелах, а также большие затраты на энергообеспечение дожимных насосных станций и/или путевых подогревателей нефти, предусматривающее создание дорогостоящей инфраструктуры для обеспечения электроэнергией и топливом.

Задачей изобретения является уменьшение потерь попутного нефтяного газа и снижение затрат на транспортировку нефти.

Техническим результатом является уменьшение потерь попутного нефтяного газа и снижение затрат на транспортировку нефти за счет ее перекачки в виде нефтегазовой смеси путем установки мультифазных насосных станций, а также оснащения дожимных насосных станций и/или путевых подогревателей блоками разгазирования нефти, подготовки топливного газа и получения электрической и тепловой энергии, нагрева и перекачки.

Предложено три варианта системы подготовки и транспортировки высоковязкой нефти.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой системе, включающей трехфазный сепаратор с линиями подачи продукции скважин и вывода газа сепарации, блоки насосов внешнего транспорта и подготовки воды, особенностью является то, что система включает по меньшей мере один трехфазный сепаратор, в качестве блока насосов внешнего транспорта установлена мультифазная насосная станция с линией подачи нефтегазовой смеси, соединенная с линией вывода газа сепарации, на которой установлен блок подготовки топливного газа, а на линии подачи нефтегазовой смеси размещена по меньшей мере одна дожимная насосная станция и/или по меньшей мере один путевой подогреватель нефти, оснащенные блоками разгазирования нефти, подготовки топливного газа, получения электрической и тепловой энергии, нагрева и перекачки нефти, а также установка стабилизации нефти или концевая сепарационная установка.

Второй вариант отличается тем, что для улучшения качества сепарации нефти после трехфазного сепаратора установлен блок фракционирования, соединенный линией подачи циркулирующей легкой фракции с линией подачи продукции скважин.

Третий вариант отличается тем, что для улучшения качества сепарации нефти после трехфазного сепаратора установлены насос, электродегидраторы и блок термической доподготовки нефти, соединенный линией подачи циркулирующей легкой фракции с линией подачи продукции скважин.

Мультифазная насосная станция может включать буферную емкость, мультифазные насосы и узлы учета товарной нефти и газа. Блок разгазирования может быть выполнен в виде сепаратора с нагревателем. Блок подготовки газа может включать сепаратор, узел метанирования и узел осушки. Блок получения электрической и тепловой энергии может быть выполнен в виде газопоршневой или газотурбинной электростанции с узлами утилизации тепла отходящих газов. Блок нагрева и перекачки нефти может представлять собой мультифазную насосную станцию, оснащенную теплообменником. Блок фракционирования может быть выполнен в виде нагревателя и сепаратора. Блок термической доподготовки нефти может состоять, например, из рекуперативного теплообменника, блоков сепарации и стабилизации, фракционирования и термолиза, а также печи. Остальные элементы системы могут быть выполнены в виде любых устройств соответствующего назначения, известных из уровня техники.

Размещение на линии подачи нефтегазовой смеси дожимных насосных станций с путевыми подогревателями или без них, оснащенных блоками разгазирования нефти, подготовки топливного газа, получения электрической и тепловой энергии, нагрева и перекачки нефти позволяет использовать газ, растворенный в нефти, для энергообеспечения транспортировки, за счет чего уменьшить потери попутного нефтяного газа и снизить затраты на транспортировку нефти. Установка после трехфазного сепаратора блока фракционирования, соединенного линией подачи циркулирующей легкой фракции с линией подачи продукции скважин, позволяет снизить вязкость нефти и повысить качество подготовки нефти. Установка после трехфазного сепаратора насоса, электродегидраторов и блока термической доподготовки нефти позволяет снизить вязкость нефти путем термического превращения высокомолекулярных парафинов тяжелых фракций нефти в легкие углеводородные фракции, что снижает энергозатраты на транспортировку нефти, а соединение линии вывода циркулирующей легкой фракции с линией подачи продукции скважин позволяет уменьшить вязкость нефти и повысить качество подготовки нефти. Циркулирующая легкая фракция может подаваться как в жидком, так и в парообразном виде.

Первый вариант предлагаемой системы (фиг. 1) включает трехфазные сепараторы 1 (условно показан один аппарат), мультифазную насосную станцию 2 и блок подготовки газа 3, дожимные насосные станции 4 (условно показана одна станция) с путевыми подогревателями нефти или без них, оснащенные блоками разгазирования нефти 5, подготовки топливного газа 6, получения электрической и тепловой энергии 7, нагрева и перекачки нефти 8, а также установку стабилизации нефти или концевую сепарационную установку 9. Второй вариант (фиг. 2) отличается установкой блока фракционирования 10 на линии 19 после сепараторов 1. Третий вариант (фиг. 3) отличается установкой на линии 19 после сепараторов 1 насоса 11, электродегидраторов 12 (условно показан один аппарат) и блока термической доподготовки нефти 13.

При работе первого варианта системы нефть по линии 14 направляют в сепаратор 1, где выделяют газ, выводимый по линии 15, часть которого после подготовки в блоке 3 подают по линии 16 на собственное потребление, а неиспользованную часть по линии 17 - на станцию 2, пластовую воду, выводимую из системы по линии 18 (блок подготовки воды условно не показан), и обезвоженную нефть, которую в смеси с неиспользованной частью газа с помощью мультифазной насосной станции 2 по линии 19 подают на стабилизацию в установке стабилизации нефти или концевой сепарационной установке 9, и далее в магистральный трубопровод (условно не показан). На линии 19 установлена дожимная насосная станция 4 с блоками 5-8. В блоке 5 нефть частично разгазируют с получением газа, подаваемого по линии 20 в блок 6, из которого топливный газ по линии 21 направляют в блок 7, из которого электроэнергию и/или тепло по линиям 22 и 23 направляют в блок 8, с помощью которого частично разгазированную нефть нагревают и/или перекачивают в магистральный трубопровод. Работа второго варианта системы отличается тем, что обезвоженную нефть после сепараторов 1 подвергают фракционированию в блоке 10 с получением циркулирующей легкой фракции, подаваемой по линии 24 в линию 14. При работе третьего варианта системы обезвоженную нефть после сепараторов 1 насосом 11 подают в электродегидратор 12, а далее - в блок 13, где подвергают термической конверсии с получением циркулирующей легкой фракции, подаваемой по линии 24 в линию 14.

Таким образом, предлагаемая система позволяет уменьшить потери попутного нефтяного газа, снизить затраты на транспортировку нефти и может быть использована в промышленности.

edrid.ru

Способ подготовки высоковязкой нефти к транспортировке по трубопроводу

Настоящее изобретение относится к способу подготовки высоковязкой нефти к транспортировке по трубопроводу, который может быть использован в нефтедобывающей промышленности. Способ включает предварительный нагрев исходной нефти, термокрекинг с закалочным охлаждением продуктов термокрекинга и последующим их разделением в испарителе на жидкую и газопарожидкостную фазы, при этом последнюю разделяют в газосепараторе на газ испарителя, используемый в качестве топлива, и дистиллят, а жидкую фазу испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники и на смешение с вышеупомянутым дистиллятом с последующим охлаждением до температуры транспортировки по трубопроводу. При этом исходную нефть после предварительного нагрева подвергают разделению в сепараторе на жидкую фазу - фракцию выше 200°С и газопарожидкостную фазу, которую разделяют в дополнительном газосепараторе на газ, подаваемый на смешение с вышеупомянутым газом испарителя, и дистилляты, подаваемые на смешение с дистиллятами, выделенными из продуктов термокрекинга, и с жидкой фазой испарителя, при этом часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С подвергают термокрекингу, а другую часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С используют при закалочном охлаждении продуктов термокрекинга с последующим разделением полученной сырьевой смеси в испарителе. Предлагаемый способ позволяет повысить стабильность термообработанной нефти, направляемой в трубопровод. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам подготовки высоковязкой нефти для ее транспортировки по трубопроводу и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен способ подготовки высоковязкой нефти, включающий термообработку части высоковязкой нефти путем ее нагрева до 80-90°С, термический крекинг оставшейся части нефти при температуре 400-500°С, последующее их смешение и охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры перекачки по трубопроводу [А.с. СССР №1122866, МПК С10G 31/06, 1984].

Недостатком известного способа является физическая нестабильность высоковязкой нефти, закачиваемой в трубопровод, связанная с повышенным газосодержанием.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки высоковязкой нефти для перекачки по трубопроводу, включающий предварительную термообработку нефти путем нагрева в сырьевом теплообменнике с последующим разделением ее потока на две части, одну из которых направляют на термокрекинг, а другую - на смешение с продуктами термокрекинга с последующим охлаждением полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу, продукты термокрекинга подвергают разделению на газопарожидкостную и жидкую фазы в испарителе, при этом жидкую фазу из испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники с последующим разделением охлажденной жидкой фазы на две части, одну из которых подают на закалочное охлаждение продуктов термокрекинга перед подачей в испаритель, а другую - на смешение с термообработанной частью нефти, причем газопарожидкостную фазу продуктов термокрекинга охлаждают и подают на разделение в газосепаратор на газ, используемый в качестве топливного газа в печи термокрекинга, и дистиллят, подаваемый на смешение с полученной сырьевой смесью в упомянутый трубопровод (патент РФ № 2560491).

К недостатку данного способа относится необходимость смешения высоковязкой нефти и жидкой фазы испарителя, имеющих большую разницу в фракционном составе перед закачкой в трубопровод, что приводит к образованию агрегативно неустойчивых смесей с последующим образованием осадка в период хранения и транспортировки подготовленной нефти, что свидетельствует о ее физической нестабильности.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение стабильности термообработанной нефти, направляемой в трубопровод.

Это достигается тем, что в способе подготовки высоковязкой нефти для транспортировки по трубопроводу, включающем предварительный нагрев исходной нефти, термокрекинг с закалочным охлаждением продуктов термокрекинга и последующим их разделением в испарителе на жидкую и газопарожидкостную фазы, при этом последнюю разделяют в газосепараторе на газ испарителя, используемый в качестве топлива, и дистиллят, а жидкую фазу испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники и на смешение с вышеупомянутым дистиллятом с последующим охлаждением до температуры транспортировки по трубопроводу, согласно изобретению исходную нефть после предварительного нагрева подвергают разделению в сепараторе на жидкую фазу - фракцию выше 200°С и газопарожидкостную фазу, которую разделяют в дополнительном газосепараторе на газ, подаваемый на смешение с вышеупомянутым газом испарителя, и дистилляты, подаваемые на смешение с дистиллятами, выделенными из продуктов термокрекинга, и с жидкой фазой испарителя, при этом часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С подвергают термокрекингу, а другую часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С используют при закалочном охлаждении продуктов термокрекинга с последующим разделением полученной сырьевой смеси в испарителе.

Целесообразно исходную нефть предварительно нагревать до температуры 230-250°С.

Выделение жидкой фазы сепаратора-фракции выше 200°С и ее использование для закалочного охлаждения продуктов термокрекинга, близких по своему фракционному составу к вышеупомянутой фракции, позволяет осуществить их эффективное перемешивание перед подачей в испаритель и, как следствие, повысить физическую стабильность нефти, закачиваемой в трубопровод.

Способ осуществляют следующим образом.

Высоковязкая нефть, имеющая плотность при 20°С - 970 кг/м3, вязкость при 20°С - 2200 сСт и выход фракций до 200°С – 7 об.% насосом 1 через теплообменник 2 поступает в сепаратор 3 с температурой 230-250°С. В сепараторе 3, снабженном тарелками 4, предварительно термообработанная нефть разделяется на газопарожидкостную фазу и жидкую фазу (фракция выше 200°C), при этом пары поднимаются вверх через укрепляющую часть сепаратора 3, оборудованную клапанными тарелками, а жидкая фаза сепаратора (фракция выше 200°С) опускается вниз по каскадным тарелкам. Газ и пары бензиновой фракции из сепаратора 3 после охлаждения в воздушном холодильнике 8 поступают в дополнительный газосепаратор 9, из которого выводятся газ и дистиллят - бензиновая фракция, которая насосом 10 частично возвращается в сепаратор 3 в виде острого орошения, а ее остаточное количество вовлекается в смеси с дистиллятом - бензиновой фракцией термокрекинга в жидкую фазу испарителя (кубовый остаток) - основной компонент нефти, закачиваемой в трубопровод.

С низа сепаратора 3 часть жидкой фазы (фракцию выше 200°С) насосом 5 через теплообменник 6 подают в трубчатую печь 7, где она нагревается до температуры 450-460°С и далее поступает в низ реакционной камеры 11, в которой выдерживается в течение 2-4 мин. Газопарожидкостная смесь - продукты термокрекинга с верха реакционной камеры 11 смешиваются перед испарителем 12 с другой частью жидкой фазой сепаратора (фракция выше 200°С) предварительно термообработанной нефти, подаваемой насосом 5 из сепаратора 3 и используемой в качестве захолаживающего агента, и полученная сырьевая смесь с температурой 350°С поступает в испаритель 12. В испарителе 12, снабженном тарелками 13 газопарожидкостная смесь продуктов термокрекинга разделяется, пары поднимаются вверх через укрепляющую часть испарителя 12, оборудованную клапанными тарелками, а жидкая фаза опускается вниз по каскадным тарелкам, образуя кубовый остаток (фракция выше 350°С).

Газ и пары бензиновой фракции из испарителя 12 после охлаждения в воздушном холодильнике 18 поступают в газосепаратор 17, из которого выводятся газ, подаваемый на смешение с газом сепаратора 3, и дистиллят - бензиновая фракция, последняя насосом 19 частично возвращается в испаритель 12 в виде острого орошения, а ее остаточное количество вовлекается в смеси с бензиновой фракцией, поступающей из дополнительного газосепаратора 9, в жидкую фазу испарителя (кубовый остаток) - основной компонент нефти, закачиваемой в трубопровод.

С низа испарителя 12 жидкая фаза испарителя - кубовый остаток насосом 14 подается через теплообменники 6, 2 и воздушный холодильник 15 в смеситель 16, где после смешения с бензиновой фракцией, поступающей из газосепараторов 9, 17, окончательно полученная сырьевая смесь - конечная нефть, имеющая плотность при 20°С - 940 кг/м3, вязкость при 20°С - 120 сСт, закачивается в трубопровод.

Газы из газосепараторов 9,17 после очистки в адсорбционной колонне (не показана) от сероводорода путем промывки раствором метилдиэтаноламина (МДЭА) используются в качестве топлива в трубчатой печи.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет путем отделения на стадии предварительной термообработки высоковязкой нефти газопарожидкостной фазы использовать ее жидкую фазу (фракцию выше 200°С) в качестве захолаживающего агента продуктов термического крекинга перед испарителем, что обеспечивает интенсивный тепло- и массообмен полученной смеси продуктов термокрекинга и жидкой фазы предварительно термообработанной нефти перед испарителем и, как следствие, равномерное распределение последней в кубовом остатке - основном компоненте подготавливаемой нефти для транспортировки. При этом повышается стабильность нефти, закачиваемой в трубопровод, и исключается ее расслоение и выпадение осадка в период хранения и транспортировки.

1. Способ подготовки высоковязкой нефти к транспортировке по трубопроводу, включающий предварительный нагрев исходной нефти, термокрекинг с закалочным охлаждением продуктов термокрекинга и последующим их разделением в испарителе на жидкую и газопарожидкостную фазы, при этом последнюю разделяют в газосепараторе на газ испарителя, используемый в качестве топлива, и дистиллят, а жидкую фазу испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники и на смешение с вышеупомянутым дистиллятом с последующим охлаждением до температуры транспортировки по трубопроводу, отличающийся тем, что исходную нефть после предварительного нагрева подвергают разделению в сепараторе на жидкую фазу - фракцию выше 200°С и газопарожидкостную фазу, которую разделяют в дополнительном газосепараторе на газ, подаваемый на смешение с вышеупомянутым газом испарителя, и дистилляты, подаваемые на смешение с дистиллятами, выделенными из продуктов термокрекинга, и с жидкой фазой испарителя, при этом часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С подвергают термокрекингу, а другую часть жидкой фазы сепаратора - фракцию выше 200°С используют при закалочном охлаждении продуктов термокрекинга с последующим разделением полученной сырьевой смеси в испарителе.

2. Способ подготовки высоковязкой нефти по п. 1, отличающийся тем, что исходную нефть перед сепаратором предварительно нагревают до температуры 230-250°С.

www.findpatent.ru

Способ трубопроводного транспорта высоковязких нефтей

 

Изобретение относится к гидротранспорту высоковязких нефтей. Сущность изобретения: перед смешением с водой, имеющей слабощелочную реакцию, часть нефти обрабатывают озоном при расходе от 8 до 15 г озона на 1 кг нефти. При этом перед подачей в трубопровод вязкой нефти озонированную нефть диспергируют в потоке воды со слабощелочной реакцией при расходе не ниже 5% к объему перекачиваемой нефти. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к гидротранспорту высоковязких нефтей и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам и может быть использовано для перекачки вязких, содержащих воду нефтяных сред, а также высокопарафинистых нефтей по нефтепромысловым трубопроводам.

Известны способы транспорта высоковязких, застывающих при высокой температуре и нефтепродуктов (патент США N 3307567, кл. 173-13, 1964; [1] авт. св. СССР N 184709, 1966), основанные на перекачке нефти (нефтепродукта) по маловязкому пристенному слою, создаваемому водой. Недостатками известных способов являются большое содержание водной фазы, подаваемой в трубопровод (до 30 40%), необходимость строгого поддержания постоянного специально подобранного режима перекачки, усложнение конструкции трубопровода из-за необходимости применения специальных и многочисленных механических устройств для ввода воды в пристенную область, ограниченную стенкой трубы, и объемом перекачиваемой нефти, ухудшение коммерческих свойств перекачиваемой нефти из-за образования значительных количеств стойкой эмульсии обратного типа, необходимость утилизации больших объемов воды на конечном пункте перекачки нефти. Известны способы перекачки высоковязких нефтей (нефтепродуктов), основанные на применении дисперсных структур потока нефти в водных растворах различного рода (ионогенных и неионогенных) поверхностно-активных веществ (ПАВ) и активирующих добавок типа водорастворимых фосфатов, силикатов, карбонатов и водорастворимых полимеров или их смесей ([2] патент США N 3425429, кл. 137-13, 1967; авт. св. СССР N 287775, 1970). Недостатками данных способов являются высокие расходы на приобретение больших объемов дорогостоящих водорастворимых синтетических ПАВ и активирующих добавок, технология получения растворов композиций сложна и трудоемкая, требует организации строгого аналитического контроля, больших капитальных и эксплуатационных затрат, а при изменении физико-химической характеристики перекачиваемой нефти необходима смена применяемых реагентов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ совместного транспорта нефти с водой, в котором необходимое для создания дисперсной структуры и пристенного водного слоя поверхностно-активное вещество получают непосредственно в процессе перекачки самой вязкой нефти [3] В этом способе поверхностно-активные эмульгаторы лиофильного типа получают омылением присутствующих в нефти нафтеновых кислот добавкой от 0,05 до 1,4% щелочного агента (едкие натр или калий, аммиак и др. ). Недостатком способа является узкая область применения способа, ограниченная нефтями с высокими кислотными числами. При недостатке нафтеновых кислот и других омыляемых веществ в составе нефти необходимого количества лиофильных ПАВ не образуется. В этих случаях по прежнему необходим ввод в нефтяную фазу эмульгаторов, получаемых, например, омылением некоторых легких асфальтовых нефтей, или необходимо применение традиционных синтетических ПАВ. Задачи изобретения повышение эффективности способа гидротранспорта любых высоковязких нефтей (нефтепродуктов) путем исключения применения традиционных лиофильных поверхностно-активных веществ. Это достигается тем, что перед смешением с водой, имеющей слабощелочную реакцию, часть нефти обрабатывают озоном при расходе от 8 до 15 г озона на 1 кг нефти. При этом перед подачей в трубопровод вязкой нефти озонированную нефть диспергируют в потоке со слабощелочной реакцией при расходе не ниже 5% к объему перекачиваемой нефти. В предлагаемом способе в качестве лиофильного ПАВ используется продукт окисления высокомолекулярной части (полиареновые и гетероароматические соединения) нефти озоном. В результате реакции наблюдается разрушение поликонденсированных ароматических систем, раскрытие гетероароматических циклов, а при последующем гидролитическом расщеплении образующихся продуктов происходит накопление в объеме нефти кислородсодержащих соединений кислотного характера: (поли-)карбоновых кислот, альдегидокислот и эфиров. Такие продукты придают обработанной озоном нефти высокую поверхностную активность на границе с водой, имеющей слабощелочную реакцию, а также способность образовалась маловязкие эмульсии прямого типа. В зависимости от физико-химических свойств перекачиваемой нефти условия озонолиза (расход озона, а для высокозастывающих и температура) могут несколько изменяться, но в любом случае лиофильные ПАВ в необходимом количестве образуются вне зависимости от их состава. Для большинства высоковязких нефтей оптимальными условиями генерации лиофильных ПАВ, обеспечивающими наибольший их выход, высокую поверхностную активность, образование маловязких эмульсий прямого типа, наименьшую способность к самокоагуляции и выделению в отдельную фазу, являются расход озона от 8 до 15 г на 1 кг нефти и температуре, обеспечивающая вязкость нефти, не ниже 10 20 сСт. Далее без операции выделения из реакционной массы образующихся ПАВ проозонированную указанным образом нефть используют для перекачки исходной высоковязкой нефти (нефтепродукта) в качестве поверхностно-активного продукта. При этом озонированный продукт сначала диспергируют в потоке воды, имеющей слабощелочную реакцию (pH 7,3 7,7), а полученную смесь озонированной нефти и воды далее используют для перекачки исходной нефти обычным образом. Для сокращения эксплуатационных затрат озонированию может быть подвергнута только небольшая часть транспортируемой нефти. При этом расход озонированной нефти по крайней мере не должен быть меньше 5% от объема перекачиваемой нефти. При небольших объемах перекачки и наличии озоногенератора повышенной мощности озонированию может подвергаться больший объем вязкой нефти. Получаемые этим способом маловязкие эмульсии нефти в воде, в силу лиофильности образующихся поверхностно-активных соединений, являются малоустойчивыми и легко разделяются на исходные фазы на конечных пунктах доставки нефти без дополнительных дефицитных и дорогостоящих синтетических деэмульгаторов и применения нагрева. Применение озонированной нефти в качестве поверхностно-активного реагента делает способ перекачки высоковязких нефтей (нефтепродуктов) универсальным, легко регулируемым и пригодным для транспортировки нефтей и нефтепродуктов в не зависимости от их физико-химических характеристик.

Формула изобретения

1. Способ трубопроводного транспорта высоковязких нефтей, включающий совместную перекачку нефти с водой и щелочным агентом, отличающийся тем, что перед смешением с водой часть нефти обрабатывают озоном при расходе от 8 до 15 г озона на 1 кг нефти. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед подачей в трубопровод вязкой нефти озонированную нефть диспергируют в потоке воды со слабощелочной реакцией при расходе не ниже 5% к объему перекачиваемой нефти.

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к технологии транспортирования нефтей и газоконденсатов, содержащих сероводород и меркаптаны

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, а именно к способам обработки нефти и нефтепродуктов и различного вида емкостях, включая нефтепроводы

Изобретение относится к транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для повышения эффективности подготовки к транспорту высоковязких и парафинистых нефтей по трубопроводам путем уменьшения вязкости

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта высоковязких нефтей и материалов и предназначено для создания устойчивого стержневого потока с маловязким пристенным слоем

Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности, а более конкретно в виброподогревателям и может быть использовано для подготовки высокопарафинистых и высоковязких нефтей к перекачке из емкостей, например, из железнодорожных цистерн

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности, к способу транспортировки продукции нефтяных скважин по трубопроводам, связывающим скважину с товарным парком и по нефтепроводам

Изобретение относится к области изменения свойств вещества

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и предназначено для уменьшения гидравлических сопротивлений в трубопроводе при перекачке с месторождений высоковязкой нефти на пункты подготовки

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефтей, преимущественно к трубопроводному транспорту высокопарафинистых нефтей с применением депрессорных присадок и разбавителей

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а точнее, к транспортированию вязких продуктов, например нефти и продуктов ее переработки, и может быть использовано для снижения пускового давления и аварийности на трубопроводе

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплоэнергетике

Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для трубопроводного транспорта всех типов нефтей и нефтепродуктов

Изобретение относится к судостроению и гидравлики и направлено на решение вопросов, связанных с повышением расходно-напорных характеристик перекачивающих гидросистем путем уменьшения сопротивления трения гидромагистралей и улучшения условий работы гидронасосов, включенных в эту систему

Изобретение относится к транспорту нефтепродуктов с высокой вязкостью и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для уничтожения донных отложений мазутохранилищ путем введения в топливо, подаваемое на сжигание

Изобретение относится к гидротранспорту высоковязких нефтей

www.findpatent.ru