Способ предотвращения и ликвидации гидратных отложений природного газа

 

Изобретение относится к предупреждению и ликвидации гидратных отложений природных газов и может бить пспользопано при добыче, промысловой подготовке, магистральном транспорте и хранения природных и нефтяных попутных газов. Для снижения эксплуатационных затрат в ствол скважины, в систему газосбора и промысловой подготовки газа к магистральному транспорту - в газоводный поток, в магистральные трубопроводы - в зону гидратной пробки, в гидратную массу вводят эфироальдегидную фракцию или укрепленную эфиро-альдегидную фракцию гмдролизноспиртового производства на основе сернокислотного гидролиза и спиртового сбраживания культурами дрожжей рода Saccharomyces и Schlzosaceharomyces. 1 з.п ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 0 53/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4466717/26 (22) 26.07,88 (46) 15.10,91. Бюл. М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) А.M.Лисичкин, П.П.Чернов, Е.M,Âîëoãèна и M.Н.Давыдова (53) 66.074.31(088.8) (56) Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. M.: Недра, 1985, с. 102-109. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

ПРИРОДНОГО ГАЗА

Изобретение относится к предупреждениям и ликвидации гидратных отложений природных газов и может быть использовано при добыче, промысловой подготовке, магистральном транспорте и хранении природных и нефтяных попутных газов, Цель изобретения — сокращение эксплуатационных затрат.

В соответствии с технологией гидролиэно-спиртового производства этанола эфиро-альдегидную фракцию (ЭАФ) получают как головной продукт либо из спиртовой колонны, из последних секций дефлегматора (при трехколонной схеме ректификации), либо из эпюрационной колонны (при четырехколонной схеме), либо из эфирной колонны (при пятиколонной схеме). B последнем случае ЭАФ является укрепленной. Фактически, название фракции определяет место ее отбора в технологической схеме ректифика„„5>, „1683807 Д1 (57) Изобретение относится к предупреждению и ликвидации гидратных отложений природных газов и может бь,ть использовано при добыче, промысловой подготовке, магистральном транспорте и хранения природных и нефтяных попутных газов. Для снижения эксплуатационных затрат в ствол скважины, в систему газосбора и промысловой подготовки газа к магистральному транспорту — в гаэоводный поток, в магистральные трубопроводы — в зону гидратной пробки, в гидратную массу вводят эфироальдегидную фракцию или укрепленную эфиро-альдегидную фракци о гидролизно- спиртового производства HB основе сернокис-. лотного гидролиза и спиртового сбраживания культурами дрожжей рода Sacchalomyces u

SchtzosacehaIomyces. 1 з,п. ф-лы, 1 табл. у ции этанола и тем самым в значительной мере ее состав.

Помимо того состав ЭАФ определяется стадиями гидролиза растительного сырья и микробиологического сбраживания гидролизованных гексозных сахаров. В соответствии с принятой технологией гидролиз осуществляют разбавленной (0,5 — 0,80 -ной} серной кислотой, сбраживание сусла — дрожжевыми

МИКРООРГаНИЗМаМИ РОДа ЯаССг1аГОтУСЕЗ И

SciIirosaccharamyces.

По данным и проведенным наблюдениям ЭАФ включают; метанол — 15 — 30 мас,, этанол — до 50% сложные эфиры (илформи— ат, метил- и этилацетаты и.qp.}- 1-7, альдегиды(формальдегид, ацетальдегид, глиоксаль и метилглиоксаль и др.1 — 3 — 5%. котоны (ацетон и метилэтилкетон} — 1 — 24%, кислоты. высшие спирты до 3, вода — до 5 .

Укрепленная ЭАФ содержит: метанол

4-10 мас,, этанол — 30-50, сложныа эфи1683807

10

30

40 ры 25 38 мас % альдегиды — 16r — 18 j кис» лоты, высшие алканолы — I 3 "j), остальное вода. Содержание неидентифицированных примесей не превышает 1,5,ь.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, 8 устье скважин, шлейфы, в дроссельные устройства, в сепараторы i и И ступеней, в теплообмен ники — в поток сырого газа вводят ЭАФ с целью предупреждения образования газогидратов. Для разрушения гидратных пробок в магистральных трубопроводах или в городских газораспределительных системах в районах Крайнего

Севера, в места их образоьания вводят ЭАФ до расплавления гидратных пробок. Аналогично ЭАФ можно вводить в гидратную залежь или иную гидратную массу до ее разрушения, Расход ингибитора определяют в соответствии с общепринятой практикой. При одинаковых характеристиках потока сырого газа расход ЗАФ выше расхода метанола в среднем в 1,25 раза, При осуществлении разрушения гидратных пробок расход ЭАФ выше. чем метанола в

1,38 раза.

Пример. Предлагаемый способ предупреждения и ликвидации гидратных отложений с испол ьзованием ЭАФ гидролиэно-спиртового производства реализуют на существующем технологическом оборудовании, используемом для сбора, подготовки, транспорта и хранения газа.

Экспериментальное определение эффективности осуществления способа предупре>кденил образования гидратов природного газа и их разрушения осуществляют с двумя укрепленными ЭАФ; Онежского (ЭАФ-5A) и Ивдельского (ЗАФ-5И) гидролизных заводов, использующих для сбраживания гидролизованных гексозных сахаров, соответственно, Saccharomyccs u

Ясйлозассйагоп1усев, и с одной ЭАФ Архангельского гидролизного завода, отобранной из флегмовой линии эпюрационной колонны, что соответствует ЭАФ, получаемой при ректификации по четырехколонной схеме (ЭЛФ-4А).

Определение эффективности ингибиторов гаэогидратов осуществляют в термостатируемом металлическом сосуде высокого давления, снабженном электромагнитной мешалкой, двумя кварцевыми окнами для визуального наблюдения за образованием и разрушением гидратав и термопарой хромель-копель для измерения температуры внутри сосуда. Система термостатирования обеспечивает поддержание температуры в сосуде с точностью +0,05 К. Жидкую фазу заливают в сосуд высокого давления примерно до середины кварцевых окон, что позволяет следить за состоянием жидкой и газовой фаз. Для регистрации начала образования гидратов или завершения их разрушения применяют длиннофокусную оптическую систему с 50 -кратным увеличением. В установке предусматривают подачу газа в сосуд высокого давления снизу, через жидкую фазу и ввод жидкого ингибитора в сосуд сверху, Эксперименты проводят с природным сырым газом Вуктыльского месторождения, при температуре 253-278 К и давлении до

15 МПа, При определении эффективности предотвращения образования газовых гидратов в присутствии заявленных ЭАФ измеряют при фиксированных значениях температуры минимальные давления, при которых образуются гидраты, и не менее чем по десяти таким образом установленным параметрам состояния, сглаженным по методу наименьших квадратов в линейном приближении

Диттона-Фроста, определяли границу газогидратной области параметров состояния.

Для всех трех видов ЗАФ измерения проведены при их концентрации в водных растворах 30, 37,2, 40 и 50 мас. (,, Аналогичные измерения проведены для водно-метанольных растворов концентрации О, 5, 20, 30, 37,2, 40,0%.

При определении эффективности разрушения газогидратов в присутствии ЭАФ или метанола в сосуд высокого давления заливают воду, переводят ее полностью в гидратную массу, после чего в сосуд сверху подают измеряемое количество ингибитора, вызывающее полное разложение гидратной массы, В обоих типах экспериментов определяют концентрации водных растворов ЭАФ и метанола при равных предельных давлениях и температурах образования и разрушения гидратов (в последне «в течение определяемого промежутка времени).

Полученные результаты усредняют по всем образцам ЭАФ и по концам экспериментального интервала, Средняя величина расхода ЭАФ на предотвращение образования гидратов природного газа в 1,25 раз больше, чем метанола; для разложения гидратов — в 1,38 раз.

В таблице приведены сравнительные показатели трех способов предупреждения и ликвидации гидратных отложений

Таким образом, осуществление предлагаемого способа обеспечивает снижение эксплуатационных затрат в 2,3 раза по:pasнению с прототипом и в 2,8 раза по сравнению с существующей технологией.

1683807

* При концентрации ингибитора 37,5 в водном растворе.

Составитель Е. Корниенко

Техред M,Моргентал Корректор Н, Король

Редактор M. Товтин

Заказ 3460 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Способ предотвращения и ликвидации гидратных отложений природного газа, включающий введение ингибитора гидрообразования в газовый пдток или в зону гидратной массы, отличающийся тем, что. с целью удешевления процесса при сохранении степени ингибирования, в качестве ингибитора используют эфироальдегидную фракцию гидролизно-спиртогого производства на основе сернокислатного гидролиза и спиртового сбраживания культурами дрожжей рода Saccharornyces v

5 Schlzosaccharomyces, 2. Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что в качестве зфироальдегидной фракции применяют укрепленную зфироальдегидную фракцию.