Способ подготовки к транспорту парафинистой нефти

 

Изобретение касается транспортировки нефти, в частности подготовки парэфинистой нефти к транспортировке. Цель - снижение расхода продукта окисления. Для этого парафинистую нефть смещивают с 0,1-1 об.% продукта неполного окисления попутного нефтяного газа кислородом воздуха при 375-450°С. давлении 50-100 атм и объемном соотношении газа и воздуха, равном (3-6): 1, Эти условия позволяют вести процесс в одну стадию при сокращении в 10-100 раз количества продуктов неполного окисления нефтяного газа, что необходимо для подготовки к транспортировке парафинистой нефти, так как обеспечивается снижение ее вязкости. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (13) (я)з F 17 0 1/16

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645353/04 (22) 30.12.88 (46) 23.03.92, Бюл. t4 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа (72) Ч.С.Гусейнов и Г.С.Яицкий (53) 621.6 (088.8) (56) Зайцев Ю.В,. балакирев Ю.А. Добыча нефти и газа.— M.; Недра, 1981. с. 204-212.

Патент США М 4259976, кл. F 17 0 1/ 16.

1981.

Авторское свидетельство СССР

М 461530, кл. 8 01 0 51/00, 1974. (54) СПОСО6 ПОДГОТОВКИ К ТРАНСПОРТУ ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к способам подготовки вязких парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ подготовки к транспорту вязкой нефти, согласно которому к ней добавляют легкую нефть, содержащую болев 90) фракций, выкипающих до 300 С.

Согласно этому способу в состав транспортируемой нефти добавляется 20ф, легкой нефти. в результате чего температура застывания нефтяной эмульсии снижается на

10 С;

Недостатком этого способа является тот факт. что применение его возможно лишь s тех случаях, когда в районе добычи вязкой

2 (57) Изобретение касается транспортировки нефти, в частности подготовки парафинистой нефти к транспортировке, Цель — снижение расхода продукта окисления. Для этого парафинистую нефть смещивают с

0,1 — 1 об. продукта неполного окисления попутного нефтяного газа кислородом воздуха при 375-450 С, давлении 50-100 атм и объемном соотношении газа и воздуха, равном (3-6):1. Эти условия позволяют вести процесс в одну стадию при сокраще нии в 10-100 раз количества продуктов неполного окисления нефтяного газа, что необходимо для подготовки к транспортировке парафинистой нефти, так как обеспечивается снижение ее вязкости, 1 э.п.ф-лы, 4 ил. нефти имеется месторождение легкой нефти.

Известен также способ подготовки нефти к трубопроводному транспорту, включающий превращение попутного нефтяного газа в метанол и смешивание его с нефтью в присутствии эмульгатора с целью получения эмульсии нефть в метаноле. в которой содержится от 6 до 30 об. метанола и которая имеет значительно меньшую вязкость по сравнению с вязкостью исходной нефти.

Недостатком этого способа является то, что технологический процесс производства метанола иэ углеводородного газа осуществляется с применением дорогостоящего катализатора и включает несколько технологических операций. например очи1721388 предназначенный для отделения от нефти попутного газа, который по трубе 3 поступа- 30 ет в распределительное устройство 4, а от35

50 стку газа от серосодержащих компонентов, получение синтез-газа, получение метанола из синтез-газа, для проведения которых необходимо сложное и металлоемкое технологическое оборудование.

Целью изобретения является снижение вязкости парафинистой нефти при перекачке ее по трубопроводу с минимальными затратами сырья, химических реагентов и энергии.

Поставленная цель достигается тем, что от добытой нефти отделяется попутный гаэ, часть газа окисляется при контакте с кислородом воздуха при 375 — 450 С и давлении

50-100 атм, продукты окисления газа в количестве 0,1-1,0 об.% смешиваются с нефтью при 50 — 80 С.

Изобретение позволяет снизить энергетические затраты на перекачку парафинистой нефти при одновременном снижении затрат на изготовление снижающего вязкость нефти агента.

На фиг.1 представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 — 4 — кривые, характеризующие реологические свойства нефти.

На технологической схеме (фиг.1) обозначены входной патрубок 1, сепаратор 2, сепарированная нефть по трубе 5 поступает в смеситель 6, распределительное устройство 4, предназначенное для разделения потока газа на две части: большая часть газа поступает в газопровод 7, а меньшая часть газа по трубе 8 направляется в печь 9, компрессор 10 воздуха, предназначенный для компримирования воздуха до давления 50—

100 атм, который по трубе 11 поступает в печь. 9, предназначенную для раздельного подогрева углеводородного газа и воздуха до 375-450 С, из печи 9 подогретые газ и воздух по трубам 12 и 13 поступают в реактор 14, предназначенный для неполного окисления попутного газа кислородом воздуха, из реактора 14 продукты неполного окисления и непрореагировавший газ по трубе 15 поступают в блок 16 сепарации, предназначенный для отделения жидких продуктов окисления попутного газа от непрореагировавшего газа. Продукты окисления газа иэ блока 16 по трубе 17 подаются в смеситель 6, а непрореагировавший газ по трубе 18 направляется в газопровод 7.

Технологический процесс осуществляется следующим образом.

Сырая нефть по входному патрубку 1 поступает в сепаратор 2, где происходит отделение от нефти попутного газа, Отсепа5

25 рированная нефть по трубе 5 направляется в смеситель 6, а попутный гаэ по трубе 3 поступает в распределительное устройство

4, откуда большая часть газа поступает в газопровод 7, а меньшая часть газа по трубе

8 поступает в змеевик печи 9. В другой змеевик печи 9 компрессором 10 по трубе 11 под давлением 50-100 атм подается сжатый воздух. В печи 9 газ и воздух нагреваются до 375-450 С и по трубам 12 и 13 подаются в реактор 14, где происходит неполное окисление части газа кислородом воздуха. Соотношение газ:воздух варьируется в пределах от 3:1 до 6:1. Из реактора 14 продукты неполного окисления и непрореагировавший газ по трубе 15 поступают в блок 16 сепарации, Из блока 16 непрореагировавший газ по трубе 18 направляется в газопровод 7, а жидкие продукты неполного окисления углеводородного газа по трубе 17 направляются в смеситель 6, где при 50—

80 С смешиваются с дегазированной нефтью, в результате чего в нефти должно содержаться 0,1-1,0 об.% продуктов неполного окисления газа. Подготовленная к транспорту нефть по трубе 19 поступает в нефтепровод.

Пример 1. Неполное окисление углеводородного газа производится при 375ОС и давлении 50 атм. Соотношение газ:воздух равно 3:1.

Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас.%: СНзОН

48,93; С2Н ОН 1,75; СН20 5.14; (СНз)рО 1,60;

Н20 4,90; СзН7ОН, СзН90Н. СНзСОСгН5, СНзСООН и др, 37,68, На фиг.2 кривая 1 отражает зависимость кинематической вязкости дегаэированной нефти, содержащей 21% парафинов, 16,7% асфальто-смолистых веществ, и имеющей температуру застывания

34 С, от средней линейной скорости движения ее по трубопроводу диаметром 400 мм при температуре нефти 23 С.

Кривая 2 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99,9 об.% той же нефти и 0,1 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа.

Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99.9 об.% той же нефти и 0,1 об.% технического метанола.

По этим кривым видно, что после введения при 50 С в дегазированную нефть

0 1 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1.5 м/с снижается в

".,2-1,4 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола при 50 С

1721388 практически не влияет на ее реологические свойства.

Пример 2. Неполное окисление углеводородного газа производится при 400 С и давлении 70 атм. Соотношение газ:воздух равно 4:1.

Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас. ; СНзОН

49,72; СгН50Н 1,98; СНгО 4,47; (СНз)гО 1,79;

НгО 4,78; СзНтОН, C4HgOH, СНзСОСгН5, СНзСООН и др. 37,26.

На фиг,3 кривая 1 отражает ту же зависимость, что и в примере 1, Кривая 2 отражает зависимость кинематической вязкости смеси, состоящей иэ 99,75 об. той же нефти и 0,25 об. продуктов неполного окисления, от средней скорости движения нефти по тому же трубопроводу, что и в примере 1, при температуре 23 С, Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей уэ

99,75 об. нефти и 0,25 об. метанола технического.

По этим кривым видно, что после введения при 65 С в дегазированную нефть

0,25 об.% продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1,5 м/с снижается в 1,5 — 2,5 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола при 65 С незначительно влияет .а ее реологические свойства.

Пример 3. Неполное окисление углеводородного газа производится при 450 C и давлении 100 атм. Соотношение гаэ;воздух равно 6:1.

Состав полученных продуктов неполного окисления следующий, мас.ф: СНзОН

55,12; СгН50Н 2,15; СНгО 4.13; (СНз)гО 1.81;

НгО 4,65: СзН70Н, С4Н90Н, СНзСОСгН5, СНзСООН и др. 32,14.

На фиг.4 кривая 1 отражает ту же зависимость, что и в примере 1. Кривая 2 отражает зависимость кинематической вязкости смеси, состоящей из 99,0 об. той же нефти и 1,0 об,g продуктов неполного окисления углеводородного газа, от средней скорости движения нефти по тому же трубопроводу, что и в примере 1, при температуре 23 С.

Кривая 3 отражает ту же зависимость для смеси, состоящей из 99,0 об. нефти и

1,0 об. метанола технического.

По этим кривым видно, что после введения при 80 С в дегазированную нефть

1,0 об. продуктов неполного окисления углеводородного газа ее вязкость в диапазоне средних линейных скоростей движения в трубопроводе от 0,5 до 1,5 м/с снижается в 1,7-3,2 раза. Введение в нефть того же количества технического метанола

10

15 менее 50 Счасть парафинов находится в кри20

55 при 80 С позволяет снизить ее вязкость всего в 1,1 раза.

Из примеров 1 — 3 видно. что при введении продуктов неполного окисления углеводородного газа в количестве 0,1 об. вязкость нефти снижается незначительно.

Введение в нефть продуктов окисления в количестве свыше 1,0 об, нецелесообразно, так как с дальнейшим увеличением содержания в нефти продуктов неполного окисления углеводородного газа вязкость нефти практически не изменяется. При температуре смешивания нефти с продуктами неполного окисления углеводородного газа сталлическом сосоянии, что снижает эффективность воздействия модификатора, Увеличение температуры смешивания нефти с продуктами неполного окисления углеводородного газа свыше 80 С экономически нецелесообразно ввиду увеличения энергетических затрат на нагрев нефти, Из примеров 1 — 3 также видно. что применение продуктов, неполного окисления углеводородного газа в,качестве повышающего транспортабельность парафинистой нефти реагента значительно более предпочтительно, чем технического метанола.

При соотношении газ:воздух менее чем

3:1 или более чем 6:1 получаемые продукты окисления углеводородного газа не обладают способностью снижать вязкость нефти.

При температуре менее 375 С в реакторе не происходит окисления газа кислородом воздуха.

При. температуре в реакторе свыше

450 С образующиеся продукты окисления не обладают способностью снижать вязкость нефти, Предлагаемый способ .подготовки парафинистой нефти к транспорту по сравнению с известным имеет следующие преимущества: многостадийный процесс . получения метанола заменяется одностадийным процессом получения продуктов неполного окисления углеводородного газа; в 10-100 раз сокращается количество продуктов неполного окисления углеводородного газа, необходимых для подготовки к транспорту парафинистой нефти; кроме того, общие габаритные размеры и вес технологического оборудования процесса получения продуктов неполного окисления углеводородного газа значительно меньше. чем размеры и вес технологического оборудования для получения метанола.

Формула изобретения

1. Способ подготовки к транспорту парафинистой нефти путем смешения ее с продуктом окисления попутного нефтяного

1721388

05 газа,отличаю щи йс я тем. что,с целью снижения расхода продукта окисления, используют продукт окисления, образующийся при неполном окислении попутного нефтяного газа кислородом воздуха при

375 — 450 С, давлении 50-100 атм и объемном соотношении попутный нефтяной газ:воздух от 3:1 до 6:1.

2. Способпоп.1,отл ичающийся тем, что. продукт окисления попутного неф5 тяного газа используют в количестве 0,11,0 об.; .

1721388

), Cr

ÓÎ

/О (5

v м//с

Фа®4

Составитель Г. Яицких

Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Редактор С. Пекарь

Заказ 943 Тираж Подписное ВКИИПИ 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