Способ транспорта высокопарафинистых нефтей
Владельцы патента RU 2288401:
Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" (RU)
Изобретение относится к области транспорта высокопарафинистых нефтей по трубопроводам. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа путем снижения энергозатрат на транспорт высокопарафинистых нефтей. Это достигается тем, что предварительно путем теплогидравлического расчета определяют расстояние, на котором температура транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения снизится до величины, превышающей температуру кристаллизации парафина на 1-3°С, затем транспортируют продукт на это расстояние и здесь охлажденную нефть подвергают механической деструкции, после чего подают ее на вход насоса промежуточной насосной станции и далее перекачивают при температуре ниже температуры кристаллизации парафина, при этом нефть дополнительно охлаждают на входе в деструктуратор, если ее температура превысит температуру кристаллизации парафина более чем на 3°С. 1 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к трубопроводному транспорту высокопарафинистых застывающих нефтей.
Известен способ горячей перекачки высокопарафинистых застывающих нефтей по магистральным трубопроводам с промежуточными насосными и тепловыми станциями. (Губин В.Е., Губин В.В. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. - М. Недра, 1982, 296 с.). Способ освоен промышленно - в частности, на горячем трубопроводе Актау-Атырау-Самара. Недостаток способа - большая энергоемкость и сложность обеспечения надежной работы, так как горячие нефтепроводы представляют собой системы, функционирующие в условиях неустойчивого динамического равновесия, которое может быть нарушено, например, в случае неплановых остановок.
Известен способ подготовки высокопарафинистых нефтей к транспорту (а.с. №1377501, МПК F 17 D 1/16. Б.И. №8, 1988), включающий механическое разрушение образованной кристаллами парафина в охлажденной нефти структуры, отличающийся тем, что перед механическим разрушением структуры нефть нагревают до температуры растворения парафина, а затем охлаждают в состоянии покоя.
Недостаток - принудительное охлаждение нефти после ее нагрева ведет к неоправданным потерям тепловой энергии, тем более, что для охлаждения нефти необходимо специальное нестандартное оборудование. Кроме того, при охлаждении нефти до температуры кристаллизации парафина она полностью теряет текучесть, а в промышленных объемах застывшую нефть практически невозможно подать в устройства механического разрушения структуры.
Таким образом, возникла проблема транспорта высокопарафинистых застывающих нефтей, при этом способ транспорта должен быть менее энергоемким, чем известные способы.
Цель изобретения - повышение эффективности способа путем снижения энергозатрат на транспорт высокопарафинистых застывающих нефтей.
Поставленная цель достигается тем, что предварительно путем теплогидравлического расчета определяют расстояние, на котором температура транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения снизится до величины, превышающей температуру кристаллизации парафина на 1-3°С, транспортируют нефть на упомянутое расстояние, затем охлажденную нефть подвергают механической деструкции, подают на вход насоса промежуточной насосной станции и далее перекачивают при температуре ниже температуры кристаллизации парафина.
Целесообразно для деструкции пропустить нефть через набор диафрагм (например, таких как по а.с. 970039).
Снижение температуры транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения позволяет утилизировать ее теплоту в полезной технологической операции транспорта до первой промежуточной станции.
Снижение температуры до величины, превышающей температуру кристаллизации парафина на 1-3°С, позволяет сохранить некоторую текучесть нефти, достаточную для того, чтобы пропустить ее через деструктуратор и подать на вход насоса последующей промежуточной насосной станции. При этом насос, кроме своей основной функции, выполняет роль дополнительного деструктуратора.
При необходимости (например, при сезонных колебаниях температуры грунта) нефть дополнительно охлаждают на входе в деструктуратор, если ее температура превысит температуру кристаллизации парафина более чем на 3°С.
Сопоставление способа с соответствующим прототипом показало наличие новых действий для способа:
- Первоначальный транспорт продукции на значительное расстояние за счет нагрева в голове трубопровода до первой промежуточной станции;
- снижение температуры транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения в трубопроводе без использования дополнительного оборудования до величины, превышающей температуру кристаллизации парафина на 1-3°С;
- сохранение текучести нефти, достаточной для того, чтобы пропустить ее через деструктуратор и подать на вход насоса.
Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критериям «изобретательский уровень» и «новизна».
На чертеже показана схема осуществления способа транспорта высокопарафинистых нефтей. Рассмотрен пример для нефти, температура застывания которой равна 30°С.
Нефть после установки подготовки подают на головную насосную станцию 1, где ее нагревают до температуры, превышающей температуру растворения кристаллов парафина, которая равна +60°С, и перекачивают на промежуточную насосную станцию 2, при этом температура транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения снижается до значения, превышающего температуру кристаллизации парафина на 1-3°С. (В нашем случае до 33°С). Расстояние между станциями 1 и 2 определяют теплогидравлическим расчетом. При этой температуре нефть обладает высокой вязкостью, так как наиболее тугоплавкие парафины выделяются в кристаллической форме и образуют структурную решетку. Часть парафинов с меньшей температурой кристаллизации находится в растворенном виде, поэтому нефть сохраняет некоторую текучесть. После этого нефть подвергают механической деструкции на входе в насосы станции 2. При необходимости (например, при сезонных колебаниях температуры грунта) ее дополнительно охлаждают на входе в деструктуратор. Нефть со станции 2 откачивается на следующие промежуточные насосные станции 3 и 4 при температуре ниже температуры кристаллизации парафина. Температура потока постепенно снижается до величины температуры грунта (в нашем случае 16°С).
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет сохранить необходимую текучесть высокопарафинистой нефти и обеспечить ее транспорт с более низкими энергетическими затратами.
Способ транспорта высокопарафинистых нефтей, включающий их нагрев в голове трубопровода до температуры растворения кристаллов парафина и последующее охлаждение и механическое разрушение образованной кристаллами парафина структуры, отличающийся тем, что предварительно путем теплогидравлического расчета определяют расстояние, на котором температура транспортируемой нефти за счет естественного охлаждения снизится до величины, превышающей температуру кристаллизации парафина на 1-3°С, транспортируют нефть на упомянутое расстояние, затем охлажденную нефть подвергают механической деструкции, подают на вход насоса промежуточной насосной станции и далее перекачивают при температуре ниже температуры кристаллизации парафина, при этом нефть подвергают деструкции с дополнительным охлаждением на входе в деструктуратор, если ее температура превысит температуру кристаллизации парафина более чем на 3°С.
