Способ подогрева нефти на магистральных трубопроводах

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, конкретно, к способу подогрева нефти на магистральных трубопроводах, и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов. В способе подогрева нефти на магистральных трубопроводах с помощью теплообменной системы, установленной на пунктах подогрева нефти, включающем нагрев промежуточного теплоносителя и теплопередачу от промежуточного теплоносителя к перекачиваемому продукту, согласно изобретению в качестве теплоносителя используют воду, нагрев которой осуществляют в водогрейном котле по графику 110-80°С, нагретую воду направляют в трубное пространство первой теплообменной системы, в которой поддерживают температуру циркулирующей в межтрубном пространстве воды по графику 100-70°С, и эту воду используют для нагрева перекачиваемого продукта до заданной температуры во второй теплообменной системе. Техническим результатом предлагаемого способа является исключение перегрева нефти, снижение коррозионной активности перекачиваемой среды и соответственно снижение износа трубопроводов при сохранении высокой эффективности нагрева. 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области трубопроводного транспорта, конкретно, к способу подогрева нефти на магистральных трубопроводах, и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов.

Известно, что при перекачке нефти на большие расстояния для увеличения пропускной способности трубопроводов осуществляют ее нагрев на промежуточных подогревательных пунктах.

Известен способ подогрева нефти, включающий отвод части перекачиваемой нефти из трубопровода, подачу ее в печь высокого давления, получение топочного газа, регулирование его температуры, а также температуры нефти путем ввода в нее топочного газа, при этом в топочный газ добавляют углекислый газ и азот и в нефть его вводят при температуре на 10-20°С ниже температуры структурных изменений перекачиваемой нефти. (Авторское свидетельство №631746, F17D 1/16, 1978 г.)

Известен также способ подогрева нефти при перекачке, заключающийся в том, что поток нефти при давлении перекачки разделяют на части, поступающие в обогреваемые элементы печи, и в одном из обогреваемых элементов снижают производительность части поступающей в него нефти до увеличения температуры части нагреваемой нефти выше температуры ее кипения. Отделяют из нее газовую фазу и подают в горелку подогревателя в количестве, достаточном для нагревания всего потока, причем в одном из обогреваемых элементов увеличивают площадь нагрева относительно площади другого элемента. (Авторское свидетельство №1392301, F17D 1/18, 1988 г.)

Недостатком этих способов является то, что за счет «жесткого» прямого нагрева нефти в печи имеет место локальный перегрев нефти в пристенном слое с образованием агрессивных сред и, как следствие, быстрая коррозия магистральных трубопроводов.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ подогрева нефти и нефтепродуктов на магистральных трубопроводах, когда частично объединяют технологические процессы трубопроводного транспорта нефти и газа с помощью теплообменной системы. Способ предусматривает использование вторичных энергоресурсов газопроводов для подогрева и снижения вязкости перекачиваемого нефтепродукта. Для осуществления способа магистральный нефтепровод, трасса которого пролегает вблизи от компрессорной станции (КС) магистрального газопровода, заводят на площадку этой КС, где его по последовательной схеме соединяют с двумя теплообменниками. В первом теплообменнике происходит охлаждение потока газа и нагрев промежуточного теплоносителя, во втором теплообменнике происходит теплопередача от промежуточного теплоносителя к перекачиваемой нефти. Охлажденный теплоноситель из второго теплообменника поступает в первый теплообменник и затем рабочий цикл повторяется. (Патент РФ №2171424, F17D 1/18, 2001 г.)

Однако для реализации этого способа необходима параллельная прокладка теплого газопровода, что в свою очередь усугубляет взрывопожароопасную ситуацию на линии трубопроводного транспорта, и, кроме того, способ недостаточно эффективен, так как теплоемкость газового потока относительно невелика, а газопровод, проложенный в одних условиях с нефтепроводом, подвержен тем же температурным колебаниям.

Задачей изобретения является разработка безопасного способа «мягкого» подогрева нефти на магистральных трубопроводах, значительно снижающего степень коррозионного воздействия транспортируемой нефти на нефтепроводы и соответственно увеличивающего сроки их эксплуатации, а также обеспечивающего повышение взрывопожаробезопасности.

Для решения поставленной задачи предлагается способ подогрева нефти на магистральных трубопроводах с помощью теплообменной системы, установленной на пунктах подогрева нефти, включающий нагрев промежуточного теплоносителя и теплопередачу от промежуточного теплоносителя к перекачиваемому продукту, в котором согласно изобретению в качестве теплоносителя используют воду, нагрев которой осуществляют в водогрейном котле по графику 110-80°С, нагретую воду направляют в трубное пространство первой теплообменной системы, в которой поддерживают температуру циркулирующей в межтрубном пространстве воды по графику 100-70°С, и эту воду используют для нагрева перекачиваемого продукта до заданной температуры во второй теплообменной системе.

Использование в качестве промежуточного теплоносителя воды, нагреваемой в водогрейном котле по заявленному графику, двух теплообменных систем, заявленного графика нагрева воды в первой теплообменной системе и нагрев нефти до заданной температуры во второй теплообменной системе позволяет исключить перегрев нефти, снизить коррозионную активность перекачиваемой среды и соответственно снизить износ трубопроводов при сохранении высокой эффективности нагрева.

Водогрейные котлы не являются взрывопожарными и не требуют использования специальных систем пожаротушения.

Наличие в предлагаемом способе первой теплообменной системы (так называемого промежуточного контура воды) позволяет избежать попадания перекачиваемого продукта в сетевую воду и далее в водогрейный котел в случае аварии на второй (нефтяной) теплообменной системе.

На чертеже представлена структурная схема, поясняющая предлагаемый способ подогрева нефти на магистральных трубопроводах.

На схеме показаны: водогрейный котел - 1, первая теплообменная система - 2, вторая теплообменная система - 3 и блок химической очистки воды - ХВП. На схеме не указаны: насосы для подачи топлива к форсункам водогрейного котла, теплообменники для подогрева топлива перед форсунками, а также насосы и блоки пластинчатых теплообменников, составляющие первую и вторую теплообменные системы (например, по три блока теплообменников в каждой системе - два основных и один резервный).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. На магистральном нефтепроводе в районе насосной перекачивающей станции устанавливают секущую арматуру, с помощью которой весь транспортируемый поток нефти (I) направляют на разогрев в пункт подогрева нефти. От общего коллектора магистрального нефтепровода отбирают весьма малую часть нефти для использования в качестве топлива для водогрейного котла. В водогрейном котле (1) очищенную на блоке ХВП воду нагревают до температуры 110°С. Производимую водогрейным котлом воду в качестве теплоносителя подают в трубное пространство теплообменников первой теплообменной системы (2), где она охлаждается до 80°С и возвращается в котел, нагревая при этом циркулирующую в межтрубном пространстве воду до температуры 100°С. Эта вода в качестве теплоносителя поступает во вторую теплообменную систему (3), в которой осуществляют нагрев нефти от +5 - +15°С до +40 - +45°С. Затем вода с температурой 70°С возвращается в первую теплообменную систему, а подогретая нефть поступает далее в систему трубопроводного транспорта.

При осуществлении предлагаемого способа горячую воду первой теплообменной системы (промежуточного контура) используют для обогрева оборудования перекачивающих пунктов (внутренние змеевики), в теплообменниках нагрева топлива для водогрейных котлов, а горячую воду водогрейных котлов - для нужд отопления и вентиляции, обогрева трубопроводов, оборудования перекачивающих пунктов (наружные змеевики), что повышает экономичность способа перекачки нефти.

Способ подогрева нефти на магистральных трубопроводах с помощью теплообменной системы, установленной на пунктах подогрева нефти, включающий нагрев промежуточного теплоносителя и теплопередачу от промежуточного теплоносителя к перекачиваемому продукту, отличающийся тем, что в качестве первичного теплоносителя используют воду, нагрев которой осуществляют в водогрейном котле по графику 110-80°С, нагретую воду направляют в трубное пространство первой теплообменной системы, в которой поддерживают температуру циркулирующей в межтрубном пространстве воды по графику 100-70°С, и эту воду используют для нагрева перекачиваемого продукта до заданной температуры во второй теплообменной системе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для нагревания текучей среды. .

Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности, а именно к подогревателям высоковязкой жидкости, и может быть использовано для подготовки к перекачке по трубопроводу высокопарафинистых нефтей и нефтепродуктов.

Изобретение относится к конструкциям устройств для перекачки как отдельных фракций, так и всего комплекса углеводородов, извлекаемых из нефтяных скважин. .

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, энергетической промышленности и предназначено для теплового воздействия на нефть и нефтепродукты при их сливе из хранилищ.

Изобретение относится к энергосберегающим и экологически безопасным технологиям трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к области тепловых и силовых воздействий на транспортируемый по трубопроводу продукт, с целью облегчения его транспортировки и подготовки к переработке.

Изобретение относится к электронагревателям и может быть использовано при нагревании веществ в системе и отдельных емкостях. .

Изобретение относится к средствам воздействия на поток текучей среды: воду, нефть, органические вещества, газ и т.д. .

Изобретение относится к эксплуатации магистральных трубопроводов Цель изобретения - повышение эффективности транспорта жидкости и экономии энергозатрат путем исключения дросселирования потока жидкости.

Изобретение относится к области судостроения и морского транспорта, а более конкретно к эксплуатации и конструкции судов для добычи, хранения и выгрузки природного газа. Система включает добывающее судно, на котором происходит добыча природного газа, и судно-хранилище сжиженного природного газа (СПГ), связанное с первым судном посредством трубопровода. Для обеспечения безопасности процесс сжижения природного газа происходит на добывающем судне, а хранение и отгрузка СПГ осуществляется на судне-хранилище, которое удалено от первого судна на взрывобезопасное расстояние. Передача СПГ от первого судна ко второму осуществляется по плавучему теплоизолированному трубопроводу, имеющему необходимую плавучесть и жесткость и связанного с судами посредством шарнирного соединения. Обеспечивается безопасность судов во время их эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Нагреватель предназначен для подогрева магистральных трубопроводов, транспортирующих нефть и газ с морских платформ ледового класса, в том числе использующих в качестве источника энергии атомные реакторы. Нагреватель содержит греющие блоки, каждый из которых расположен вокруг обогреваемого трубопровода и содержит теплоизоляционный слой с вмонтированным в него электронагревательным элементом, подключенным к токонесущим проводам, при этом греющий блок, расположенный в начальной части трубопровода, выполнен в виде теплообменника с промежуточным теплоносителем, использующим тепловую энергию конденсатора перегретого пара атомного реактора; причем каждый последующий греющий блок обеспечен датчиком температуры стенки трубопровода, электрически связанным с управляющим процессором, расположенным в блоке управления морской платформы; при этом нагревательный элемент каждого греющего блока содержит механизм пуска и отключения контакта с токонесущими проводами, взаимосвязанными с управляющим процессором, при этом трубопровод с греющими секциями и токопроводящими элементами помещены в едином теплоизолированном кожухе. Технический результат - стабильное поддержание диапазона заданной температуры прокачиваемого по магистральному трубопроводу продукта в условиях охлаждающего воздействия окружающей среды. 2 ил.

Установка предназначена для подготовки высоковязкой парафинистой нефти к трубопроводному транспорту. Установка включает линию подачи нефти в блок фракционирования, оборудованную рекуперационным теплообменником, оснащенным линией подачи смеси фракций нефти с продуктом термолиза и соединенным линией подачи указанной смеси в охлажденном виде с блоком стабилизации, который оснащен линиями вывода подготовленной нефти и газа стабилизации, а блок фракционирования оснащен линиями вывода легкой и тяжелой фракций нефти и соединен с блоком термолиза линией подачи фракции 340-540°С, оборудованной печью огневого нагрева. Линии вывода легкой и тяжелой фракций нефти примыкают к линии вывода продукта термолиза, образуя линию подачи смеси фракций нефти с продуктом термолиза. Блок термолиза оборудован сепарационным устройством, оснащенным линией вывода паров термолиза и линией вывода остатка термолиза, которая разделена на линию рециркуляции части остатка термолиза, примыкающую к линии подачи фракции 340-540°С в блок термолиза перед печью, и линию вывода балансовой части остатка термолиза, которая соединена с линией вывода паров термолиза и образует линию вывода продукта термолиза. Технический результат - снижение вязкости и температуры застывания нефти. 1ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при транспортировке различных жидких и газообразных продуктов (пар, вода, углеводороды и др.) на предприятиях АПК, в коммунальном хозяйстве, нефтяной, химической и др. промышленности. Транспортный трубопровод содержит секции, запорную арматуру, наружный изоляционный слой и нагревательный элемент, подключенный к источнику теплоносителя. Нагревательный элемент выполнен по меньшей мере из двух нагревательных участков, каждый из которых состоит из змеевидно изогнутых трубок с жидкостью-теплоносителем внутри. В качестве источника тепла для теплоносителя использованы расположенные на глубине незамерзающего слоя земли геотермальный тепловой насос и тепловой аккумулятор. Тепловой насос состоит из соединенных последовательно компрессора, испарителя и дросселя. Тепловой аккумулятор содержит корпус с изоляцией, заполненный твердым теплоаккумулирующим материалом, внутри которого расположены подводящий и отводящий трубчатые змеевики, заполненные теплоносителем. Причем отводящий змеевик соединен своими концами через вентили с соответствующими входом и выходом нагревательных участков, а подводящий змеевик соединен одним входом с дросселем, а другим с компрессором теплового насоса. Изобретение обеспечивает повышение надежности его работы и экономию энергоресурсов. 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. К наружной поверхности обогреваемого трубопровода плотно прилегает коллектор с теплоносителем. В качестве источника тепла для теплоносителя использован геотермальный тепловой насос. Тепловой насос содержит соединительные трубопроводы, дроссели, генератор пара, испаритель, три последовательно соединенных эжектора, три конденсатора, причем третий конденсатор имеет греющую трубу, три циркуляционных насоса, тепловой аккумулятор с коллектором. Каждый эжектор состоит из приемной камеры, сопла и диффузора. Коллектор теплового аккумулятора через первый циркуляционный насос соединен с генератором пара. Пар из генератора через дроссели поступает в сопла первого, второго и третьего эжекторов. Приемная камера первого эжектора через соединительный трубопровод соединена с выходом испарителя. Приемная камера второго эжектора через второй циркуляционный насос и первый конденсатор соединена с диффузором первого эжектора. Приемная камера третьего эжектора через третий циркуляционный насос и второй конденсатор соединена с диффузором второго эжектора. Выходы конденсаторов соединены с входом испарителя. Пар на выходе из эжекторов поступает в третий конденсатор и нагревает греющую трубу, соединенную с коллектором на обогреваемом трубопроводе. Повышает производительность перекачки. 1 ил.

Способ предназначен для перекачки вязких углеводородных жидкостей по трубопроводу. Способ заключается в предотвращении застывания в трубопроводе вязких углеводородных жидкостей за счет снижения вязкости в результате нагрева, при этом нагрев перекачиваемых жидкостей производят за счет скорости перекачки, при которой выполняется условие: W1≥W2, где W1 - тепло, выделившееся при трении жидкости; W2 - потери тепла при перекачке. Технический результат - повышение эффективности процесса перекачки вязких углеводородных жидкостей по трубопроводам.

Изобретение может быть использовано для морских резервуаров-хранилищ тяжелого нефтяного топлива, а также для стационарных сооружений. Средство содержит нагревательное устройство, коллектор (2), всасывающее устройство (5, 6) и перекачивающий насос (7). Нагревательное устройство выполнено в виде нагревательного змеевика (3, 4). Коллектор (2) размещен выше, по меньшей мере, части нагревательного устройства в упомянутом резервуаре-хранилище (1). Коллектор (2) имеет форму шляпы или колпака с открытым дном и выполнен с возможностью сбора нагретого масла, поднимающегося от нагревательного змеевика (3, 4). Обеспечивается сокращение потери энергии при перемещении топлива из резервуара потребителю. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту. Способ включает регулируемую подачу компонентов топлива, воспламенение и сжигание топлива в печи. Продукты сгорания топлива в первой теплообменной системе нагревают промежуточный теплоноситель и охлаждаются до температуры на 10-20°С ниже предельного уровня температуры нагрева транспортируемого продукта, после чего во второй теплообменной системе нагревают транспортируемый продукт (нефть) до температуры 200-250°С. Затем продукты сгорания топлива в утилизаторе тепла подогревают подаваемые в печь компоненты топлива и через дымовую трубу выходят в атмосферу. В качестве промежуточного теплоносителя используют сжатый в компрессоре воздух, который после нагрева в первой теплообменной системе подается на турбины. Работа расширения сжатого воздуха используется для привода компрессора и электрогенератора. Воздух после турбин поступает в печь в качестве окислителя. Также предложена установка для осуществления способа. Расширяет арсенал технических средств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, конкретно, к способу подогрева нефти на магистральных трубопроводах, и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов

Наверх