Способ подготовки высоковязкой и парафинистой нефти к трубопроводному транспорту

Изобретение относится к транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для улучшения подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей путем снижения их вязкости. Сущность способа подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту заключается в том, что в транспортируемую нефть вводят жидкие углеводородные разбавители - жидкие продукты термокаталитической переработки попутного нефтяного газа, при этом в качестве разбавителя используют жидкий продукт, состоящий из смеси бензино-дизельной фракции и кислородсодержащих продуктов, получаемый путем пароуглекислотной конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ и последующей его конверсией на катализаторе Фишера-Тропша при соотношением CO:H2 1:1,8-3, температуре 190-300°C и давлении 0,12-40,0 МПа, а газообразные продукты направляют на смешение с исходным попутным нефтяным газом. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности действия жидких углеводородных растворителей, повышение их выхода, расширение ассортимента жидких растворителей, рациональное использование сырьевого попутного нефтяного газа и защита окружающей среды.

 

Изобретение относится к транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для улучшения подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей путем снижения их вязкости.

Известен способ подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту, заключающийся в том, что при транспорте нефти в перекачиваемую нефть вводят углеводородные разбавители [Губин Е.В., Губин В.В. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. - Недра, 1982, с.157].

Недостатком этого способа является использование дорогостоящих и дефицитных разбавителей.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей, заключающийся в том, что в высоковязкую и парафинистую нефть вводят углеводородный разбавитель, в качестве которого используют, в частности, жидкий продукт термокаталитической переработки попутных нефтяных газов (смесь легких ароматических углеводородов, преимущественно бензол, толуол и ксилолы), полученный на цеолитсодержащих катализаторах при 600-650°C, объемной скорости подачи сырья (смеси углеводородов C2-C4) 90-220 ч-1 и атмосферном давлении. Выход этих разбавителей составляет не более 20-35% мас. в расчете на фракцию С24 попутного нефтяного газа, выход разбавителя в расчете на попутный нефтяной газ, взятый в качестве сырья, составляет не более 10-15% мас. [Л.Н.Восмериков, А.В.Восмерикова. Изучение кинетических закономерностей превращения компонентов природного газа в ароматические углеводороды// «Нефтепереработка и нефтехимия», №1, 2011 г., с.34-34]. При этом жидкий продукт переработки попутных нефтяных газов вводят в количестве 1-20% об. [патент РФ 2089778, кл. F17D 1/16, опубл. 10.09.1997 г.].

Недостатками способа являются:

- невысокая эффективность за счет использования жидкого углеводородного разбавителя, состоящего только из ароматических углеводородов;

- невысокий выход этих разбавителей (не более 20-35% мас.) в расчете на фракцию С24 попутного нефтяного газа, а выход этого разбавителя в расчете на попутный нефтяной газ, используемый в качестве исходного сырья, составляет не более 10-15% мас., что составляет 210 кг на 100 м3 попутного нефтяного газа;

Задача изобретения - повышение эффективности действия жидких углеводородных растворителей, повышение их выхода, расширение ассортимента жидких растворителей, рациональное использование сырьевого попутного нефтяного газа и защита окружающей среды.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа:

- повышение эффективности процесса подготовки высоковязкой как парафинистой, так и/или смолистой нефти за счет снижения вязкости и температуры застывания нефти, обусловленное применением многокомпонентного разбавителя, содержащего углеводороды и кислородсодержащие компоненты, преимущественно спирты C26;

- увеличение выхода разбавителя за счет вовлечения в переработку всех компонентов попутного нефтяного газа, в том числе двуокиси углеводорода и паров воды;

- защита окружающей среды от загрязнения за счет полного использования всех компонентов сырья и побочных газообразных продуктов;

- расширение ассортимента используемых разбавителей.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту путем введения в транспортируемую нефть жидких углеводородных разбавителей - жидких продуктов термокаталитической переработки попутного нефтяного газа, особенность заключается в том, что в качестве разбавителя используют жидкий продукт, состоящий из смеси бензино-дизельной фракции и кислородсодержащих продуктов, получаемый путем пароуглекислотной конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ и последующей его конверсией на катализаторе Фишера-Тропша при соотношении CO:H2 1:1,8÷3, температуре 190-300°C и давлении 0,12-40,0 МПа, а газообразные продукты направляют на смешение с исходным попутным нефтяным газом.

Пароуглекислотная конверсия попутного нефтяного газа с получением синтез-газа и последующая каталитическая конверсия его на катализаторе Фишера-Тропша при температуре 190-300°C, соотношении CO:H2 1:1,8÷3 и давлении 0,12-40,0 МПа обеспечивают получение многокомпонентного жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси ароматических и предельных углеводородов бензино-дизельной фракции, а также кислородсодержащих продуктов, преимущественно спиртов С26, использование которого обеспечивает многократное снижение вязкости и снижение температуры застывания за счет синергетического эффекта компонентов разбавителя, относящихся к разным классам химических соединений.

Все углеводородные компоненты C16, двуокись углерода, тяжелые углеводороды и водяной пар вступают в реакцию образования разбавителя, что приводит к увеличению выхода разбавителя. Повышению выхода разбавителя способствует также рециркуляция газообразных продуктов на смешение с попутным нефтяным газом.

Изменение содержания и соотношения CO:H2 обеспечивает возможность регулирования свойств разбавителя;

Снижение загрязнения окружающей среды достигается за счет полноты использования исходного сырья и рециркуляции газообразных продуктов.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве разбавителя используют жидкий продукт, состоящий из смеси бензино-дизельной фракции и кислородсодержащих продуктов, получаемый путем пароуглекислотной конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ и последующей его конверсией на катализаторе Фишера-Тропша при соотношением CO:H2 1:1,8÷3, температуре 190-300°C и давлении 0,12-40,0 МПа, а газообразные продукты направляют на смешение с исходным попутным нефтяным газом.

Исходный продукт - попутный нефтяной газ подвергают пароуглекислотной конверсии с получением нефтяного синтез-газа с соотношением CO:H2 1:1,8÷3 и последующей конверсией его на катализаторе Фишера-Тропша при температуре 190-300°C и давлении 0,12-40,0 МПа с выделением жидкого углеводородного разбавителя, состоящего их смеси бензино-дизельной фракции и кислородсодержащих продуктов, и углеводородного газа и последующей рециркуляцией их в исходный попутный нефтяной газ. Выделенный жидкий углеводородный разбавитель в количестве 3-20% об. вводят в исходную нефть. Подготовленную таким образом нефть транспортируют потребителю.

Примеры осуществления способа.

Пример 1 (по прототипу).

Подготовку высоковязкой парафинистой Узеньской нефти с кинематической вязкостью 360 сСт при 20°С (15,3 сСт при 50°C), температурой застывания +33°C (содержание твердых парафинов 14,2% мас., силикагелевых смол 22,4% мас., и асфальтенов 0,44% мас.) к трубопроводному транспорту осуществляют путем добавления в нефть жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси легких ароматических углеводородов - бензол, толуол и орто-ксилол, взятых в объемном соотношении 20, 30 и 50 соответственно. Объем добавляемого разбавителя составил 3% об. Вязкость нефти составляет 14,5 сСт, температура застывания минус 3°C.

В примерах 2-4 объем добавляемого разбавителя составил 5%, 10% и 20% соответственно. Результаты примеров сведены в таблицу.

Пример 5.

Подготовку высоковязкой парафинистой Узеньской нефти (см. пример 1) к трубопроводному транспорту осуществляют путем добавления в нефть 3% об. жидкого углеводородного разбавителя, полученного переработкой попутного нефтяного газа путем его пароуглекислотной каталитической конверсии с получением синтез-газа, и последующей каталитической конверсией на катализаторе Фишера-Тропша на основе оксида железа следующего состава: 97% Fe2O4, 2,5% Al2O3 и 0,5% K2O при температуре 290°C, объемном соотношении CO:H2 в синтез-газе, равном 1:2, и давлении 2,8 МПа с получением жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси углеводородов бензино-дизельного фракционного состава - 80% мас., остальное - кислородсодержащие продукты (спирты С26 11% мас., карбоновые кислоты 3,1% мас., кетоны 5,9% мас.) с рециркуляцией газообразных углеводородов, образующихся в качестве побочных продуктов, в сырьевой попутный нефтяной газ.

В примерах 6-8 объем жидкого углеводородного разбавителя составил 5%, 10%, 20% соответственно. Реологические показатели подготовленной нефти приведены в таблице.

Пример 9-12 (по прототипу).

Подготовку высоковязкой парафинистой Жетыбайской нефти с кинематической вязкостью 420 сСт при 20°C (16,6 сСт при 50°C), температурой застывания +30°С и содержанием твердых парафинов 23,4% мас., силикагелевых смол 14,2% мас., асфальтенов 2,75% мас., к трубопроводному транспорту осуществляют путем добавления в нефть жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси легких ароматических углеводородов состава бензол: толуол: орто-ксилол - 30:50:20, и в объемах разбавителя по примеру 1. Результаты примеров сведены в таблицу.

Пример 13.

Подготовку высоковязкой парафинистой Жетыбайской нефти (см. пример 3) к трубопроводному транспорту осуществляют путем добавления в нефть 3% об. жидкого углеводородного разбавителя, полученного переработкой попутного нефтяного газа путем его пароуглекислотной каталитической конверсии с получением синтез-газа и последующей каталитической конверсией его на катализаторе Фишера-Тропша, полученном сплавлением магнетита с оксидами Mn, при температуре 230°C, и объемном соотношении CO:H2 в синтез-газе, равном 1:2 и давлении 2,8 МПа с получением жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси углеводородов бензино-дизельного фракционного состава - 75% мас., остальное - кислородсодержащие продукты (спирты С26 10% мас., карбоновые кислоты 7,0% мас., кетоны 8% мас.) с рецикуляцией газообразных продуктов, образующихся в качестве побочных продуктов, в исходный попутный нефтяной газ.

В примерах 14-16 объем жидкого углеводородного разбавителя составил 5%, 10% и 20% соответственно. Результаты примеров приведены в таблице.

Пример 17.

Подготовку парафинистой нефти Чкаловского месторождения Томской области (М-горизонт) с кинематической вязкостью 18 сСт при 20°C, температурой застывания +15°C и содержанием твердых парафинов 27,4% мас., силикагелевых смол 0,56% масс, асфальтенов 0,43% мас., к трубопроводному транспорту осуществляют путем добавления в нефть 3% об. жидкого углеводородного разбавителя, полученного переработкой попутного нефтяного газа путем его пароуглекислотной каталитической конверсии с получением синтез газа, и последующей каталитической конверсией его на катализаторе Фишера-Тропша, полученном нанесением Со на TiO2, при температуре 190°C, объемном соотношении CO:H2 в синтез-газе, равном 1:1,5, и давлении 4,5 МПа с получением жидкого углеводородного разбавителя, состоящего из смеси углеводородов бензино-дизельного фракционного состава - 90% мас., остальное кислородсодержащие продукты (спирты С26 8,0% мас., карбоновые кислоты 1,1% мас., кетоны 0,9% мас.) с рециркуляцией газообразных углеводородов, образующихся в качестве побочных продуктов, в исходный попутный нефтяной газ.

В примерах 18-20 объем жидкого углеводородного разбавителя составил 5%, 10% и 20% соответственно. Результаты примеров приведены в таблице.

Из таблицы видно, что подготовка высоковязких парафинистых нефтей по предлагаемому способу позволяет снизить вязкость и температуру застывания подготовленной к транспортировке нефти. Выход жидкого разбавителя в расчете на исходный попутный нефтяной газ по сравнению с прототипом больше в 2-4 раза.

Предлагаемый способ находит промышленное применение при подготовке высоковязких и парафинистых нефтей к транспортированию на промысловых и магистральных трубопроводах, в частности на месторождениях нефти Казахстана.

Способ подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту путем введения в транспортируемую нефть жидких углеводородных разбавителей - жидких продуктов термокаталитической переработки попутного нефтяного газа, отличающийся тем, что в качестве разбавителя используют жидкий продукт, состоящий из смеси бензино-дизельной фракции и кислородсодержащих продуктов, получаемый путем пароуглекислотной конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ и последующей его конверсией на катализаторе Фишера-Тропша при соотношении CO:H2 1:1,8÷3, температуре 190-300°C и давлении 0,12-40,0 МПа, а газообразные продукты направляют на смешение с исходным попутным нефтяным газом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам получения антитурбулентных присадок в виде суспензий и может быть использовано в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов при перекачке их в турбулентном режиме течения.

Изобретение относится к текучим средам на нефтяной основе. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для определения толщины и плотности отложений в оборудовании химических, нефтехимических предприятий, а также тепловых, геотермальных, атомных энергоустановок.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и предназначено для определения толщины отложений на внутренних поверхностях трубопроводов. .

Изобретение относится к электрохимии нефтехимических процессов. .
Изобретение относится к дисперсной композиции в виде суспензии на основе масла, содержащей полимеры для снижения сопротивления течению жидкости, и к способу получения такой дисперсной композиции.

Изобретение относится к технологиям и оборудованию по обработке и подаче жидких сред и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической, медицинской и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к транспорту нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к суспензионно-эмульсионной композиции антитурбулентной добавки, используемой в процессах перекачки водонефтяных эмульсий по промысловым трубопроводам от добывающих скважин к установкам подготовки нефти и для энергосберегающего трубопроводного транспорта технической воды

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок
Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред
Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов
Изобретение относится к способу подготовки газа и газового конденсата к трубопроводному транспорту

Изобретение относится к способу уменьшения адгезии газовых гидратов к внутренней поверхности тракта и сопутствующего оборудования, транспортирующих или перерабатывающих поток флюида при поисках и добыче нефти и газа, в нефтепереработке и/или нефтехимии, в результате снабжения внутренней поверхности тракта слоем покрытия, характеризующимся статическим краевым углом смачивания для покоящейся капли воды на слое покрытия, в воздухе, большим чем 75°, в условиях окружающего воздуха согласно измерению в соответствии с документом ASTM D7334-08, где упомянутый слой покрытия содержит алмазоподобный углерод (АПУ), содержащий доли одного или нескольких компонентов, выбираемых из группы, состоящей из кремния (Si), кислорода (О) и фтора (F). Техническим результатом изобретения является предотвращение закупоривания гидратами трубопровода для транспортирования природного газа без необходимости прибегать к ухудшению герметичности конструкции трубопровода. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу доставки природного газа потребителю. Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газогидрата с получением газа и характеризуется тем, что газогидрат получают в виде водогидратной пульпы с содержанием частиц газогидрата около 50% ее объема. При этом процесс получения газовых гидратов осуществляют при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газогидрата, с отбором тепла от смеси природного газа и воды водоледяной пульпой, предпочтительно, с крупностью частиц не более 10 мкм, с содержанием частиц льда около 50% объема водоледяной пульпы, которые равномерно распределяют по объему реактора, перевозку газогидратной пульпы осуществляют в герметичных, теплоизолированных грузовых помещениях транспортного средства, при термодинамических параметрах, исключающих разложение газогидрата, причем разложение газогидратной пульпы с отбором газа, по завершению его перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного. При этом водоледяную пульпу, образовавшуюся в процессе разложения газогидратной пульпы, возвращают, с сохранением ее температуры, к месту получение газовых гидратов, где повторно используют при производстве водоледяной пульпы, пригодной для производства газогидрата. Использование настоящего изобретения позволяет снизить энергетические, капительные и текущие затраты на получение газового гидрата, а также снизить материалоемкость оборудования, необходимого для реализации способа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для подготовки природного газа для транспортирования, включающему реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования. Устройство характеризуется тем, что в качестве реактора использован резервуар, рассчитанный на давление более 1 МПа, теплоизолированный с возможностью поддержания температуры на уровне 0,2°C, снабженный средством перемешивания материала. При этом в качестве средства охлаждения смеси воды и газа использована тонкодисперсная водоледяная пульпа, для чего устройство содержит вакуумный льдогенератор, выполненный в виде теплоизолированного резервуара, сообщенного с источником морской воды и вакуумным выходом турбокомпрессора, предпочтительно выполненного с возможностью создания в резервуаре разряжения, равного по величине давлению тройной точки морской воды. Причем выход льдогенератора сообщен с отделителем льда от рассола, ледовый выход которого сообщен со смесителем льда и пресной воды. В свою очередь источник природного газа сообщен с газовым входом реактора и газовой турбиной турбокомпрессора, выполненной с возможностью использования энергии газов, продуктов сжигания природного газа, а второй вход реактора посредством пульпопровода льдосодержащей пульпы, снабженного первым пульповым насосом, сообщен с накопителем льдосодержащей пульпы, выполненным в виде теплоизолированного резервуара. При этом гидратный выход реактора пульпопроводом гидратсодержащей пульпы сообщен с накопителем гидратсодержащей пульпы, выполненным в виде теплоизолированного резервуара, с возможностью поддержания давления не ниже равновесного, исключающего диссоциацию гидратсодержащего материала, с возможностью отгрузки из него гидратсодержащей пульпы, кроме того, водяной выход реактора сообщен со смесителем льда и пресной воды, при этом выход смесителя льда и пресной воды посредством пульпопровода льдосодержащей пульпы, снабженного вторым пульповым насосом, сообщен с накопителем льдосодержащей пульпы. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат на получения гидратов и снижение массо-габаритных характеристик комплекта оборудования, необходимого для получения гидратов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх