Способ очистки нефти

Авторы патента:

C10G21/00 - Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода экстракцией селективными растворителями (C10G 17/00, C10G 19/00 имеют преимущество; депарафинизация масел C10G 73/02)

B01D17/12 - вспомогательное оборудование, предназначенное, в частности, для использования в устройствах для разделения жидкостей, например схемы управления

B01D17/032 - снабженных специальным оборудованием для удаления по меньшей мере одной из разделяемых жидкостей

B01D11/00 - Экстракция растворителями

Владельцы патента RU 2636312:

Кондратьев Александр Сергеевич (RU)

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки нефти с повышенной эффективностью, заключающемуся в предварительном смешении нефти и промывочной жидкости путем подачи их в смеситель, с подачей образовавшейся смеси в проточный отстойник на гравитационное разделение, где в смесителе струи очищаемой нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, смесь из смесителя направляют в проточный отстойник на гравитационное разделение через горизонтальный щелевой диффузор с высотой, обеспечивающей ламинарный режим течения слоя смеси на выходе из диффузора. Изобретение предназначено для очистки нефти, загрязненной плавучей жидкой средой, например пластовой водой или промывочной жидкостью, и может использоваться как при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, так и в любой отрасли промышленности, где возникает такая необходимость.

Изобретение предназначено для очистки технологических жидкостей, например, нефти, загрязненной плавучей жидкой средой, например пластовой водой или промывочной жидкостью, или, наоборот, воды, загрязненной нефтью, и может использоваться как при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, так и в любой отрасли промышленности, где возникает такая необходимость.

Известно техническое решение, в котором используют способ очистки нефтесодержащих сточных вод, заключающийся в том, что над слоем нефти распыляют очищаемую воду, а очистка загрязненной воды происходит при прохождении загрязненной воды сквозь слой нефти за счет улавливания содержащейся в очищаемой воде нефти гидрофобным слоем нефти при перемещении более плотной очищенной воды вниз, ниже уровня слоя нефти (Патент РФ №2133222, кл. С02F 1/40, опубл. 07. 20. 1999).

Недостатком этого способа является недостаточно эффективное смешение загрязненной воды с нефтью. При распылении нефтесодержащих сточных воды образуются капли различной степени дисперсности. В результате этого процесса падающие с достаточно большой скоростью крупные капли нефтесодержащей сточной воды, проникая в слой нефти, частично дробят ее на мелкие капли нефти и увлекают эти капли нефти за собой вниз. В результате этого процесса в вертикальном направлении в отстойниках всплывает не только нефть, содержащаяся в нефтесодержащих сточных водах, но и нефть, увлекаемая каплями нефтесодержащих сточных вод из слоя нефти. В этом случае объемная концентрация нефти в сравнении с ее исходным содержанием в нефтесодержащих сточных воды возрастает а, значит, скорость всплытия капель нефти уменьшается, тем более что они перемещаются в противотоке с потоком очищаемой сточной воды, перемещающейся сверху вниз. Указанное обстоятельство требует более продолжительного времени для очищения сточной воды от нефтяных загрязнений при их большом содержании, что снижает производительность установки по объемному расходу нефтесодержащих сточных вод или использованию сточных вод с низким содержанием нефтяных загрязнений.

Известно техническое решение, в котором используется способ очистки (обезвоживания нефти), заключающийся в том, что отвод нефти производится путем перелива через поперечные перегородки, располагаемые ступенчато сверху вниз. (Патент РФ №2077918, кл. 6 В01D 17/028, опубл. 27.04. 1997).

Недостатком этого способа является снижение эффективности при очистке нефти с малым содержания воды, поскольку в этом случае не обеспечивается одновременный отбор нефти со всех уровней по высоте, до тех пор, пока отстоявшаяся вода не достигнет расчетного уровня границы раздела нефть - вода. В этом случае продолжительное время установка работает в нерасчетном режиме по производительности.

Известно техническое решение, в котором используется способ очистки нефти, который заключается в том, что очистка загрязненной нефти производится путем распыливания промывочной жидкости, части очищенной воды над слоем нефти после гравитационного разделения очищенной нефти и загрязненной воды. (Патент РФ №2118198, кл. В01D 17/028, С02F 1/40, С02F 103/34, опубл. 27.08.1998).

Недостатком этого способа является неэффективное смешение нефти с промывочной жидкостью, поскольку крупные капли воды, ударно воздействуя на слой нефти, вызывают образование капель нефти, которые увлекаются каплями воды вглубь, что снижает эффективность процесса разделения очищенной нефти и загрязненной воды.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению способ очистки нефти, который заключается в предварительном смешении нефти и промывочной жидкости путем подачи их смеситель в виде коаксиальной трубы с перфорированной внутренней трубой, в которую подается промывочная жидкость, и кольцевую трубу, в которую подается загрязненная нефть, с выходом получаемой смеси через кольцевой зазор, с последующим гравитационным разделением очищенной нефти и загрязненной воды. (Патент РФ №2221620, кл. В01D 17/00, опубл. 20.01.2004).

Недостатком этого способа является низкая эффективность процесса смешения загрязненной нефти и промывочной жидкости. В известном способе в межтрубном пространстве смесителя происходит промывка и очистка нефти перемешивающими струями промывочной воды. Интенсивное перемешивание нефти и промывочной жидкости реализуется только при турбулентном режиме движения обоих жидкостей. Последующий процесс гравитационного разделения очищенной нефти и загрязненной воды эффективен при ламинарном режиме движения смеси. Отсутствие каких-либо действий или наличие (использование) каких-либо устройств, обеспечивающих сочетание этих особенностей процесса очистки нефти, представляется существенным недостатком способа. Самопроизвольная, неконтролируемая трансформация турбулентного потока в ламинарный сопровождается образованием зон обратных токов смеси жидкостей, в результате чего в части гравитационной зоны процесс разделения нефти и загрязненной промывочной жидкости не реализуется.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности технологического процесса очистки нефти, способствующего уменьшению эксплуатационных затрат.

Для решения этой задачи в известном способе очистки нефти, который заключается в предварительном смешении нефти и промывочной жидкости путем подачи их смеситель, с подачей образовавшейся смеси в проточный отстойник на гравитационное разделение, при этом в смесителе струи нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, смесь из смесителя направляют в проточный отстойник на гравитационное разделение через горизонтальный щелевой диффузор с высотой, обеспечивающей ламинарный режим течения слоя смеси на выходе из диффузора.

Предварительное смешение нефти и промывочной жидкости в смесителе (гомогенизаторе), установленном перед местом подачи смеси в отстойник, обеспечивает высокоэффективное смешение нефти с промывочной жидкостью до начала процесса разделения сред. Для интенсификации процесса смешения в смесителе струй нефти и промывочной жидкости целесообразно их направлять навстречу друг другу. При лобовом столкновении струй нефти и промывочной жидкости при равном поперечным сечением струй в месте их столкновения в максимальной степени реализуется механизм взаимного смешения обеих жидкостей по всей контактной плоскости их взаимодействия. Практически это может быть реализовано за счет изменения профилей патрубков подачи нефти и промывочной жидкости в смеситель таким образом, чтобы в месте столкновения струй были равны их поперечные сечения.

Смеситель наряду с выполнением основной функции выступает в качестве гидродинамического демпфера, сглаживающего пульсации, которые имею место при раздельной насосной подаче нефти и промывочной жидкости в смеситель, установленный непосредственно внутри сепаратора. Это создает благоприятные условия для протекания процесса гравитационного разделения сразу после поступления смеси в проточный трубчатый отстойник-сепаратор.

Подача смеси через горизонтальный щелевой диффузор с высотой выходного сечения, обеспечивающего ламинарный режим течения потока смеси на выходе из диффузора, обеспечивает наиболее благоприятные условия для последующего гравитационного разделения смеси, когда процесс разделения смеси от загрязнений начинается сразу после поступления смеси нефти и промывочной жидкости на гравитационное разделение. Движение очищаемой смеси должна производиться со скоростью ниже критической скорости движения трехфазных потоков, выше которой при турбулентном режиме течения содержащиеся в потоке примеси практически не отделяются от несущей жидкости, образуя гомогенную почти нерасслаивающую среду.

Научно-техническое обоснование предложенного изобретения определяется следующими факторами:

при ламинарном режиме течения в тонком слое, при котором реализуется механизм гравитационного осаждения или всплытия, нижнее критическое число Рейнольдса равно (Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. М.: Стройиздат, 1972, 648 с. С. 84):

Re_кр=Uh/v_p=300,

где U - средняя скорость;

h - толщина слоя;

v_p - кинематическая вязкость смеси, рассчитываемая по эмпирической зависимости.

Для эмульсии капель одной жидкости в несущей жидкой среде относительную динамическую вязкость можно определить, например, по формуле (Раl R., Rhodes Е. Viscosity / Concentration Relationships for Emulsions // J. Rheology. V. 33. №7. 1989. Pp. 1021-1045):

μ_p/μ_f=[1+2,5ϕ(1-α_pϕ)^-1]²,

где ϕ - объемная доля диспергированных капель;

μ_f - динамическая вязкость несущей жидкости;

α_р - эмпирическая постоянная. Для сферических частиц α_р=1,35.

В случае смесей, состоящих из двух видов жидкой фазы (нефть и промывочная жидкость) и механических примесей, приведенные соотношения должны быть уточнены с привлечением соответствующих опытных данных.

Предложенный способ очистки нефти может быть использован при очистке нефти от солей, сероводорода, воды, а при соответствующем дооборудовании и для удаления механических примесей.

Способ очистки нефти, заключающийся в предварительном смешении нефти и промывочной жидкости путем подачи их в смеситель, с подачей образовавшейся смеси в проточный отстойник на гравитационное разделение, отличающийся тем, что в смесителе струи очищаемой нефти и промывочной жидкости направлены навстречу друг другу с равным поперечным сечением в месте столкновения струй, смесь из смесителя направляют в проточный отстойник на гравитационное разделение через горизонтальный щелевой диффузор с высотой, обеспечивающей ламинарный режим течения слоя смеси на выходе из диффузора.

Предлагаются система и способ облагораживания непрерывного технологического потока углеводородного сырья, включающего в себя тяжелую сырую нефть. Система содержит маршрут потока жидкости, сформированный с возможностью непрерывной доставки технологического потока по этому маршруту в направлении течения, при этом маршрут потока включает в себя реактор, реактор, выполненный с возможностью принимать технологический поток вместе с водой при температуре на входе в диапазоне примерно от 60 до 200°С, реактор, включающий в себя одну или более напорных труб, определяющих суммарный размер сечения потока внутри труб поперек течения, при этом общая длина одной или более напорных труб по меньшей мере в 30 раз превышает суммарный размер сечения потока внутри труб, реактор, выполненный с возможностью подвода тепла на проходящий через него технологический поток, чтобы постепенно повышать температуру потока на входной части реактора до температуры на выходе T(max)1 в диапазоне около 260-400°С на выходной части реактора.

Способ получения синтетической нефти // 2616607

Изобретение относится к способу получения синтетической нефти. Способ получения синтетической нефти осуществляют из нетрадиционного нефтяного сырья.

Способ очистки и обезвоживания кислого гудрона и установка для его осуществления // 2525469

Группа изобретений относится к нефтехимии, а именно к очистке смесей, состоящих в основном из углеводородов. Изобретение касается установки для очистки и обезвоживания кислого гудрона, содержащей реактор очистки кислого гудрона с мешалкой, конденсатор, емкость для осушенного кислого гудрона.

Способ подготовки сероводород- и меркаптансодержащей нефти // 2501594

Изобретение относится к области химии. Подготовка сероводород- и меркаптансодержащей нефти включает многоступенчатую сепарацию, очистку газов сепарации от сероводорода каталитическим окислением кислородом воздуха с последующим выделением жидких продуктов окисления - серы и сероорганических соединений из реакционных газов, и подачу очищенного газа на отдувку в концевой сепаратор.

Способ обессоливания газоконденсатов // 2473667

Изобретение относится к области подготовки газоконденсата, в частности к обессоливанию водой, и может быть использовано для снижения солеотложения при стабилизации газоконденсата в колонне стабилизации при разработке газоконденсатного месторождения на поздней стадии разработки с заводнением.

Обработка потоков углеводородов с высокой молярной массой // 2388792

Изобретение относится к способу удаления загрязняющих веществ из потока синтетического воска, полученного в реакции Фишера-Тропша, включающему по меньшей мере две отдельных стадии: образование и рост частиц, которые включают загрязняющее вещество, причем указанные частицы имеют достаточный для облегчения их удаления размер и указанные образование и рост стимулируют путем обработки указанного потока воска водной текучей средой, возможно, включающей кислоту; и удаление по меньшей мере некоторого количества частиц из потока синтетического воска при помощи одной или более единичных операций по удалению частиц; при этом водную текучую среду смешивают с потоком воска так, что вода составляет от 0,25 мас.% до 2 мас.% от массы потока воска, а кислота составляет от 0,005 мас.% до 0,5 мас.% от массы потока воска, температуру воска, смешанного с водной текучей средой, поддерживают на уровне выше по меньшей мере 160°С, и поток воска с водной текучей средой поддерживают при повышенной температуре в течение минимум одной минуты.

Способ обработки углеводородов, полученных методом фишера-тропша // 2383581

Изобретение относится к способу обработки углеводородных парафинов, включающему проведение гидротермической обработки металл-оксигенатных компонентов, содержащихся в углеводородах, полученных способом Фишера-Тропша, при температуре выше 100°С, где гидротермическую обработку производят водой при температуре от 100°С до 400°С, и гидротермическую обработку производят после прохождения первой зоны фильтрации при давлении 0,1-10 МПа в течение 1-60 минут, причем с целью проведения гидротермической обработки добавляют воду, а также способу обработки углеводородных парафинов, включающему проведение химической обработки металл-оксигенатных компонентов, содержащихся в углеводородных парафинах, полученных способом Фишера-Тропша, одним или более реагентами химической обработки, выбранными из органических кислот и ангидридов, проводимой в единой жидкостной фазе с целью модификации оксигенатов металлов.

Cпособ удаления кальция из сырой нефти // 2379330

Изобретение относится к нефтепереработке. .

Способ очистки дизельного топлива и установка для его реализации // 2375411

Изобретение относится к способу очистки дизельного топлива, который включает дозированное перемешивание исходного топлива с водой, кавитационное воздействие на раствор и его разделение в отстойнике на дизельное топливо и осадок в воде отстоя, при этом перед дозированным перемешиванием с исходным топливом воду насыщают ионами железа до получения раствора желто-бурого цвета с pH>6, кавитационное воздействие на раствор осуществляют ультразвуком при барботировании в него СО2 с температурой 75-80°С и избыточным относительно раствора давлением >0,2 ати, после чего на раствор воздействуют фотонами света с энергией 60-70 ккал/моль, пропускают через магнитное поле и направляют в отстойник.

Способ обработки углеводородов, полученных методом фишера-тропша // 2364615

Изобретение относится к способу обработки реакционной смеси, полученной способом Фишера-Тропша (Ф-Т), включающей синтез-газ, углеводороды Фишера-Тропша, оксигенаты и частицы катализатора, причем указанный способ характеризуется тем, что включает: (а) модификацию металл-оксигенатных компонентов, содержащихся в реакционной смеси, полученной способом Фишера-Тропша, в гидротермической реакционной зоне в условиях проведения гидротермической реакции, и (б) воздействием поддающегося фильтрованию адсорбента на реакционную смесь, полученную способом Фишера-Тропша, в гидротермической реакционной зоне, причем поддающийся фильтрованию адсорбент добавляют в гидротермическую реакционную зону.

Объединение в один процесс стадий деасфальтизации и гидрообработки смолы и замедленного коксования // 2634721

Данное изобретение относится к способу, который объединяет стадию деасфальтизации растворителями со стадиями гидрообработки смолы и замедленного коксования для того, чтобы снизить расходы, связанные с осуществлением каждой из этих стадий в отдельности.

Способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья // 2631702

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, таких как остатки атмосферно-вакуумной перегонки нефти и остаточные высококипящие фракции термо- и термогидродеструктивных процессов, для получения ценных металлов, в том числе редких и редкоземельных металлов, а также выработкой тепла и/или электроэнергии.

Способ производства олефинов и ароматических углеводородов // 2615160

Изобретение относится к способу производства олефинов и ароматических углеводородов из нафты, содержащему стадии: 1) проведения экстракционного разделения нафты с получением очищенной нефти, содержащей алканы и циклоалканы, и нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, при этом весовое отношение между циклоалканами, содержащимися в очищенной нефти, и циклоалканами, содержащимися в нафте, составляет 10-35%, 2) контактирования нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, с катализатором риформинга в реакционных условиях каталитического риформинга: давление 0,2-3,0 МПа, температура 300-550°C, молярное отношение водород/углеводороды 0,5-20 и объемная (волюмометрическая) скорость (подачи) 0,1-50 ч-1 с получением риформата с высоким содержанием ароматических углеводородов, 3) проведения реакций крекинга очищенной нефти, содержащей алканы и циклоалканы, с получением олефинов.

Экстракционная колонна и способ для ее использования // 2611513

Заявленная группа изобретений относится к экстрагированию жидкости жидкостью. Противоточная колонна (1) выполнена с возможностью протекания через нее двух или более жидкостей (2).

Способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья // 2611416

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и, в частности, к процессам деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья с использованием сольвентных методов.

Способ получения высокоиндексных компонентов базовых масел // 2604070

Изобретение относится к способу получения высокоиндексных компонентов базовых масел, соответствующих группе II и III по API, и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности для получения высокоиндексных компонентов базовых масел из непревращенного остатка гидрокрекинга с использованием процессов депарафинизации селективными растворителями и каталитической гидроочистки.

Способы производства, по существу, линейных парафинов и установки для их осуществления // 2554001

Изобретение относится к способу производства, по существу, линейных парафинов из сырья, содержащего нормальные углеводороды, слабо разветвленные углеводороды, сильно разветвленные углеводороды и загрязняющие компоненты.

Многостадийный гидрокрекинг остатков перегонки // 2538961

Изобретение относится к способу повышения качества остатка перегонки углеводородов, включающему гидрокрекинг остатка на первой стадии реакции с образованием потока, выходящего с первой стадии; гидрокрекинг фракции деасфальтизированного масла на второй стадии реакции с образованием потока, выходящего со второй стадии; фракционирование потока, выходящего с первой стадии, и потока, выходящего со второй стадии, с извлечением, по меньшей мере, одной дистиллятной углеводородной фракции и остаточной углеводородной фракции; подачу остаточной углеводородной фракции в установку деасфальтизации растворителем с получением фракции асфальтенов и фракции деасфальтизированного масла.

Способ извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками // 2528290

Изобретение относится к способу извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками, при помощи секции обработки. Способ включает направление указанного потока на экстракцию путем смешивания указанного потока с подходящим гидрофилизирующим агентом, способным устранять гидрофобные свойства указанного потока, направление смеси, состоящей из указанного потока и указанного гидрофилизирующего агента, на разделение с отделением жидкой фазы, содержащей большую часть гидрофилизирующего агента и углеводородов, растворенных из твердой фазы.

Способ и устройство для получения углеводородного топлива и композиции // 2517186

Изобретение относится к получению углеводородного топлива. Изобретение касается способа, включающего суспензионный гидрокрекинг тяжелого сырья с получением продуктов суспензионного гидрокрекинга; разделение указанных продуктов суспензионного гидрокрекинга с получением потока пека и потока тяжелого ВГО; смешивание, по меньшей мере, части пекового потока с растворителем для того, чтобы растворить часть пека в растворителе; и смешивание растворенной части пека, по меньшей мере, с частью потока тяжелого ВГО с образованием смешанного продукта.

Устройства мембранного разделения, системы и способы, применяющие указанные устройства // 2615536

Изобретение относится к устройствам мембранного разделения. Способы заполнения мембранного сепаратора с вращающейся мембраной, в котором сепаратор содержит корпус с верхом и низом, мембрана сконфигурирована для вращения вокруг вертикально ориентированной оси, при этом между корпусом и мембраной образован зазор, при этом мембрана содержит поверхность, через которую происходит разделение, ориентированную вертикально, при этом способ содержит введение раствора для заполнения через канал внизу корпуса; протекание дополнительного раствора для заполнения через канал внизу корпуса, с тем чтобы сформировалась поверхность раздела раствор для заполнения - воздух в зазоре между корпусом и мембраной, которая продвигается вверх через корпус и вверх через поверхность мембраны для вытеснения воздуха внутри корпуса и выталкивания воздуха через канал наверху корпуса c одновременным смачиванием мембраны; и продолжение протекания дополнительного раствора для заполнения через канал внизу корпуса в зазор.