Стабілізація нафти - студопедія

Видобувні нафти можуть містити в різних кількістю-ствах розчинені гази (азот, кисень, сірководень, вугле-кислоту, аргон та ін.), А також легкі вуглеводні. При русі нафти від вибою свердловини до нефтеперерабатива-ющего заводу через недостатню герметизації систем збі-ра, транспорту і зберігання часто повністю губляться раство-ренние в ній гази і відбуваються значні втрати легких нафтових фракцій. При цьому при випаровуванні легких фрак-цій, таких як метан, етан та пропан, частково несуться і більш важкі вуглеводні бутан, пентан та ін.

Запобігти втрати нафти можна шляхом повної герме-тизації всіх шляхів руху нафти. Однак деякі не-досконалість існуючих систем збору і транспорту не-фти, резервуарів, технології наливу і зливу не дозволяють доставити нафту на переробку без втрат легких фракцій. Отже, необхідно відібрати гази і легкі фракції нафти в умовах промислу і направити їх для подальшої переробки.

Основну боротьбу з втратами нафти потрібно починати з моменту виходу її зі свердловини. Ліквідувати втрати ліг-ких фракцій нафти можна в основному застосуванням раціо-нальних систем збору нафти і попутного нафтового газу, а також спорудженням установок по стабілізації нафти для її подальшого зберігання і транспорту. Під стабілізацією нафти слід розуміти витяг легких вуглеводнів, які при нормальних умовах є газоподібними, для подальшого їх використання в нафтохімічній про-мисловості. Ступінь стабілізації нафти, т. Е. Ступінь вилучення легких вуглеводнів, для кожного конкретного родовища залежить від кількості видобутої нафти, вмісту в ній легких вуглеводнів, можливості реалізації продуктів стабілізації, технології збору нафти і газу на промислі, збільшення витрат на перекачку нафти за рахунок підвищення в'язкості після стабілізації через глибоко-го вилучення легких вуглеводнів, впливу стабілізації на бензиновий фактор нафти.

Існують два різних методу стабілізації нафти - сепарація і ректифікація.

Сепарація - відділення від нафти легких вуглеводнів і супутніх газів одноразовим або багаторазовим испа-ренієм шляхом зниження тиску (часто з попереднім підігрівом нафти).

Ректифікація - відбір з нафти легких фракцій при одноразовому або багаторазовому нагріванні і конденсації з чет-ким поділом вуглеводнів до заданої глибини стаб-зації.

Процес сепарації може починатися відразу ж при дви-жении нафти, коли з неї відбирається газ, що виділився в результаті зниження тиску або підвищення температу-ри. При різкому зниженні тиску в сепараторі значи-тельно збільшується кількість важких вуглеводнів, що буря вільним газом. При швидкому проходженні нафти через сепаратор зростає кількість легких углево-дородов в нафти.

Багатоступенева система сепарації дозволяє отримати на перших щаблях метан, який направляється на соб державні недержавні потреби або споживачам, а на наступних щаблях - жирний газ, що містить більш важкі углеводоров-ди. Жирний газ відправляється на газобензинові заводи для подальшої переробки.

Для стабілізації нафти на промислах використовують в ос-новному метод сепарації. Посудина, в якому відбувається відділень-ня газу від нафти, називають сепаратором. У сепараційних установках відбувається і часткове відділення води від нафти. Застосовувані сепаратори можна умовно розділити на наступні основні типи:

1) за принципом дії - гравітаційні, відцентро-ні (гідроциклони), ультразвукові, жалюзійні та ін .;

2) по геометричній формі і положенню в простору-стве - сферичні, циліндричні, вертикальні, гори-зонтальним і похилі;

3) по робочому тиску - високого (більше 2,5 МПа), середнього (0,6 - 2,5 МПа) і низького (0 - 0,6 МПа) тиску, вакуумні;

4) за призначенням - вимірювальні і робочі;

5) за місцем положення в системі збору - першої, другої і кінцевий ступенів сепарації.

У сепараторах будь-якого типу за технологічними ознаками розрізняють чотири секції:

I - основну сепараційні;

Мал. 4.5. Вертикальний сепаратор: / - корпус; 2 - поплавок; 3 - дренажна трубка; 4 - похилі плоско-сті; 5 - патрубок для введення газорідинної суміші; 6 - регулятор тиску-ня; 7 - перегородка для вирівнювання швидкості газу; 8 - жалюзійні насадка; 9 - регулятор рівня; 10 - патрубок для скидання нафти; 11 - роздатковий колектор; 12 - люк; 13 - заглушка; секції: / - сепараційному-ва; II - осаджувальна; III - відбору нафти; IV - каплеуловітельная

II - осадительную, призначену для виділення бульбашок газу, захоплених нафтою з сепарационной секції;

III - секцію відбору нафти, що служить для збору і відводу нафти з Сепар-тора;

IV - каплеуловітельную, що знаходиться у верхній частині апарату і служить для уловлювання крапельної нафти, уно-сімою потоком газу.

Ефективність роботи апаратів характеризується кількістю рідини, що буря газом, і кількістю газу, ос-тавшегося в нафти після сепарації. Чим нижче ці показате-ли, тим ефективніша робота апарату.

Розглянемо конструктивні особливості промислових се-параторов.

У вертикальному циліндри-зації гравітаційному Сепар-торі (рис. 4.5) газонафтова суміш через патрубок надійшли-ет в роздатковий колектор і через щілинний вихід попада-ет в основну сепараційні секцію /. У осадительной секції II з нафти при її перебігу по похилим плоско-ня відбувається подальше виділення окклюдіро-ванних бульбашок газу. Разгазированная нафта надходить в секцію її збору III, з якої через патрубок відводиться з сепа-ратора. Газ, що виділився з нафти на похилих плоско-стях, потрапляє в каплеуловітельную секцію IV, проходить через жалюзийную насадку і по трубопроводу виходить з сепаратора. Краплі нафти, захоплені потоком газу і неус-співала осісти під дією сили тяжіння, в жалюзійних решітках прилипають до стінок і стікають по дренаж-ної трубці в секцію збору нафти.

Гідроциклони двух'емкостний сепаратор (рис. 4.6) при-міняють на промислах для роботи на / щаблі сепарації. Газонасичених нафту через тангенціальний вхід надходить в гідроциклонами головку, де за рахунок відцентрових сил нафту і газ поділяються на самостійні потоки. У вер-хнюю ємність нафту і газ надходять окремо. Нафта по направляючої полиці стікає на кутовий розприскувач, в якому потік нафти розбивається на окремі струмені і відбувається подальше виділення газу. За зливний полиці Разгазированная нафту збирається в нижній ємності Сепар-тора. При досягненні певного обсягу нафти в ниж-ній ємності поплавковий регулятор рівня через виконай-них механізм направляє дегазована нафту в від-водної трубопровід. Газ, що відокремився від нафти в дегазато-ре, проходить у верхній ємності перфоровані перего-родкі, де відбувається вирівнювання швидкості газу і чистячі-ве випадання рідини. Остаточне очищення газу від-ходить в жалюзійних насадки 7. Відокремлена від газу рідина по дренажній трубці 10 стікає в нижню ємність 9 [36].

Мал. 4.6. Гідроциклони двух'емкостний сепаратор: 1 - тангенціальний введення газонафтової суміші; 2 - головка гідроциклону; 3 - відбійний козирок для газу; 4 - направляючий патрубок; 5 - верхня ємність сепаратора; 6 - перфоровані сітки для уловлювання крапель-ної рідини; 7 - жалюзійні насадка; 8 - відведення газу; 9 - нижня ємність гідроциклону; 10 - дренажна трубка; 11 - уголковие разбризгі-Ватель; 12 - напрямна полку; 13 - перегородка; 14 - виконавчі механізми

Падіння тиску в збірних колекторах в результаті дві-вання по ним газонафтової суміші може призводити до чистячі-ному виділенню газу з нафти. В цьому випадку в сепараційні установку можна подавати нафту і газ розділеними потоками. Такий принцип використаний на блокових сепараційних установках з попереднім відбором газу (рис. 4.7). Газорідинна суміш від свердловин надходить в пристрій перед-ньо відбору газу, яке розташоване на похилій ділянці трубопроводу, що підводить. Пристрій предваритель-ного відбору газу являє собою відрізок трубопроводу, що підводить значно більшого діаметру, ніж основна підводить лінія, встановлений під кутом 3 - 4 ° до горизон-ту, з вертикально привареної газоотводной виделкою, яка з'єднана трубопроводом з каплеуловітельной секцією. Пред-ньо відібраний газ проходить через каплеуловитель, де в жалюзійних насадках відділяється від крапельної вологи. Нафта разом з газом, які не встигли виділитися з нафти і не потрапили в газоотводную вилку, надходить в технологічну ємність, в якій на дифузорі і похилих полицях ско-кість потоку знижується і відбувається інтенсивне розгазування. Що виділився в технологічній ємності газ також проходить через каплеуловитель.

Розроблено і застосовується велика кількість апаратів для розгазування та часткового зневоднення нафти перед подачею її на установку підготовки товарної нафти.