способ подготовки нефти к переработке

Формула изобретения

1. Способ подготовки нефти к переработке, который включает нагрев сырой нефти до температуры электрообессоливания и обезвоживания, смешение с нагретой пресной водой и дренажной водой первой ступени, последующее электрообессоливание и обезвоживание при повышенном давлении по меньшей мере в две ступени, с подачей дренажной воды с каждой последующей ступени на предыдущую, с рециркуляцией дренажной воды на каждой ступени, а также с подачей деэмульгатора в поток сырой нефти и на первую ступень электрообессоливания и обезвоживания, отличающийся тем, что сырую нефть предварительно подвергают дегазации, например, в поле центробежных сил, с получением дегазированной нефти, которую нагревают продуктами переработки нефти после разделения на потоки по числу последних, для чего дегазированную нефть сначала разделяют на две части, затем первую часть разделяют на потоки по числу бензиновых продуктов и нагревают ими до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения бензиновых продуктов до температуры их транспортировки, вторую часть дегазированной нефти смешивают с дренажной водой первой ступени электробессоливания и обезвоживания, разделяют на потоки по числу керосино-дизельных и остаточных продуктов и нагревают ими, после чего смешивают с нагретыми потоками первой части дегазированной нефти и подвергают сепарации, например, гравитационной или в поле центробежных сил, с получением обезвоженной нефти, которую направляют на электрообессоливание и обезвоживание, причем нагрев смеси второй части дегазированной нефти с дренажной водой первой ступени электробессоливания и обезвоживания осуществляют до температуры, обеспечивающей равенство температуры обезвоженной нефти температуре электрообессоливания и обезвоживания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегазированную нефть смешивают с поглотителем кислорода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в потоки нефти перед каждой ступенью подают раствор щелочи, а деэмульгатор подают на каждую ступень электрообессоливания и обезвоживания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам подготовки нефти к переработке в условиях нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ подготовки нефти к переработке на установке электрообессоливания и обезвоживания на НПЗ [Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. Под ред. Б.И. Бондаренко. М.: РГУ, 2003 г., с.16], который включает смешение сырой нефти с деэмульгатором, разделение на несколько потоков, их последовательно-параллельный нагрев подготовленной нефтью и теплоносителем до температуры электрообессоливания и обезвоживания, смешение с пресной водой, подогретой паром, смешение с раствором щелочи и последующее электрообессоливание и обезвоживание при повышенной температуре и давлении (для предотвращения образования газовой "шапки" в электродегидраторах) в две ступени, с подачей дренажной воды второй ступени на первую ступень.

Недостатками известного способа являются: расход тепла для нагрева нефти теплоносителем и пресной воды паром из-за отсутствия рекуперации тепла продуктов переработки нефти, повышенный расход пресной воды (до 10% масс. на нефть) и высокое давление электродегидрирования, что приводит к повышению энергозатрат и увеличению металлоемкости оборудования.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ подготовки нефти к переработке, позволяющий уменьшить расход пресной воды за счет ее рециркуляции [Левченко Д.Н. и др. Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях. - М.: Химия, 1985, с.110, 114], который предусматривает смешение сырой нефти с деэмульгатором, нагрев до температуры электрообессоливания и обезвоживания, смешение с нагретой пресной водой и дренажной водой первой ступени, а также последующее электрообессоливание и обезвоживание при повышенном давлении по меньшей мере в две ступени, с подачей дренажной воды с каждой последующей ступени на предыдущую, а также с рециркуляцией дренажной воды на каждой ступени. В поток сырой нефти и перед первой ступенью электрообессоливания и обезвоживания подают деэмульгатор.

Недостатками известного способа являются: высокое давление из-за необходимости подавления газовыделения при электрообезвоживании и обессоливании, высокий расход пресной воды и образование большого количества нефтезагрязненных стоков. Кроме того, при подготовке нефти, доставляемой на НПЗ завод автомобильным, железнодорожным или водным транспортом, насыщенной растворенным воздухом, велика скорость коррозии технологического оборудования установок НПЗ, из-за присутствия в нефти растворенного кислорода.

Задачей изобретения является сокращение потребления электроэнергии и снижение металлоемкости оборудования, уменьшение расхода пресной воды и количества водных стоков, снижение скорости коррозии оборудования.

При реализации изобретения в качестве технического результата достигается:

- сокращение потребления электроэнергии и снижение металлоемкости оборудования за счет снижения давления подготовки нефти,

- снижение расхода пресной воды и количества образующихся водных стоков за счет дополнительной промывки нефти дренажной водой первой ступени в процессе ее нагрева,

- снижение скорости коррозии оборудования за счет удаления кислорода, растворенного в нефти, при ее дегазации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе подготовки нефти к переработке, который включает нагрев сырой нефти до температуры электрообессоливания и обезвоживания, смешение с нагретой пресной водой и дренажной водой первой ступени, последующее электрообессоливание и обезвоживание при повышенном давлении по меньшей мере в две ступени, с подачей дренажной воды с каждой последующей ступени на предыдущую, с рециркуляцией дренажной воды на каждой ступени, а также с подачей деэмульгатора в поток сырой нефти и на первую ступень электрообессоливания и обезвоживания, особенность заключается в том, что сырую нефть предварительно подвергают дегазации, например, в поле центробежных сил, с получением дегазированной нефти, которую нагревают продуктами переработки нефти после разделения на потоки по числу последних, для чего дегазированную нефть сначала разделяют на две части, затем первую часть разделяют на потоки по числу бензиновых продуктов и нагревают ими до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения бензиновых продуктов до температуры их транспортировки, вторую часть дегазированной нефти смешивают с дренажной водой первой ступени электробессоливания и обезвоживания, разделяют на потоки по числу керосино-дизельных и остаточных продуктов и нагревают ими, после чего смешивают с нагретыми потоками первой части дегазированной нефти и подвергают сепарации, например, гравитационной или в поле центробежных сил, с получением обезвоженной нефти, которую направляют на электрообессоливание и обезвоживание, причем нагрев смеси второй части дегазированной нефти с дренажной водой первой ступени электробессоливания и обезвоживания осуществляют до температуры, обеспечивающей равенство температуры обезвоженной нефти температуре электрообессоливания и обезвоживания.

Целесообразно для удаления остаточного растворенного кислорода смешать дегазированную нефть с поглотителем кислорода, например, с водным раствором сульфида натрия или соединений гидразина. Кроме того, при переработке нефтей, содержащих кислые компоненты (нафтеновые кислоты и т.п.), целесообразно в потоки нефти перед каждой ступенью подавать раствор щелочи, а также подавать деэмульгатор на каждую ступень электрообессоливания и обезвоживания.

Предварительная дегазация сырой нефти уменьшает давление ее насыщенных паров, что позволяет снизить давление подготовки нефти, за счет чего сократить расход электроэнергии и уменьшить металлоемкость оборудования, и, кроме того, позволяет удалить из нефти растворенный кислород, что существенно снижает скорость коррозии оборудования на последующих технологических переделах НПЗ.

Раздельный нагрев дегазированной нефти продуктами переработки позволяет рекуперировать тепло последних и охладить их до температуры транспортировки.

Смешение второй части дегазированной нефти с дренажной водой первой ступени электробессоливания и обезвоживания, нагревают, смешивают с первой частью и подвергают сепарации с получением нагретой обезвоженной нефти, направляемой на электрообессоливание и обезвоживание.

Смешение второй части дегазированной нефти перед ее нагревом с дренажной водой первой ступени и последующая сепарация с получением обезвоженной нефти позволяет уменьшить расход пресной воды на подготовку нефти за счет дополнительной промывки нефти дренажной водой первой ступени, имеющей меньшую соленость, чем пластовая вода, эмульгированная в дегазированной нефти. При этом дополнительная промывка осуществляется с использованием в качестве смесительных и промывных устройств существующих теплообменников и технологических трубопроводов и не предполагает использования дополнительного оборудования. Промывка всей дегазированной нефти дренажной водой первой ступени сепарации нецелесообразна, поскольку последняя имеет относительно высокую температуру, что не позволит охладить бензиновые продукты до температуры транспортировки (25-35°C).

Смешение дегазированной нефти с поглотителем кислорода позволяет удалить остаточный растворенный кислород и за счет этого уменьшить скорость коррозии оборудования. Подача в потоки нефти раствора щелочи перед каждой ступенью позволяет обеспечить эффективное электрообессоливание и обезвоживание нефтей, содержащих кислые компоненты за счет поддержания оптимального pH дренажной воды (7-7,5), а подача деэмульгатора на каждую ступень позволяет снизить его общий расход.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Сырую нефть (I) дегазируют, например, в трехфазном сепараторе с предвключенным гидроциклонным устройством 1, с получением отдува (II), соленой воды (III) и дегазированной нефти (IV), которую разделяют на две части, первую часть (V) нагревают в теплообменнике 2 до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения бензиновых фракций (VI) (условно показана одна фракция) до температуры транспортировки.

Вторую часть дегазированной нефти (VII) смешивают с дренажной водой первой ступени (VIII), нагревают в теплообменниках 3 остальными продуктами переработки нефти (IX) (условно показан один теплообменник и один продукт) до температуры, обеспечивающей равенство температуры нагретой дегазированной нефти (X) температуре электрообессоливания и обезвоживания.

Нагретые части дегазированной нефти (V) и (VII) смешивают с получением нагретой дегазированной нефти (X), которую подвергают сепарации, например, в гравитационном сепараторе 4, с получением обезвоженной нефти (XI), которую затем подвергают многоступенчатому электрообессоливанию и обезвоживанию на блоке 5 (условно показана одна ступень) за счет промывки нагретой пресной водой (XII) и сепарации в электрическом поле с получением подготовленной нефти (XIII) и дренажной воды первой ступени (VIII). Отдув дегазации (II) и соленую воду (III) и (IV) направляют на утилизацию.

Смешение с деэмульгатором и раствором щелочи на схеме условно не показано.

Работоспособность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

120 т/ч сырой нефти с плотностью 865 кг/м³ и температурой 20°C подвергают дегазации с получением 80 нм³ /час отдува, содержащего 78% масс. кислорода, первоначально растворенного в нефти, 0,19 т/час соленой воды и 119,7 т/ч дегазированной нефти, которую при 0,8 МПа изб. разделяют на две части, первую часть в количестве 31,0 т/час нагревают до 119,8°C за счет охлаждения до 30°C (температура транспортировки) 24 т/час стабильной нафты. Вторую часть дегазированной нефти в количестве 88,7 т/час смешивают с 3,4 т/час дренажной воды первой ступени электрообессоливания и обезвоживания и нагревают до 120,1°C за счет охлаждения транспортировки 34 т/час дизельной фракции до 60°C и 60 т/час мазута до 80°C.

Нагретые части дегазированной нефти смешивают и подвергают сепарации с получением 119,7 т/час обезвоженной нефти, нагретой до 120°C, которую подвергают электрообессоливанию и обезвоживанию в две ступени с подачей на вторую ступень 3,0 т/ч пресной воды, и получают 119,3 т/час подготовленной нефти и 3,4 т/час дренажной воды первой ступени. Всего количество стоков составило 3,6 м³/час.

Потребление электроэнергии составило 39 КВт, скорость коррозии в шлемовом трубопроводе атмосферной колонны перегонки нефти, определенная гравиметрическим методом, составила 0,03 мм/год.

Согласно прототипу давление подготовки составило 1,2 МПа, потребление электроэнергии - 77 КВт, расход пресной воды составил 4,3 м³/час, а количество стоков (нефтезагрязненной соленой воды) - 5,1 м³/час. Скорость коррозии в шлемовом трубопроводе атмосферной колонны перегонки нефти составила 0,12 мм/год.

Таким образом предлагаемый способ позволяет сократить потребление электроэнергии и снизить металлоемкость оборудования, уменьшить расход пресной воды и количество водных стоков, снизить скорость коррозии оборудования. Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.