Файл: Предварительное обезвоживание нефти (цели, назначение, оборудование).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Колонна отбензинивания.

Колонна отбензинивания нефти представляет собой простую тарельчатую ректификационную колонну с подачей сырья в среднюю часть колонны.

Ректификация — это многократноеиспарениеиконденсациянатарелкахсчеткимразделениемуглеводородов. В основу процесса ректификации положено равновесие паровой и жидкой фаз,осуществляемое с выравниванием температуры и давления с обязательным перераспределением компонентов между ними.



Ректификационная колонна имеет специальные тарелки,которые представляют собой перфорированные плоские отсеки с патрубками.На тарелках при помощи специальных переливных устройств поддерживается постоянный уровень жидкости,избыток который отводится по сливным стаканам с тарелки на тарелку.Через специальные отверстия,щели на тарелках движутся пары.Для нормального протекания процесса требуется поддержание тесного контакта между движущимися парами и жидкостью.Паровая фаза движется снизу наверх,а жидкая фаза-сверху вниз.

  1. Методы стабилизации (однократного испарения, ректификации), отличия.

В зависимости от конкретных условий и требований, предъявляемых к стабилизации в части возможного использования продуктов установок, стабилизацию нефти проводят одним из следующих методов:

1) метод однократного испарения с отбором широкой фракции в сепараторах;

2) метод ректификации заключается в четком отборе на ректификационной колонне заданной фракции легких углеводородов

  1. Схемы стабилизации нефти путем ректификации.

Для более глубокого извлечения легких фракций нефть направляют на специальные стабилизационные установки, в состав которых входят ректификационные колонны. Ректификация — это многократное испарение и конденсация на тарелках с четким разделением углеводородов.

Ректификационная колонна имеет специальные тарелки, которые представляют собой перфорированные плоские отсеки с патрубками. На тарелках при помощи специальных переливных устройств поддерживается постоянный уровень жидкости, избыток, который отводится по сливным стаканам с тарелки на тарелку. Через специальные отверстия, щели на тарелках движутся пары. Для нормального протекания процесса требуется поддержание тесного контакта между движущимися парами и жидкостью. Паровая фаза движется снизу наверх, а жидкая фаза - сверху вниз




На каждой тарелке происходит тепло- и массообмен между фазами. При этом паровая фаза обогащается низкокипящими компонентами и обедняется высококипящими компонентами. Жидкая фаза наоборот обогащается высококипящими и обедняется низкокипящими компонентами. Колонна, в которой осуществляется процесс ректификации, состоит из двух частей: концентрационной, расположенной выше ввода сырья и отгонной - ректификация жидкой фазы.

Стабилизацию нефти путем ректификации можно осуществлять по следующим схемам:

- стабилизация без "горячей струи";

- стабилизация с "горячей струей";

- стабилизация в двухколонном блоке.

  1. Материальный баланс (МБ) установки подготовки нефти, сведения, необходимые для составления МБ УПН.

Материальные балансы отдельных стадий процесса и всей установки являются основой для дальнейших технологических расчетов узлов и аппаратов. Для составления материальных балансов по блокам необходимо иметь следующие данные:

- производительность установки;

- содержание воды в нефти по ступеням обработки, % мас.;

- потери нефти по отдельным ступеням обработки, % мас.;

- количество подаваемой пресной воды в блок обессоливания, % мас. на эмульсию;

- расход реагента-деэмульгатора (товарная форма), г/т нефтяной эмульсии;

-выход ШФЛУ и газа (% мас. на нефть) в условиях стабилизации на основании

  1. Требования, предъявляемые к газу (согласно «ОСТ 51.40-93 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия»).



Теплота сгорания низшая, МДж/м3, при 20°С 101,325 кПа, не менее 31,8

Область значений числа Воббе МДж/м3, 41,2-54,5

Допустимое отклонение числа Воббе от номинального значения, %, не более 5

Массовая концентрация сероводорода, г/м3 , не более 0,02

Массовая концентрация меркаптановой серы

, г/м3 , не более 0,036

Объемная доля кислорода, %, не более 1,0

Масса механических примесей в 1 м3 , г, не более 0,001

Интенсивность запаха газа при объемной доле 1% в воздухе, балл, не менее 3

  1. Установка комплексной подготовки газа.

Установка комплексной подготовки газа (УКПГ) - комплекс технологического оборудования и вспомогательных систем, обеспечивающих сбор и обработку природного газа и газового конденсата. 

Товарная продукция УКПГ: 

-сухой газ месторождений

-сухой отбензиненный газ месторождений,

-газовый конденсат.

Требования, предъявляемые к товарной продукции УКПГ, регламентируются отраслевыми (ОСТ) и государственными (ГОСТ) стандартами. 

  1. Основные параметры при подготовке природного газа.

Основными параметрами при подготовке природного газа являются:

  • температура точки росы газа по влаге (воде);

  • температура точки росы газа по углеводородам;

  • массовая концентрация сероводорода, меркаптановой серы и общей серы;

  • объемная доля кислорода;

  • массовая концентрация механических примесей;



  1. Низкотемпературная сепарация газа (НТС).

НТС - процесс промысловой обработки природного газа с целью извлечения из него газового конденсата и удаления из него влаги до точки росы, исключающей гидратообразование при транспортировке потребителю. Технология процесса заключается в конденсации паров влаги и растворённых в газе тяжёлых углеводородов путем ступенчатой сепарации при низких температурах (от 0 до минус 15 °С) на последней ступени сепарации и рекуперацией холода, получаемого за счет энергии пласта или холодильного цикла с использованием эффекта Джоуля — Томсона (дросселирование газа).

Фатальный минус. Примерно через 3-5 лет после начала разработки месторождения, давление добываемого газа начинает постепенно падать, из-за чего НТС теряет свое основное преимущество – дешевый холод. Соответственно, такой способ обработки газа перед его транспортировкой не позволяет стабильно достигать требований по подаче газа в магистральный газопровод, что делает его малоэффективным. 

Низкое извлечение конденсата – извлекается только конденсат, находящийся в жидкой фазе. Значительная же часть тяжелых углеводородов остается в газе, из-за чего не достигается требуемая температура точки росы по углеводородам. Это приводит не только к проблемам при эксплуатации трубопроводов, но и к недополученной прибыли для эксплуатирующей организации.




  1. Низкотемпературная конденсация (НТК).

Низкотемпературная конденсация - процесс изобарного охлаждения природного и попутного нефтяного газа, сопровождающийся последовательной конденсацией отдельных компонентов газового конденсата или их фракций при определенном давлении. Осуществляется при температурах от 0 до минус 40°C. Разделение углеводородных газов методом НТК осуществляется путем охлаждения внешним холодом до заданной температуры при постоянном давлении, сопровождающегося конденсацией извлекаемых из газов компонентов, с последующим разделением в сепараторах газовой и жидкой фаз.

Итак, плюсы установки низкотемпературной конденсации (НТК) 

стабильная точка росы (даже при падении давления газа в скважине) за счет регулирования мощности внешнего холодильного цикла; 

возможность поддержания более низких температур при охлаждении газа, получение за счет этого дополнительных жидких продуктов; 

стабилизация конденсата в колоннах значительно сокращает потери на факел.

Недостаток НТК - низкие степени извлечения конденсатообразующих компонентов из тощих газов, непрерывное снижение эффективности в процессе эксплуатации за счёт облегчения состава пластовой смеси, необходимость коренной реконструкции в период исчерпания дроссель-эффекта.



  1. Абсорбционная подготовка газа.



Газ, требующий осушки, поступает в абсорбер 1. В нижней скрубберной секции он очищается от взвешенных капель жидкости и поднимается вверх, проходя через систему тарелок. Навстречу газу по тарелкам стекает концентрированный раствор ДЭГ, закачиваемый в абсорбер насосом 2 из емкости 3. Раствор ДЭГ поглощает пары воды. Далее газ проходит через верхнюю скрубберную секцию, где освобождается от захваченных капель раствора и выходит из аппарата. Остальная часть технологической схемы служит для восстановления абсорбента.


  1. Адсорбционная подготовка газа.





Влажный газ поступает в адсорбер 1, где он проходит снизу вверх через слой адсорбента — твердого вещества, поглощающего пары воды, и далее выводится из аппарата. Процесс осушки газа осуществляется в течение определенного (12-16 ч) времени. После этого влажный газ пускают через адсорбер 2, а адсорбер 1 отключают и выводят на регенерацию. Для этого через регулятор давления 3 типа «после себя» из газовой сети отбирается сухой газ, и воздуходувкой 6 подается в подогреватель 7, где газ нагревается до температуры 180-200°С. Далее он подается в адсорбер 1, где отбирает влагу от адсорбента, после чего поступает в холодильник 4. Сконденсировавшаяся вода собирается в емкости 5, а газ используется для осушки повторно и т. д. Процесс регенерации адсорбента продолжается 6-7 ч. После этого в течение около 8 ч адсорбер остывает.

  1. Отличия процессов подготовки природного и попутного нефтяного газов.



  1. Эффект Джоуля-Томсона

Пропуская газ по теплоизолированной трубке с пористой перегородкой, Джоуль и Томсон обнаружили, что при расширении, которым сопровождается прохождение газа через перегородку, температура его несколько изменяется. В зависимости от начальных давления и температуры изменение температуры ∆Т имеет тот или иной знак и, в частности, может оказаться равным нулю. Это явление получило название эффекта Джоуля-Томсона. Если температура газа понижается (∆Т<0), эффект считается положительным; если газ нагревается (∆Т>0), эффект считается отрицательным.

  1. Очистка газа от механических примесей

В товарном газе содержание мехпримесей не должно превышать 0.05 мг/м3 . Для очистки природного газа от мех. примесей используются аппараты:

-работающие по принципу «мокрого» улавливания пыли (масляные пылеуловители, -распылительные скрубберы, пенные и турбулентные промыватели, ударно-инерционные сепараторы);