Выпускная работа «Разработка предложений и их технико-экономическое обоснование по совершенствованию технологии сбора и подготовки нефти на Игольско-Таловом месторождении НГДУ «Васюганнефть» (стр. 16 )

Отделившаяся широкая фракция из трапа-сепаратора под остаточным давлением поступает в абсорбер 6, орошаемый охлажденной стабильней нефтью (если абсорбционная способность ее отвечает условиям, предъявляемым к сорбентам). Из абсорбера (верхней части его) отводится газовый остаток (практически сухой газ - метан, этан, пропан). Более тяжелые углеводороды от бутана и выше поглощаются стабильной нефтью (сорбентом) и из нижней части отводятся на смешение с нефтью, выходящей из теплообменников 2 сырьевой группы. Нефть из трапа-стабилизатора через сырьевую группу теплообменников (в которых стабильная нефть отдает свое тепло поступающей на установку) отводится с установки. Часть стабильной нефти в достаточном для орошения абсорбера количестве доохлаждается до 30 °С и подается в верхнюю часть его в качестве абсорбента.

Стабилизацию нефтей по данной схеме можно осуществить лишь с целью снижения общей упругости паров нефти для сокращения потерь ее от испарения при последующем транспорте и хранении (но не с целью получения сырья для химических предприятий).

65

Рис.11. Принципиальная технологическая схема установки по

подготовке нефти при стабилизации однократным испарением и с

абсорбцией газового остатка: 1, 3, 8, 9,12 - насосы; 2 - теплообменники;

4 - подогреватель; 5 - трап-сепаратор; 6 - абсорбер; 7 - скруббер; 10, 11 -

холодильники; 13 - блок обезвоживания и обессоливания; 14 - товарные

резервуары; I - сырая нефть; II - стабильная нефть; III - газовый остаток; IV

- насыщенная нефть; V - газ; VI - бензин

Технологии сокращения потерь углеводородного сырья на сепарационных установках однократной абсорбцией

На нефтяных месторождениях нашей страны применяют, в основном, различные варианты однотрубного сбора нефти и газа - система сбора Гипровостокнефти, герметизированные системы сбора ТатНИПИнефти, СибНИИНП и другие. Данные системы сбора и подготовки характеризуются централизацией и укрупнением в одном пункте, что характерно и для систем разработки месторождений за рубежом. Особенностью схем подготовки нефти в нашей стране и за рубежом является применение многоступенчатой сепарации нефти, что в какой-то мере позволяет увеличить выход товарной нефти и сохранить в нефти наиболее ценные бутановые, пентановые и гексановые фракции. Однако опыт эксплуатации нефтяных месторождений показывает, что количество ступеней более 2-3 является экономически нецелесообразным. Представляет интерес объединение нескольких ступеней в одном аппарате.

66

Из-за необходимости бескомпрессорного транспорта газа до потребителей (КС, ГПЗ) технологические параметры стабилизации нефти (давление, температура) не всегда соответствуют оптимальному режиму разгазирования нефти. Поэтому значительная часть бензиновых, а иногда и керосиновых фракций нефти уносится газом сепарации, который зачастую сжигается на факелах.

Следовательно, необходимы технологии дегазации нефти, которые обеспечивали бы сохранение бензиновых фракций в нефти.

Поставленная задача может быть решена частично различными схемами и устройствами, позволяющими использовать трубопровод в качестве ступни сепарации. Это разработка коллекторов-гасителей пульсации потока Грозненского нефтяного института, компенсаторов-депульсаторов ТатНИПИнефти, депульсаторов ВНИИСПТнефти (ИПТЭРа), устройств предварительного отбора газа СибНИИНП и др. Проведенные исследования и опыт эксплуатации перечисленных устройств показали, что устройства предварительного отбора (УПО) позволяют увеличить производительность сепараторов, однако полностью не решают проблему качественного разделения нефти газа из-за уноса бензиновых фракций с газом сепарации.

Сокращение потерь бензиновых фракций возможно путем использования технологий улавливания капельной нефти, сжижения газа холодными и турбодетандерными установками, выделения конденсата и закачки в поток нефти, рециркуляции газа концевой ступени сепарации, абсорбции парогазовой смеси в колонных абсорберах и использования других технологий.

Есть предложения по каталитической переработке нефтяных газов на малогабаритных установках непосредственно в местах добычи и подготовки.

При достаточном количестве нефтяного газа его можно использовать для закачки в пласты, в качестве топлива для выработки тепла и электроэнергии на промыслах.

Институтом ТатНИПИнефть предложена технология промысловой готовки газа к транспорту. Нефтяной газ, содержащий тяжелые углеводороды, предварительно отбензинивается и под давлением подается на первую ступень сепарации, а выделившийся конденсат собирается в конденсатосборнике.

Предлагаются технологии утилизации нефтяного газа компримированием с использованием ротационных термических

67

сепараторов. Технология включает сложное дополнительное оборудование для компримирования, охлаждения и закачки выделенного конденсата в поток нефти. Только за счет улавливания конденсата повышается выход нефти и общее увеличение прибыли достигает 40 млн. долларов в год.

Представляют интерес разработки, в которых используются технологии рециркуляции газа концевой ступени сепарации. В технологии рециркуляции газа концевой сепарационной установки (КСУ) при подаче газа или конденсата на начало потока нестабильной нефти в системе накапливаются легкие углеводородные фракции, что ведет к увеличению расхода газа КСУ и, в конечном итоге, к снижению эффективности предложенной технологии. В СибНИИНП предложена технология рециркуляции газа КСУ на начало параллельного потока нестабильной нефти и показано, что применение технологии позволяет увеличить выход товарной нефти на 0,1 - 0,3 % от количества сепарируемой нефти и утилизировать до 30 - 50% рециркулируемого газа.

В технологических схемах рециркуляции и утилизации газа возможно применение насосно-эжекторных установок (НЭУ). Относительно небольшое применение НЭУ объясняется низкой эффективностью их работы

Известно, что процесс абсорбции является одним из эффективных процессов разделения. При этом рабочие температуры и давление могут быть меньше, чем в процессах ректификации. Традиционные методы абсорбционного разделения смеси предусматривают абсорбцию целевых компонентов из смеси тощим абсорбентом в колонном аппарате с размещенными в нем несколькими ступенями контакта и последующее выделение извлеченных компонентов в десорбере с одновременным получением тощего абсорбента, возвращаемого на циркуляцию. При этом десорбер является аппаратом колонного исполнения.

Применительно к промысловой стабилизации нефти предложена технология, в которой абсорбированные компоненты в качестве целевых возвращаются в поток нефти, а тощий абсорбент получают в дополнительном сепараторе, работающем при высокой температуре 140 -160 °С. Тем самым упрощена традиционная схема путем замены колонного абсорбера простым в исполнении аппаратом-сепаратором. Однако при этом абсорбция компонентов газа по-прежнему осуществляется в колонном аппарате, требующем больших капитальных затрат.

Все более широкое вовлечение низкокипящих углеводородных фракций в нефте - и газопереработку и нефтехимию связано с тем, что они

68

являются наиболее доступным и дешевым сырьем. Поэтому задача сохранения в нефти бензиновых фракций является одним из направлений повышения эффективности работы нефтегазодобывающих предприятий.

С практической точки зрения представляет интерес процесс однократной абсорбции, который по сравнению с абсорбцией в колонных аппаратах менее капиталоемок и прост в эксплуатации. Это особенно актуально для месторождений, расположенных в отдаленных регионах. При этом для абсорбции бензиновых фракций из газа сепарации можно использовать саму нефть. Она дешева, доступна, не требует регенерации и позволяет решить вопрос откачки уловленных бензиновых фракций.

Этот подход использован в разработанной технологии стабилизации нефти путем однократной абсорбции в трубопроводе смешения, в котором часть нефти подается в поток газа сепарации, смешивается, охлаждается в трубопроводе и разделяется в емкости на осушенный газ и насыщенный абсорбент. Насыщенный абсорбент (нефть) подается в основной поток нефти. Причем, смешение производится в трубопроводе перед охлаждением смеси, то есть равновесное состояние фаз абсорбции осуществляется в трубопроводе смешения. В разработанной технологии используется адиабатический режим работы, то есть после смешения в трубопроводе смесь газа и нефти (абсорбента) охлаждается в конденсаторе-холодильнике перед разделением в емкости. На рис. 12 приведена принципиальная схема процесса стабилизации нефти применительно к концевой ступени сепарации.

Основной поток нестабильной нефти по трубопроводу 1 направляется сепаратор 2, где разделяется на газ сепарации, отводимый по трубопроводу 3, и стабильную нефть, откачиваемую по трубопроводу 4. Газ сепарации и часть нефти, поступающей по трубопроводу 5 смешиваются в трубопроводе 6, охлаждаются в холодильнике 7 и вводятся в емкость разделения 8. В трубопроводе 6 и холодильнике 7 осуществляется абсорбция целевых компонентов газа сепарации нефтью, которая выполняет функции абсорбента. С верха емкости 8 по трубопроводу 9 отводится отбензиненный газ. С низа емкости разделения 8 по трубопроводу 10 насосом 11 отводится нефть, насыщенная извлеченными из газа сепарации целевыми компонентами.

В качестве абсорбента по трубопроводу 5 возможна подача неста­бильной, товарной нефти или другой высокомолекулярной углеводородной жидкости. При применении технологии на первой, второй или горячей сту-

69

пени сепарации в качестве абсорбента может служить также нефть с после­дующей ступени сепарации.

При достаточном давлении и расходе абсорбента газ сепарации можно эжектировать. В этом случае отпадает необходимость в насосе 11 и повы­шается степень абсорбции целевых компонентов из газа сепарации.

При использовании технологии сепарации нефти путем однократной абсорбции удается увеличить выход товарной нефти за счет дополнительного извлечения из газа сепарации углеводородов С4+, которые являются наиболее ценной группой углеводородов, использующихся для выработки большинства видов моторных топлив и производства множества нефтехимических продуктов. При этом дополнительное получение целевых фракций достигается при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах.