4.2. Установки для подготовки нефти

Примерно 70% всей нефти добывается в обводнённом состоянии. На разных стадиях разработки нефтяных месторождений содержание воды в нефти колеблется от практически безводной до 98-99%. При движении нефти и воды по стволу скважины и трубопроводам происходит их взаимное перемешивание и образование эмульсии из-за наличия в нефти особых смолистых веществ – природных эмульгаторов (асфальтены, смолы и т.д.). Вода, соли, механические примеси вызывают непроизводительную загрузку трубопроводов. При транспорте загрязнённой нефти засоряются транспортные коммуникации, оборудование, аппаратура, резервуары, снижается производительность технологических установок нефтепереработки, нарушается технологический режим работы отдельных установок и аппаратов, ухудшается качество нефтепродуктов. Особенно опасно содержание солей в сернистых нефтях: сероводород с хлористым водородом являются особо коррозионными. Поэтому добываемую нефть необходимо освободить от воды, солей и механических примесей как можно раньше, с момента образования эмульсии.

С целью подготовки нефти к дальнейшему трубопроводному транспорту на УКПН выполняют дегазацию, обезвоживание, обессоливание и стабилизацию нефти.

Рис. 4.6. Общий вид УКПН

Стабилизация нефти необходима для уменьшения потерь лёгких углеводородов (этан, пропан, бутан и т.д.). Процесс стабилизации заключается в подогреве нефти до температуры 80-120°С в специальной стабилизационной колонне. После отделения лёгкие фракции охлаждаются и конденсируются. Продукты стабилизации направляют на газоперерабатывающий завод, а нефть на нефтеперерабатывающий. Обычно стабилизационные установки размещают в районе товарных резервуарных парков или на нефтесборном пункте данного месторождения после установок обезвоживания и обессоливания.

Во время процесса обезвоживания и обессоливания основная масса солей удаляется вместе с водой. Однако для предотвращения коррозии оборудования, образования солевых отложений и других нарушений в процессах переработки нефти необходимо глубокое обессоливание. Перед обессоливанием в нефть подают пресную воду, в результате чего образуется искусственная эмульсия, в которой вся соль находящаяся в нефти, растворяется в воде. Затем данная эмульсия подвергается разрушению, т.е отделению нефти от водяного раствора солей.

П роцесс разрушения нефтяных эмульсий заключается в слиянии капель диспергированной в нефти воды в присутствии деэмульгатора и осаждении укрупнившихся капель. Деэмульгаторы – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые адсорбируются на поверхности глобул воды и образуют адсорбционный слой со значительно меньшей механической прочностью, что облегчает слияние капель воды и способствует разрушению нефтяных эмульсий.

Рис. 4.7. Блочный унифицированный отстойник нефти БУОН-С

УКПН представляет собой небольшой завод по первичной подготовке нефти. Согласно технологической схеме, сырая нефть, поступающая по линии I, направляется в теплообменник 2, в котором нагревается до 50-60°С горячей стабильной нефтью, поступающей по линии III после стабилизационной колонки 8. Подогретая нефть в отстойнике первой ступени обезвоживания 3 частично отделяется от воды и проходит через смеситель 4, где смешивается с пресной водой, поступающей по линии V для удаления солей, и направляется в отстойник второй ступени 5 и по линии VI в электродегидратор. Отделённая вода отводится по линии IV. При необходимости улучшения степени обессоливания применяют несколько смесителей, отстойников и электродегидраторов, включённых последовательно. Обессоленная нефть насосом 14 отправляется в отпарную часть стабилизационной колонны 8 через теплообменник 7, в котором за счёт тепла стабильной нефти, поступающей непосредственно снизу стабилизационной колонны, осуществляется нагрев нефти до 150-160°С.

В стабилизационной колонне 8 происходит отделение лёгких фракций нефти, которые конденсируются и передаются на ГПЗ.

В нижней и верхней частях стабилизационной колонны установлены тарелочные устройства, которые способствуют более полному отделению лёгких фракций.

В результате нагрева из нефти интенсивно испаряются лёгкие фракции, которые поступают в вехнюю часть стабилизационной колонны, где на тарелках происходит более чёткое разделение на лёгкие и тяжёлые углеводороды. Пары лёгких углеводородов по линии VII из стабилизационной колонны поступают в конденсатор холодильник 9, где пары охлаждаются до 30°С, основная часть их конденсируются, накапливаются в ёмкости по линии VII и подаётся на горелки печи 13. Конденсат, или как его ещё называют ШФЛУ, - широкие фракции лёгких углеводородов, перекачивают насосом 11 в ёмкость хранения по линии IX.

Наряду с отечественными агрегатами, для комплексной подготовки нефти используется и оборудование зарубежных производителей. Одним из наиболее известных поставщиков оборудования для комплексной подготовки нефти является фирма «MALONEY».

Основными особенностями продукции этой фирмы является высокое качество, надёжность, долговечность работы оборудования и стоимость.

Рис. 4.8. Технологическая схема УКПН

1, 11, 12 – насос; 2, 7 – теплообменник; 3 – отстойник первой ступени обезвоживания; 4 – смеситель; 5 – отстойник второй ступени; 6 – электродегидратор; 8 – стабилизационная колонна; 9 – конденсатор-холодильник; 10 – ёмкость орошения; 13 – печь; I – сырая нефть; II – деэмульгатор; III – горячая стабильная нефть; IV – отделённая вода; V – пресная вода; VI – частично обезвоженная нефть; VII – пары лёгких углеводородов и газ; VIII – газ и неконденсированные пары углеводородов; IX – ШФЛУ; X – стабильная нефть.

Рис. 4.9. Установка подготовки нефти