Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки парафинистой нефти к трубопроводному транспорту путем уменьшения вязкости и температуры застывания за счет снижения содержания твердых парафинов.

Известен способ подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей [RU 2089778, МПК F17D 1/16, опубл. 10.09.1997 г.], включающий введение в высоковязкую и парафинистую нефть 1-20% об. углеводородного разбавителя, в качестве которого используют жидкий продукт переработки попутного нефтяного газа на цеолитсодержащем катализаторе.

Недостатками известного способа являются: невозможность получения достаточного количества углеводородного разбавителя из-за ограниченного ресурса попутного нефтяного газа, незначительное снижение при этом массовой доли парафина, а также образование большого количества водородсодержащего газа, требующего утилизации.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки высоковязкой и парафинистой нефти к трубопроводному транспорту [RU 2470213, МПК F17D 1/16, опубл. 20.12.2012 г.], включающий введение в нефть разбавителя, в качестве которого используют продукт термолиза фракции 340-540°C (тяжелого газойля), выделенной при фракционировании нагретой нефти, при этом остальные фракции, полученные при фракционировании нефти (продукты фракционирования нефти), смешивают с продуктом термолиза, полученную смесь охлаждают и стабилизируют с выделением газа стабилизации и подготовленной нефти, а термолиз проводят при 450-520°C, давлении 0,4-2,5 МПа в течение 0,1-0,5 часа. При этом фракционирование нефти с выделением фракции 340-540°C обязательно включает не менее чем две стадии - атмосферную и вакуумную, а на стадии атмосферного фракционирования применяют печной нагрев кубового продукта для создания парового орошения, что усложняет подготовку.

Недостатками способа являются:

- сложность, связанная с необходимостью вакуумного фракционирования, а также печного нагрева кубового продукта на стадии атмосферного фракционирования,

- недостаточное снижение массовой доли парафина, вязкости и температуры застывания в случае подготовки парафинистой нефти из-за отсутствия термической переработки парафинов, содержащихся в ее остаточной фракции, которая без переработки направляется в поток подготовленной нефти.

Задачей изобретения является упрощение способа, снижение массовой доли парафина в нефти, уменьшение вязкости и температуры застывания нефти.

При этом в качестве технического результата достигается:

- упрощение способа за счет исключения вакуумного фракционирования, а также печного нагрева на стадии атмосферного фракционирования путем использования паров термолиза в качестве парового орошения,

- снижение массовой доли парафина в нефти, уменьшение ее вязкости и температуры застывания за счет подачи на термолиз смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, а также за счет рециркуляции части остатка термолиза, содержащей непревращенные парафины.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем фракционирование нагретой нефти, термолиз нагретого тяжелого газойля и стабилизацию смеси продукта термолиза с продуктом фракционирования с получением газа стабилизации и подготовленной нефти, особенностью является то, что фракционирование осуществляют совместно с циркулирующей частью остатка термолиза и парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, при давлении выше атмосферного, с получением смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, а также паров фракционирования, при этом последние смешивают с газом стабилизации, охлаждают нефтью и сепарируют с выделением широкой дистиллятной фракции и газа сепарации, а смесь тяжелого газойля и остаточной фракции нагревают, подвергают термолизу и сепарации с получением паров термолиза, подаваемых на фракционирование, и остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть, направляемую на фракционирование, и балансовую часть, которую смешивают с широкой дистиллятной фракцией и подают на стабилизацию.

В целях предотвращения коксообразования термолиз осуществляют при температуре не выше 450°C, преимущественно при 420-440°C. По меньшей мере часть газа сепарации используют в качестве топлива при нагреве тяжелого газойля и остаточной фракции. Подготовленную нефть при необходимости дополнительно охлаждают.

Балансовую часть остатка термолиза целесообразно дополнительно подвергать сепарации при пониженном давлении с целью получения дополнительного количества паров термолиза.

Термолиз смеси тяжелого газойля и остаточной фракции, которая также содержит твердые парафины, позволяет в большей степени снизить содержание парафинов в подготовленной нефти. Это упрощает способ за счет исключения вакуумного фракционирования, необходимого для выделения фракции 340-540°C.

Фракционирование нагретой нефти совместно с парами термолиза, подаваемыми в качестве парового орошения, при давлении выше атмосферного позволяет осуществить фракционирование за счет тепла паров термолиза, имеющих температуру 420-440°C, исключить использование печного нагрева кубового продукта, что также упрощает способ.

Фракционирование совместно с циркулирующей частью остатка термолиза позволяет увеличить эффективное время пребывания остатка термолиза, содержащего остаточное количество тяжелых твердых парафинов, в зоне высоких температур, за счет чего увеличить степень их деструкции и в большей степени снизить массовую долю парафина, вязкость и температуру застывания нефти.

Способ осуществляют следующим образом. Парафинистую нефть (I) нагревают в рекуперационном теплообменнике 1, фракционируют во фракционирующем блоке 2 совместно с парами термолиза (II), подаваемыми в качестве парового орошения, и циркулирующей частью остатка термолиза (III), получая при этом пары фракционирования (IV) и смесь тяжелого газойля и остаточной фракции (V). Последнюю нагревают в печи 3 и подвергают термолизу и сепарации в блоке термолиза 4 с получением паров термолиза (II) и остатка термолиза (VI), который разделяют на циркулирующую часть (III) и балансовую часть (VII). Пары фракционирования (IV) смешивают с газом стабилизации (VIII), охлаждают в рекуперационном теплообменнике 1 и разделяют на блоке сепарации 5 на газ сепарации (IX), используемый на собственные нужды в качестве топлива, и широкую дистиллятную фракцию (X), которую смешивают с балансовой частью остатка термолиза (VII) и стабилизируют в блоке стабилизации 6 с выделением газа стабилизации (VIII) и подготовленной нефти (XI), которую при необходимости дополнительно охлаждают (на схеме не показано). Балансовая часть остатка термолиза (VII) может быть дополнительно подвергнута сепарации при пониженном давлении с целью получения дополнительного количества паров термолиза (на схеме также не показано).

Работоспособность предлагаемого способа иллюстрирует следующий пример. Обезвоженную и обессоленную нефть Ондатрового нефтегазового месторождения (всего 100% масс.) с вязкостью при 70°C 1,53 сСт, температурой застывания +16°C и содержанием твердых парафинов 13%, нагревают в рекуперационном теплообменнике и фракционируют совместно с 23,5% паров термолиза и 6% циркулирующей части остатка термолиза и получают 35,4% остатка и 94,1% паров фракционирования, которые смешивают с 1,9% газа стабилизации и сепарируют с получением 1,3% газа сепарации и 94,7% широкой дистиллятной фракции. Остаток фракционирования нагревают в печи и подвергают термолизу при 440°C 0,8 МПа и сепарируют с получением паров термолиза и 11,9% масс. остатка термолиза, который разделяют на циркулирующую часть и балансовую часть, последнюю смешивают с широкой дистиллятной фракцией и стабилизируют с получением 1,9% газа стабилизации и 98,7% подготовленной нефти с вязкостью при 20°C 14,5 сСт, температурой застывания 2°C и содержанием твердых парафинов 5,1%. Вакуумное фракционирование и печной нагрев при фракционировании не используют.

В условиях прототипа в аналогичных условиях получено 98,9% масс. подготовленной нефти с вязкостью 29,5 сСт, температурой застывания 7°C и содержанием твердых парафинов 7,5%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить способ, снизить массовую долю парафина, вязкость и температуру застывания нефти и может быть использован в нефтяной промышленности.