RU2560491C1

RU2560491C1 - High-viscosity oil treatment method

Info

Publication number: RU2560491C1
Application number: RU2014123329/02A
Authority: RU
Inventors: Ильдар Рашидович Хайрудинов; Анатолий Аркадьевич Тихонов; Вячеслав Николаевич Деменков; Эльшад Гумерович Теляшев
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимперерабоки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ")
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: oil is treated by heating in fee heat exchanger with further division of thermally treated oil flow into two parts, one part is sent to thermal cracking while the other is mixed with thermal cracking products, then the received raw mixture is cooled down up to temperature fit for transportation through a pipeline. Thermal cracking products are subject to division into gas and vapour-liquid phase and liquid phase in an evaporator, at that liquid phase from the evaporator is fed as heat medium to heat exchangers with further division of the cooled down liquid phase into two parts, one part is fed for quenching of thermal cracking products before delivery to the evaporator while the other one is fed for mixing with thermally treated part of oil, whereat gas and vapour-liquid phase of thermal cracking products is cooled and sent to division at a gas separator into gas used as fuel gas in the thermal cracking oven and distillate fed for mixing with the received raw mixture to the pipeline.

EFFECT: reduced oil viscosity with simultaneous reduction in power consumption by operations on high-viscosity oil treatment for transportation through a pipeline.

8 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к подготовке высоковязкой нефти для транспорта, преимущественно, по трубопроводу и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.The invention relates to the preparation of highly viscous oil for transport, mainly by pipeline and can be used in the oil industry.

Известен способ подготовки высоковязких нефтей, включающий нагревание нефти до 80-90°C и последующее ступенчатое охлаждение до температуры ее перекачки по трубопроводу [А.с. СССР №249529, М.Кл. C10G 31/06, оп. 15.05.1982].A known method for the preparation of high viscosity oils, including heating the oil to 80-90 ° C and subsequent stepwise cooling to the temperature of its transfer through the pipeline [A.S. USSR No. 249529, M.C. C10G 31/06, op. 05/15/1982].

К недостатку данного способа относится то, что нагревание высоковязких нефтей до 80-90°C недостаточно для устойчивого транспорта всех видов высоковязких нефтей.The disadvantage of this method is that heating high-viscosity oils to 80-90 ° C is not enough for the sustainable transport of all types of high-viscosity oils.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки высоковязких нефтей, включающий термообработку части высоковязкой нефти путем нагрева до 80-90°C, термический крекинг оставшейся ее части при температуре 400-500°C, последующее их смешение и охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу [А.с. СССР №1122866, М.Кл. C10G 31/06, оп. 07.11.1984].Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method of preparing high viscosity oils, including heat treatment of a part of high viscosity oil by heating to 80-90 ° C, thermal cracking of the remaining part at a temperature of 400-500 ° C, their subsequent mixing and cooling obtained raw mixture to the temperature of its pumping through the pipeline [A. USSR No. 1122866, M.Kl. C10G 31/06, op. 11/07/1984].

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость процесса подготовки высоковязкой нефти, вызванная охлаждением сырьевой смеси, содержащей продукты термического крекинга с температурой 400-500°C до температуры ее транспорта по трубопроводу, а также нестабильность нефти, закачиваемой в трубопровод, вызванная повышенным газосодержанием в ней.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the process of preparing highly viscous oil, caused by cooling the raw material mixture containing thermal cracking products with a temperature of 400-500 ° C to the temperature of its transport through the pipeline, as well as the instability of the oil pumped into the pipeline caused by the increased gas content in it.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение энергоемкости процесса подготовки высоковязких нефтей и повышение стабильности нефти, направляемой в трубопровод.The present invention is aimed at reducing the energy intensity of the preparation of high viscosity oils and increasing the stability of oil sent to the pipeline.

Это достигается тем, что в способе подготовки высоковязких нефтей, включающем предварительную термообработку нефти путем нагрева в сырьевом теплообменнике с последующим разделением потока термообработанной нефти на две части, одну из которых направляют на термокрекинг, а другую - на смешение с продуктами термокрекинга, последующее охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу, согласно изобретению, продукты термокрекинга подвергают разделению на газо-парожидкостную и жидкую фазы в испарителе, при этом жидкую фазу испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники с последующим разделением охлажденной жидкой фазы на две части, одну из которых подают на закалочное охлаждение продуктов термокрекинга перед подачей в испаритель, а другую - на смешение с термообработанной частью нефти, причем газо-парожидкостную фазу продуктов термокрекинга охлаждают и подают на разделение в газосепаратор на газ, используемый в качестве топливного газа в печи термокрекинга, и дистиллят, подаваемый на смешение с полученной сырьевой смесью в трубопровод.This is achieved by the fact that in the method of preparing high-viscosity oils, including preliminary heat treatment of oil by heating in a feed heat exchanger, followed by separation of the heat-treated oil stream into two parts, one of which is sent for heat cracking, and the other for mixing with heat cracking products, followed by cooling of the obtained feed mixture to the temperature of its pumping through the pipeline, according to the invention, the products of thermocracking are subjected to separation into gas-liquid-vapor and liquid phases in the evaporator, at The liquid phase of the evaporator is supplied as a heat carrier to heat exchangers, followed by the separation of the cooled liquid phase into two parts, one of which is used for quenching cooling of thermocracking products before being fed to the evaporator, and the other is mixed with the heat-treated part of oil, the gas-vapor-liquid phase of products thermocracking is cooled and fed for separation into a gas separator for gas used as fuel gas in a thermocracking furnace, and distillate supplied for mixing with the obtained raw material mixture in t uboprovod.

Предварительную термообработку нефти проводят при температуре 80-90°C.Preliminary heat treatment of oil is carried out at a temperature of 80-90 ° C.

Термокрекингу подвергают не менее 80% всей нефти, предварительно нагретой в теплообменнике до температуры 120-130°C.At least 80% of all oil preheated in a heat exchanger to a temperature of 120-130 ° C is subjected to thermal cracking.

Термокрекинг вышеупомянутой части нефти проводят при температуре 440-450°C.Thermocracking of the aforementioned part of the oil is carried out at a temperature of 440-450 ° C.

В качестве испарителя используют колонну, снабженную тарелками.As an evaporator, a column equipped with trays is used.

Дистиллят из газосепаратора подают в качестве орошения в колонну.The distillate from the gas separator is fed as an irrigation to the column.

Жидкую фазу из испарителя выводят с температурой 350-360°C.The liquid phase from the evaporator is removed with a temperature of 350-360 ° C.

Закалочное охлаждение продуктов термокрекинга проводят до температуры 380-390°C.Hardening cooling of thermocracking products is carried out to a temperature of 380-390 ° C.

Разделение продуктов термокрекинга в колонне, снабженной тарелками, на жидкую и газо-парожидкостную фазы с использованием жидкой фазы из колонны в качестве теплоносителя в теплообменниках и для закалочного охлаждения продуктов термокрекинга, а также последующее выделение из газо-парожидкостной фазы в газосепараторе углеводородного газа, используемого в качестве компонента топливного газа в печи, позволяет снизить энергоемкость процесса подготовки высоковязких нефтей перед закачкой в трубопровод.Separation of thermocracking products in a tray equipped with trays into liquid and gas-vapor-liquid phases using the liquid phase from the column as a coolant in heat exchangers and for quenching cooling of thermocracking products, as well as subsequent separation of hydrocarbon gas used in the gas-vapor phase in the gas separator used in As a component of the fuel gas in the furnace, it reduces the energy consumption of the preparation of high-viscosity oils before pumping into the pipeline.

Кроме того, снижение содержания газа в перекачиваемой нефти путем выделения его из последней в сепараторе повышает стабильность реологических свойств нефти и облегчает ее транспорт.In addition, reducing the gas content in the pumped oil by separating it from the latter in the separator increases the stability of the rheological properties of the oil and facilitates its transport.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Высоковязкую нефть, например, Ярегскую (плотность при 20°C - 943 кг/м³, вязкость при 80°C - 250 сСт) насосом 1 прокачивают через сырьевой теплообменник 2, где она нагревается жидкой фазой-остатком испарителя до температуры ее термообработки - 90°C и далее разделяется на два сырьевых потока в соотношении 80:20, один из которых (80%) нагревается до температуры 120°C в сырьевом теплообменнике 3, затем поступает в печь 4, где нагревается до температуры 440°C и подвергается термокрекингу и далее поступает в испаритель-колонну 5. В испарителе 5 газо-парожидкостная фаза продуктов термокрекинга поднимается вверх в его укрепляющую часть, оборудованную тарелками 6, а жидкая фаза опускается вниз навстречу потоку паров, поступающих снизу-вверх. Жидкую фазу из испарителя 5 с температурой 350°C подают насосом 7 в сырьевые теплообменники 2,3, где она охлаждается до температуры 90°C. Затем охлажденную жидкую фазу испарителя разделяют на две части, одну из которых подают на закалочное охлаждение продуктов термокрекинга перед испарителем до температуры 380°C, а другую (ее балансовое количество) - смешивают с оставшейся частью (20%) термообработанной нефти. Газо-парожидкостную фазу из испарителя 5 отводят через водяной холодильник 8 в газосепаратор 9, где газо-парожидкостная фаза продуктов термокрекинга разделяется на углеводородный газ, используемый в качестве топливного газа для печи 4, и дистиллят, который насосом 10 подают частично на орошение продуктов термического крекинга на верх испарителя 5, а балансовое количество дистиллята откачивают и подают на смешение с сырьевой смесью нефти и остатка испарителя, охлажденных в холодильнике 11.High-viscosity oil, for example, Yaregskaya (density at 20 ° C - 943 kg / m ³ , viscosity at 80 ° C - 250 cSt) pump 1 is pumped through a raw material heat exchanger 2, where it is heated by the liquid phase, the remainder of the evaporator to the temperature of its heat treatment - 90 ° C and then divided into two feed streams in a ratio of 80:20, one of which (80%) is heated to a temperature of 120 ° C in a raw material heat exchanger 3, then it enters an oven 4, where it is heated to a temperature of 440 ° C and subjected to thermal cracking and then it enters the evaporator-column 5. In the evaporator 5 gas-vapor-liquid fa thermal cracking products and rises up in its reinforcing portion 6 equipped with trays and the liquid phase descends toward the flow of vapors flowing upwards. The liquid phase from the evaporator 5 with a temperature of 350 ° C is fed by a pump 7 to the raw material heat exchangers 2,3, where it is cooled to a temperature of 90 ° C. Then, the cooled liquid phase of the evaporator is divided into two parts, one of which is supplied for quenching cooling of the thermal cracking products in front of the evaporator to a temperature of 380 ° C, and the other (its balance amount) is mixed with the remaining part (20%) of the heat-treated oil. The gas-vapor-liquid phase from the evaporator 5 is discharged through a water cooler 8 to a gas separator 9, where the gas-vapor-liquid phase of the thermocracking products is separated into the hydrocarbon gas used as fuel gas for the furnace 4, and the distillate, which is fed partially by pump 10 to irrigate the thermal cracking products to the top of the evaporator 5, and the balance amount of the distillate is pumped out and fed to the mixture with a crude mixture of oil and the remainder of the evaporator, cooled in the refrigerator 11.

Затем эту смесь с температурой 20°C (плотность при 20°C - 912 кг/м³, вязкость при 20°C - 14 сСт) по линии 12 подают в трубопровод для транспорта на НПЗ.Then this mixture with a temperature of 20 ° C (density at 20 ° C - 912 kg / m ³ , viscosity at 20 ° C - 14 cSt) is fed through line 12 to the pipeline for transport to the refinery.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет снизить вязкость нефти с одновременным уменьшением энергоемкости операций подготовки высоковязкой нефти и облегчить ее транспорт по трубопроводу.Thus, the invention in comparison with the prototype allows to reduce the viscosity of the oil while reducing the energy consumption of operations for the preparation of high-viscosity oil and to facilitate its transport through the pipeline.

Claims

1. Способ подготовки высоковязкой нефти для перекачки по трубопроводу, включающий предварительную термообработку нефти путем нагрева в сырьевом теплообменнике с последующим разделением потока термообработанной нефти на две части, одну из которых направляют на термокрекинг, а другую - на смешение с продуктами термокрекинга и последующее охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу, отличающийся тем, что продукты термокрекинга подвергают разделению на газо-парожидкостную и жидкую фазы в испарителе, при этом жидкую фазу из испарителя подают в качестве теплоносителя в теплообменники с последующим разделением охлажденной жидкой фазы на две части, одну из которых подают на закалочное охлаждение продуктов термокрекинга перед подачей в испаритель, а другую - на смешение с термообработанной частью нефти, причем газо-парожидкостную фазу продуктов термокрекинга охлаждают и подают на разделение в газосепаратор на газ, используемый в качестве топливного газа в печи термокрекинга, и дистиллят, подаваемый на смешение с полученной сырьевой смесью в упомянутый трубопровод.1. A method of preparing high-viscosity oil for pumping through a pipeline, including preliminary heat treatment of oil by heating in a raw material heat exchanger, followed by separation of the heat-treated oil stream into two parts, one of which is sent for heat cracking, and the other for mixing with heat cracking products and subsequent cooling of the obtained raw material the mixture to the temperature of its pumping through the pipeline, characterized in that the products of thermal cracking are subjected to separation into gas-liquid-liquid and liquid phases in the evaporator, In this case, the liquid phase from the evaporator is supplied as a heat carrier to heat exchangers, followed by separation of the cooled liquid phase into two parts, one of which is fed to quenching cooling of the thermal cracking products before being fed to the evaporator, and the other is mixed with the heat-treated part of oil, gas-vapor-liquid the phase of the thermocracking products is cooled and fed to the gas separator for separation into gas used as fuel gas in the thermocracking furnace, and the distillate fed to the mixture with the obtained raw material mixture Sue into said pipeline.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительную термообработку нефти проводят при температуре 80-90°С.2. The method according to p. 1, characterized in that the preliminary heat treatment of oil is carried out at a temperature of 80-90 ° C.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термокрекингу подвергают не менее 80% всей нефти, предварительно нагретой в теплообменнике до температуры 120-130°С.3. The method according to p. 1, characterized in that thermocracking is subjected to at least 80% of all oil preheated in a heat exchanger to a temperature of 120-130 ° C.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термокрекинг вышеупомянутой части нефти проводят при температуре 440-450°С.4. The method according to p. 1, characterized in that the thermocracking of the aforementioned part of the oil is carried out at a temperature of 440-450 ° C.

5. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве испарителя используют колонну, снабженную тарелками.5. The method according to p. 5, characterized in that as the evaporator use a column equipped with plates.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дистиллят из газосепаратора подают в качестве орошения в колонну.6. The method according to p. 1, characterized in that the distillate from the gas separator is served as irrigation in the column.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкую фазу из испарителя выводят с температурой 350-360°С.7. The method according to p. 1, characterized in that the liquid phase from the evaporator is removed with a temperature of 350-360 ° C.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закалочное охлаждение продуктов термокрекинга проводят до температуры 380-390°С. 8. The method according to p. 1, characterized in that the quenching cooling of thermocracking products is carried out to a temperature of 380-390 ° C.