Первичная подготовка нефти (стр. 11 из 13)
2. Все технологические аппараты установки герметически закрыты.
3. Сброс подтоварной воды с электродегидраторов ЭГ1-ЭГ4 производится в технологические резервуары РВС-10000 № 2,4.
4. Подтоварная вода с резервуаров РВС-10000 № 2,4 внутрипарковыми насосами ЦНС 180х170 через задвижку откачивается в РВС-5000 на УПСВ”Б” на подготовку.
5. Газ из сепараторов С1-С3 и С4-С6 поступает на газокомпрессорную УВСИНГ. В случае остановок газокомпрессорной станции предусмотрен сброс газа на факел ФНД.
6. Сброс с предохранительных клапанов сепараторов С1-С3 и С4-С6 осуществляется через “сепаратор-расширитель” С-8, на факел низкого давления (ФНД).
7. Сброс с предохранительных клапанов буферных емкостей БЕ1-БЕ4, электродегидраторов ЭГ1-ЭГ4 осуществляется в газосепараторы ГС1, ГС2. Газ с газосепараторов, через “сепаратор-расширитель” С-7, поступает на факел высокого давления (ФВД).
8. Для предотвращения попадания на факелы ФНД и ФВД газового конденсата и капельной жидкости на газопроводах установлены “сепараторы-расширители” С-7 и С-8. Отделившиеся в “сепараторах-расширителях” газовый конденсат и капельная жидкость дренируются в подземные емкости ЕП-6 и ЕП-7, откуда погружными насосами откачиваются в технологические резервуары РВС-10000 №1-4.
9. Сточные воды промышленно-ливневой канализации площадок печей ПТБ-10 №1-4, буферных емкостей БЕ1-БЕ4, электродегидраторов ЭГ1-ЭГ4, сепараторов С1-С3 и С4-С6, резервуаров РВС-10000 №1-4 поступают в подземные емкости ЕП14, ЕП15, откуда погружными насосами откачиваются в технологические резервуары РВС-10000 №1-4.
10. Во избежание переливов технологические резервуары оборудованы приборами предельного уровня жидкости СУС-И, сигнал от которого выведен на световое табло щита операторной. При загорании светового табло срабатывает звуковая сигнализация.
11. С целью максимального сокращения вредных выбросов в атмосферу дымовых газов печей ПТБ-10 работа печей ведется в оптимальном технологическом режиме.
3.6.1. Выбросы в атмосферу дымовых газов, потери от испарения факельных выбросов
Выбросы на установке подготовки нефти. Таблица 8
| № п/п | Наименование сброса | Кол-во (масса) выбросов, г/с | Ареал сброса | ПДВ | Метод ликвидации, обезвреживания, утилизации. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. | Дымовые газы печей ПТБ-10 (из расчета на одну печь) | в атмосферу | рассеивание в верхних слоях | ||
| углекислый газ, CO | - | 0,6099 г/с | |||
| окись азота, NO | - | 0,1781 г/с | |||
| С1-С10 | - | 0,7355 г/с | |||
| 2. | Попутный газ | факел | 1,376 м3/с | сжигание | |
| углекислый газ, CO | 7,143 г/с | ||||
| окись азота, NOх | 0,12 г/с | ||||
| С1-С10 | 1,809 г/с | ||||
| сажа | 0,593 г/с | ||||
| 3. | Потери нефти в РВС от выдыханий. | 150,0 кг/сут | в атмосфенру | 1,824 г/с | рассеивание в верхних слоях |
4. Расчет электродегидратора
4.1. Условия расчета
Рассчитать и сконструировать горизонтальный электродегидратор со следующими технологическими параметрами:
· производительность по жидкости 350 кг/час;
· рабочее давление 0,8 Мпа
Определить следующие технологические параметры:
· расход реагента-деэмульгатора (дипроксамин);
· оптимальную температуру нагрева нефти;
· необходимую напряженность электрического поля.
4.2. Расчет электродегидратора
В основе расчета элетродегидратора лежит выражение определяющее скорость движения капель в электрическом поле
, гдеx - электрическая постоянная определяющая заряд движущейся капли; Е – градиент электрического поля, В/м; Dп – диэлектрическая проницаемость среды; n - кинематическая вязкость, м2/с.
Для лучшего отстаивания нефти в эмульсию нефть-вода добавляют деэмульгатор, который способствует более быстрому укрупнению капель и, тем самым ускоряет процесс отстаивания. На УПН «Быстринскнефть» используется дипроксамин, как импортного, так и российского производства. Количество ПАВ рассчитывают по следующей формуле [8, с. 148]
, гдеПредельную концентрацию молекул ПАВ определяют на основе уравнения Лэнгмюра [8, с. 117]
, гдес0 – начальная концентрация осаждаемого вещества (вода); a - постоянная Лэнгмюра.
Величину Г находят по уравнению Гиббса [8, с. 86]
, гдеR – удельная газовая постоянная, Дж/(кг×К); Т – температура; Ds/Dс – градиент изменения поверхностного натяжения на изменение концентрации реагента.
Постоянная Лэнгмюра a, определяется по изотерме поверхностного натяжения (пример расчета изотермы даны в работе [8, с. 84]) или по формуле
, гдеd - толщина поверхностного слоя, м; W– работа адсорбции, Дж/кг; R0 – удельная газовая постоянная; Т – температура.
Величину Гm можно найти по формуле
, гдеSm – поперечное сечение частицы ПАВ, м2.
Коэффициент распределения вещества равен
, гдеN0 – мольная доля ПАВ; Nв – мольная доля воды.
Сведения о коэффициенте kp можно найти в работе [8, с. 26]
Следующие величины обозначают
Sl – поперечное сечение капель эмульсии, м2; cl – предельная концентрация эмульсии; Vнепр – объем в котором идет непрерывный процесс деэмулгирования; Vдист – объем дисперсной среды.
Процесс электрообезвоживания и обессоливания существует уже не один десяток лет, и все основные аппараты стандартизованы. Если еще учесть то, что в имеющейся литературе отсутсвуют данные по расчету различных коэффициентов, необходимых для расчета электродегидратора. Условно принимаем элетродегидратор, как стандартизованный аппарат.
В таб. 9 приведены характеристики дегидраторов горизонтального тип в основном используемы в России.
Характеристики горизонтальных электродегидраторов. Таблица 9
| Показатель | ||||
| Емкость, м3 | 80 | 100 | 160 | 190 |
| Диаметр, м | 3 | 3 | 3,4 | 3,4 |
| Длина, м | 11,6 | 14,2 | 17,6 | 21,0 |
| Производительность, кг/ч | 68500 | 91300 | 114100 | 350700 |
Для обоснования выбора именно горизонтального электродегидратора приведена таб. 10. и таб. 11. Можно с уверенностью сказать, что горизонтальный дегидратор легче и дешевле стоит, а по производительности не отстает от своих конкурентов.
Сравнительные показатели работы ЭГ. Таблица 10
| Показатель | Вертикальный | Шаровой | Горизонтальный | Горизонтальный-цилиндрический |
| Сечение в месте установки электрода, м2 | 8,14 | 98 | 33,2 | 33,2 |
| Площадь электродов, м2 | 6,6 | 31,2 | 29,8 | 19,6 |
| Для сечения аппарата зона электродов, % | 81,0 | 52,5 | 90,0 | 59,0 |
| Время пребывания, с: | ||||
| в межэлектродном пространстве | 0,023 | 0,008 | 0,084 | 0,023 |
| в аппарате | 0,163 | - | 0,013 | 0,013 |
| Скорость подачи нефти, м/ч | - | 10-15 | 3-3,4 | 3-3,4 |
Показатели работы электродегидраторов различных типов. Таблица 11
| Наименование величины | Вертикальный | Шаровой | Горизонтальный |
| Производительность, м3/ч | 25 | 400 | 200 |
| Объем, м3 | 30 | 600 | 160 |
| Сечение, м2 | 7 | 86 | 60 |
| Линейная скорость, м/ч | 4,3 | 7 | 2,7 |
| Размеры, м: | |||
| диаметр | 3 | 10,5 | 3,4 |
| длина (высота) | 5 | - | 17,6 |
| Рабочее давление, МПа | 0,4 | 0,7 | 1,0 |
| Масса аппарата, кг | - | 1×105 | 0,37×105 |
Все основные параметры работы электродегидратора принимаются следующие [9]:
· производительность по жидкости 350 кг/час;
· рабочее давление 0,8 МПа;
· расход реагента-деэмульгатора (дипроксамин), 20-25 г/т;
· оптимальную температуру нагрева нефти, 45-50°С;
· ток внешней фазы электродегидратора 240А.
Основные размеры электродегидратора:
· длина области отстаивания 21000 мм;
· общая длина аппарата 23720 мм;
· внутренний диаметр 3400 мм;
· толщина стенки 46 мм;
· ввод сырья Æ300 мм;
· вывод нефти Æ250´2;
· вывод соленой воды Æ200´1;
· удаление шлама Æ300´3;
· откачка нефти Æ150´1;
5. Продукция установки УПН
Товарной продукцией цеха подготовки, перекачки нефти является подготовленная нефть. В зависимости от степени подготовки устанавливаются I,II,III группы нефти.
Согласно ГОСТ 9965-76 по показателям степени подготовки нефть должна соответствовать нормам, указанным в таб. 9.
Продукция УПН. Таблица 12