УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ ТИПА Heater-Treater

Промышленная группа “Генерация” предлагает современную, не имеющую аналогов, высокотехнологичную продукцию – блочные автоматизированные установки по подготовке нефти УПН производительностью 250, 500, 1000 и 3000 т/сут – совмещенные аппараты типа "Heater-Treater" для эффективного нагрева, обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и подготовки товарной нефти.

В настоящий момент подготовка нефти к транспортировке и дальнейшему использованию, как правило, производится двумя способами – с применением дорогостоящего комплекса оборудования, состоящего из печи нагрева нефтяной эмульсии, деэмульсатора, отстойника, сепаратора, устройства обессоливания и обезвоживания нефти, или при помощи импортных горизонтальных трехфазных сепараторов типа "Heater-Treater".
Основываясь на положительном опыте эксплуатации установок сепарации нефтяных эмульсий в России, специалисты промышленной группы «Генерация», в рамках реализации программы импортозамещения, разработали конструкцию комплексной установки подготовки нефти УПН с дополнительной секцией обессоливания, по своим характеристикам и функционально превосходящую продукцию ведущих иностранных производителей.

Установки подготовки нефти типа Heater-Treater

Установки подготовки нефти типа Heater-Treater

Преимущества УПН производства промышленной группы “Генерация”:

Современные технические решения, использованные в конструкции установок, позволяют значительно сократить объемы аппаратов и их металлоемкость, совместить в одном аппарате несколько технологических процессов и повысить качество подготовки нефти:

применение топочных устройств специальной конструкции с антикоррозионным покрытием, расположенных в нефтяной среде - для интенсификации процесса нагрева эмульсии, повышения надежности и долговечности их работы
применение распределительных насадок подачи пресной воды и желобов в секции обессоливания – для повышения качества промывки поступающей нефти от минеральных солей
применение специальных гидродинамических коалесценторов - для повышения эффективности разрушения и разделения продукции скважин
установки оснащены современной АСУ ТП, обеспечивающей: контроль и управление технологическим процессом; повышение надежности и безопасной эксплуатации оборудования; комфортность работы персонала; повышение достоверности и оперативности сбора информации; снижение трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации. Это достигается за счет использования современных технических и программных средств управления, а также применения более точных и надежных датчиков и исполнительных механизмов

Экономическая эффективность применения УПН производства промышленной группы "Генерация" обусловлена следующими факторами:

упрощение технологической схемы подготовки нефти
экономия энергоресурсов
снижение затрат на обустройство объекта (меньшие площади)
приобретение и монтаж всего одного многофункционального аппарата
сокращение количества обслуживающего персонала
снижение трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации о ходе технологического процесса

Суммарные затраты на приобретение и эксплуатацию УПН являются минимальными по сравнению с комплексом оборудования или импортной установкой «Heater-Treater», при более высоком качестве подготовки нефти. Особенно эти преимущества актуальны для небольших нефтяных месторождений.

Техническая характеристика УПН:
НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА УПН-250 УПН-500 УПН-1000 УПН-3000
Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с (т/сут.) в пределах 1,4-2,89
(125-250)
2,8-5,78
(250-500)
5,6-11,56
(500-1000)
11,57-34,7 (1000-
3000)
Тепловая мощность топок, МВт, не более 0,3 0,63 1,25 3,75
Давление нефтяной эмульсии, МПа,не более 0,6
Содержание воды в нефтяной эмульсии,% масс., не более 20
Вязкость нефти при 20 °С, м2 /с (сСт), не более 50х10-6 (50)
Температура нагрева нефтяной эмульсии,°С, не более 80
Массовая доля воды на выходе из установки, %, не более 0,5
Концентрация хлористых солей на выходе установки, мг/дм3, не более 100
Топливо Природный или попутный осушенный газ с cодержанием сероводорода, не более, 0,002% масс
Давление топливного газа на входе в установку, МПа, в пределах 0,3-0,6
Расход газа (при теплоте сгорания газа 33500Дж/нм3) нм3/ч, не более 45 85 170 510
КПД установки (тепловой), %, не менее 80
Масса установки, т, не более 12 20 35 50

Установки подготовки нефти типа Heater-Treater

Поступающий поток нефти движется в установке горизонтально, что является оптимальным вариантом применительно к обработке нефтей. Подобный подход облегчает каплеобразование и отделение воды по всей длине установки.
Секция нагрева и коалесценции представляет собой либо одну жаровую трубу, расположенную горизонтально, либо две жаровых трубы, расположенных вертикально, в зависимости от объема установки. Жаровые трубы находятся в эмульсионной среде и имеют специально разработанную U-образную форму с расчетной поверхностью нагрева. К одному из концов жаровых труб присоединена горелка, оснащенная пламегасителем. Розжиг горелки производится кнопкой "Розжиг", при этом включается блок искрового розжига (БИР); после включения ВИР через 5...10с открывается клапан-отсекатель на линии входа топливного газа к горелке с отображением наличия пламени на графическом дисплее шкафа управления. После появления пламени поступает команда на открытие регулирующего клапана на линии входа топливного газа к горелке. В качестве топлива используется попутный газ, который поступает из установки. Пройдя через регулирующий клапан и расходомер, газ направляется в газосепаратор, где отделяется свободная вода, и далее – в нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева. Нагрев газа предотвращает конденсирование жидкости в трубопроводе системы горения. Для предотвращения прогара жаровых труб на их стенках расположены термопары, которые предупреждают повышение температуры стенки выше нормы, автоматически закрывая клапан входа топливного газа к основной горелке.
Нефтяная эмульсия поступает через входной штуцер и дроссельный клапан, с помощью которого регулируется расход жидкости. Поток направляется вокруг жаровых труб в нижнюю секцию установки. Тепло передается через стенки жаровых труб и нагревает нефтяную эмульсию, а продукты сгорания выводятся вверх через другой конец жаровой трубы. Температура нагрева эмульсии контролируется специальным датчиком, сигнал с которого также подается на регулирующий клапан входа топливного газа. Нагревом достигаются две цели: разность плотностей нефти и воды увеличивается, а вязкость нефти уменьшается. Оба эти фактора в соответствии с формулой закона Стокса увеличивают скорость, с которой водные частицы, содержащиеся в нефти, оседают. Нефть, обладая более низкой плотностью, поднимается на поверхность водяной фазы. Уровень нефти, а также уровень раздела фаз "вода-нефть" автоматически регулируются и измеряются посредством датчиков уровня, подающих сигнал соответственно на входной клапан и на клапан сброса воды. В ходе процесса происходит так же отделение газа, который направляется непосредственно вверх в газовую секцию.
Пройдя секцию жаровых труб, нефть, очищенная от большей части воды, поступает в секцию коалесценции. Секция коалесценции состоит из нескольких коалесцентных блоков, каждый из которых представляет собой сетки с определенной расчетной площадью, выполненные из нержавеющей проволоки. Расчет этих блоков-секций, их количество и размеры зависят от рабочих условий рассматриваемой установки и физико-химической композиции обрабатываемой нефти. Отверстия сеток, через которые проходит нефть, повышают число Рейнольдса, что способствует слиянию мельчайших частиц воды в более крупные капли. На самих сетках также осаждаются мелкие частицы воды, сливающиеся в крупные капли и затем выпадающие из нефти. Применяемые коалесцентные сетки такого типа чрезвычайно практичны и эффективны в эксплуатации, препятствуют загрязнению нефти песком, осадками и асфальтенами. После коалесценции нефть переливается через разделительную перегородку в секцию обессоливания.
Секция обессоливания состоит из специальных желобов и водораспределительной системы, состоящей из коллектора подачи воды и отходящих от него трубок с распределительными насадками. Нефть стекает по желобам вниз; пресная вода, пройдя через нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева, подается в коллектор и через трубки с распределительными насадками впрыскивается в нефть и смешивается с ней. Уровень нефти и уровень раздела фаз «нефть-вода» в этой части установки измеряется и регулируется с помощью датчиков уровня, подающих сигнал на соответствующие клапаны. Поверхность раздела фаз «нефть-вода» располагается ниже распределительных труб, ведущих в заключительную секцию - секцию окончательной коалесценции и отбора нефти.
Нефть и остаточная часть обессоливающей воды поступают через распределительные трубы снизу вверх в секцию окончательной коалесценции и отбора нефти благодаря давлению в сосуде и насосам, откачивающим нефть. Нефть направляется вверх, проходя через специальный блок коалесценции, и далее через нефтеотборник на выход из сосуда. Блок коалесценции, имеющий специальную конструкцию, отделяет оставшуюся воду от нефти перед ее выходом. Уровень нефти регулируется и измеряется датчиком уровня. При повышении определенного уровня нефти в секции автоматически включаются насосы откачки нефти. Расход нефти на выходе измеряется расходомером. На выходной части установки предусмотрены пробоотборники для извлечения образцов жидкости с различных уровней с целью определения чистоты выходящих продуктов.
Система отчистки от песка и механических примесей. При подготовке нефти в сосуде осаждается значительное количество песка и других механических примесей. Система предусматривает ручную периодическую очистку от примесей без прекращения процесса. Вода под высоким давлением выпускается из ряда инжекционных насадок в трубах, расположенных по длине аппарата. Струя воды подсекает отложения песка и удерживает его в суспензии, которая при открытии дренажных клапанов поступает в специальные накопители песка, расположенные по длине сосуда в нижней его части, откуда идет на сброс из установки.

Основные функции системы управления:

1. Автоматическое регулирование технологических параметров, включающих:
измерение и регулирование температуры жидкости в секции нагрева;
измерение и регулирование давления в аппарате;
измерение и регулирование расхода жидкости (продукта скважин) на входе установки;
измерение и регулирование уровня нефти в емкости;
измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода-нефть» в секции предварительного сброса воды (секция нагрева);
измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода-нефть» в секции обессоливания нефти;
регулирование давления топливного газа на общей линии входа газа к горелкам (до основного отсекателя):
регулирование давления топливного газа к запальной горелке.
2. Контроль и измерение технологических параметров:
расхода нефти на выходе установки;
расхода газа на выходе установки;
расхода пластовой воды на выходе установки;
расхода пресной воды на установку для обессоливания нефти;
температуры газа на выходе установки;
положение регулирующих органов клапанов;
давления топливного газа на входе основной горелки;
давления топливного газа на входе запальной горелки:
давления топливного газа в газосепараторе;
давления жидкости на входе установки.
3. Автоматическое ведение журнала событий и аварийных сообщений
4. Противоаварийную защиту установки подготовки нефти
5. Предупредительную и аварийную сигнализацию при отклонениях технологических параметров от предельных значений

Система автоматизации УПН обеспечивает:

1.Местный визуальный контроль основных параметров технологического процесса.
2.Автоматический вывод установки на заданный рабочий режим (продувка, контроль загазованности в топках, розжиг запальных горелок и основных горелок, вывод на режим).
3.Автоматическое поддержание заданного технологического режима работы установки.
4.Плановую автоматическую остановку установки.
5.Аварийную автоматическую остановку и блокировку программы пуска установки с подачей звуковой и световой сигнализации при отклонении от установленных значений основных технологических параметров.

В комплект поставки установки входят:

блок технологический
блок регулирования
блок подготовки топлива
горелочные устройства
трубы дымовые
площадки обслуживания
лестница
средства автоматизации установки;

УПН поставляется в максимальной заводской готовности к эксплуатации. Проводятся пусконаладочные работы и сервисное обслуживание.

Процесс сжигания топливного газа в УПН обеспечивает минимальное содержание в продуктах сгорания окиси углерода и окислов азота, согласно требованиям ГОСТ 21204 и ГОСТ Р 50591.


URL: http://neftemash.da.ru          E-Mail: mail@neftemash.org