- •Аннотация
- •Введение
- •1. Литературный обзор
- •1.1. Общие сведения о нефти
- •1.2. Основные физические свойства нефтей
- •1.2.1. Плотность
- •1.2.2. Средняя температура кипения нефтяных фракции
- •1.2.3. Молярная масса
- •1.2.4. Давление насыщенных паров (днп)
- •1.2.5. Вязкость
- •1.2.6. Теплота сгорания
- •1.2.7. Оптические свойства
- •1.3. Классификация нефтей
- •1.3.1. Химическая классификация
- •1.3.2. Технологическая классификация
- •1.4. Необходимость подготовки нефти
- •1.5.Стабилизация нефти
- •1.6. Обессоливание и обезвоживание нефтей
- •1.6.1. Общие сведения о водонефтяных эмульсиях
- •1.6.2. Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы и стабилизаторы эмульсий
- •1.6.3.Способы деэмульгирования
- •1.6.3.1. Центрифугирование
- •1.6.3.2. Фильтрация
- •1.6.3.3. Химический метод разрушения эмульсий
- •1.6.3.4. Холодный отстой (гравитационное разделение)
- •1.6.3.5.Термохимическое деэмульгирование
- •1.6.3.6. Электрическое деэмульгирование нефтяных эмульсий
- •2. Технологическая часть
- •2.1. Выбор и обоснование технологической схемы производства
- •2.2. Характеристика сырья и готовой продукции
- •2.2.1. Физико-химические свойства пластовой воды
- •2.2.2. Характеристика попутного нефтяного газа
- •2.2.3. Характеристика продукции упн
- •2.2.4. Физико-химические свойства реагентов
- •2.3 Технологическая схема производства
- •Исходные данные для расчета
- •2.4. Материальный баланс производства
- •2.4.1. Материальный баланс первой ступени сепарации
- •Исходные данные для расчета
- •Определение мольной доли отгона n
- •Мольный баланс процесса сепарации первой ступени
- •Массовый баланс процесса сепарации первой ступени
- •Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
- •Материальный баланс сепарации первой ступени
- •2.4.2. Блок отстоя
- •Материальный баланс блока отстоя
- •2.4.3. Блок электродегидраторов
- •Материальный баланс блока электродегидраторов
- •2.4.4. Сепаратор ксу
- •Исходные данные для расчёта (см.Табл.2.8)
- •Определение числа молей выделившегося газа n
- •Мольный баланс процесса сепарации на ксу
- •Массовый баланс сепаратора ксу
- •Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе ксу
- •Материальный баланс сепарации ксу
- •2.4.5. Общий материальный баланс установки подготовки нефти
- •Материальный баланс установки
- •2.5. Расчет основного оборудования
- •2.5.2. Блок отстоя
- •Состав эмульсии блока отстоя
- •Массовая доля и плотность компонентов нефти
- •3. Механическая часть
- •3.1 Исходные данные для конструктивного расчета аппарата
- •3.1.1 Выбор материала
- •3.1.2 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки
- •3.1.3. Допускаемое напряжение
- •3.1.4. Толщина стенки днищ (крышек)
- •3.2. Проверка напряжений в стенке обечайки и днищах аппарата при проведении гидравлических испытаний
- •3.2 Расчет опор горизонтального аппарата
- •3.3. Эксплуатация
- •3.3.1 Назначение, применение, технические характеристики и классификация отстойника горизонтального
- •3.3.2 Устройство и принцип действия
- •3.3.3. Порядок пуска и остановка отстойника горизонтального
- •3.4. Ремонт и монтаж оборудования
- •3.4.1. Организация технического обслуживания горизонтального отстойника
- •3.4.2 Характерные неисправности и способы их устранения
- •3.4.3. Порядок сдачи оборудования в ремонт
- •3.4.4. Порядок проведения ремонта
- •3.4.5. Монтаж оборудования после ремонта
- •3.4.6. Гидравлические испытания после ремонта
- •3.5. Специальная часть
- •3.5.1. Расчет фланцевых соединений
- •3.5.2. Расчет болтов
- •4. Экономическая часть
- •4.1. Расчёт капитальных вложений и стоимости основных и оборотных средств
- •4.2 Экономическая оценка проекта.
- •5. Кип и автоматизация производства
- •5.1. Структура и контроль управления
- •5.2. Степень автоматизации
- •5.3. Объекты автоматизации
- •5.4. Описание функциональной схемы блока отстойников
- •6. Безопасность и экологичность проекта
- •6.1. Обеспечение безопасности работающих
- •6.1.1. Характеристика условий труда
- •6.1.2. Средства индивидуальной защиты и компенсация производственных вредностей
- •6.1.3. Электробезопасность, молниезащита и защита от статического электричества
- •6.2. Оценка экологичности проекта
- •6.2.1. Защита атмосферы
- •6.2.2. Защита гидросферы
- •6.2.3. Защита литосферы
- •6.3. Чрезвычайные ситуации
- •6.3.1 Аварийные ситуации на установке и мероприятия по ликвидации аварии
- •6.3.1.2 Отключение электроэнергии
- •6.3.1.7 При пожаре
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.2.4. Физико-химические свойства реагентов
Для удаления пластовой воды из сырой нефти на УПН применяются деэмульгаторы СНПХ-4810 А и Реапон-И марки ИК-2. Пластовая вода представляет собой сложный раствор, в составе которого неорганические соли, газы, растворимые в воде органические вещества. Среди растворенных в пластовой воде веществ преобладают неорганические соли хлориды, сульфаты и карбонаты щелочных щелочноземельных металлов.
Характеристика реагентов представлена в таблице 2.6.
Таблица 2.6
№ п/п |
Наименование, марка |
Хим. состав |
Плотность г/см³ |
Температура застывания ºС |
1. |
Деэмульгатор СНПХ-4810 А |
Раствор блоксополимеров этилен и пропилен оксидов в смеси растворителей с массовой долей активной основы 50 – 55 % Однородная жидкость от светлого до темно-желтого цвета |
при 29ºС в пределах: 0,91-0,995 |
- 50ºC |
2. |
Деэмульгатор Реапон-И марки ИК-2 |
Смесь блоксополимеров окиси этилена и пропилена с пленкообразующими ингибиторами-бактерицидами. Однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета |
Плотность 0,931 г/мл при 25 0С |
Температура Застывания - 40 0С |
2.3 Технологическая схема производства
Для расчета выбрана технологическая схема (рис. 2.1), состоящая из следующих стадий:
- блок подогрева;
- первая ступень сепарации;
- блок предварительного отстоя;
- блок электрообезвоживания и обессоливания;
- конечная ступень сепарации (КСУ).
Рис. 2.1. Технологическая схема установки подготовки нефти:
I –обводненная нефть из скважин; II – деэмульгатор; III – нефть в товарный парк; IV – газ на ГПЗ; V – вода на очистные сооружения; 1 – блок подогрева; 2, 7 – сепараторы; 3 – отстойник; 4 – буферная емкость; 5 – печной насос; 6 – электродегидратор; 8 – резервуар товарной нефти
Поток сырой нефти I поступает на установку, смешивается с деэмульгатором и нагревается в печи первичного нагрева 1 до 250С. Если же температура сырой нефти не ниже 250С, то имеется возможность подать сырую нефть на первую ступень сепарации без дополнительного подогрева. Разгазированная эмульсия подвергается предварительному отстою в аппарате 3 при 250С. Разделение происходит за счет сил гравитации и разности плотностей воды и нефти. В отстойнике 3 отделяется основная масса свободной воды. Обводненность нефти снижается с 75% масс до 10% масс Из блока отстоя нефть поступает в буферную емкость 4, которая является расходным коллектором нефти для насосов внутренней перекачки 5. Насос предназначен для поддержания необходимого давления (0,7 МПа) в электродегидраторе 6. Перед блоком электрообезвоживания и обессоливания нефть нагревается в печи вторичного подогрева до температуры 400С. Обезвоженная нефть поступает на конечную ступень сепарации (КСУ), где при температуре 400С происходит окончательное ее разгазирование. Подготовленная нефть из сепаратора 7 собирается в резервуар товарной нефти 8.
Вода с блока предварительного отстоя и электродегидраторов объединяется и поступает на очистные сооружения с последующей закачкой в пласт.
Газ, объединяемый со всех ступеней сепарации, используется как топливный газ для печей, частично сбрасывается на факел, а основная часть его направляется на ГПЗ.