ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЧИСТКА ФЛЮИДА ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ МАССЫ НА ВХОДЕ В СЕПАРАТОР НА АГПЗ

Рассмотрены существующие проблемы, связанные с выносом из забоя мелкодисперсной фазы в технологические установки (сепараторы, ректификационные колонны, обессоливатели и т.п.) и пути решения этой проблемы.

Введение

Мелкодисперсные механические примеси в пластовом продукте с скважины являются нежелательным сопутствующим балластом, от которых потом мы освобождаемся в процессе сбора, подготовки и стабилизации нефти (или углеводородного конденсата).

Мелкодисперсные механические примеси по ходу своего перемещения по аппаратам (сепараторам) подвергают механическому износу поверхности контакта с оборудованием и более крупные механические примеси оседают в первичных сепараторах сбора (с d≥100мкм), потом какая то часть оседает в обессоливателях (с d≥70мкм), ректификационные колонны (с d≥ 40мкм) и запорной арматуры), уменьшая проходное сечение трубопроводов и аппаратов. Это приводит к уменьшению производительности технологических аппаратов, а в целом технологической установки и аварийному выходу оборудования из строя, а в целом технологической установки. Установлено, что наболее интенсивному износу подвержено технологическое оборудование, когда диаметр мелкодисперсных твердых частиц выше 70 мкм.

Перед проведением плановых ремонтных работ на технологической установке с кислыми компонентами, аксиомой является то, что технологическая установка останавливается (выводится из работы), сбрасывается давление на факела, дренируются пластовый продукт в подземный аппарат и газоспасатели глушат установку оборудования по границам установки. После этого эксплуатационный персонал проводит:

1. Пропарку всех технологических аппаратов (сепараторов, обессоливателей, ректификационных колонн, трубопроводов, насосов) для удаления из них всех следов кислых газов и углеводородов.
2. Охлаждение технологического оборудования до температуры окружающей среды;
3. Чистку технологических сепараторов, обессоливателей, ректификационных колонн от мелкодисперсных твердых частиц и пирофорных соединений;
4. Сдачу по Акту подрядной организации технологическую установку на ремонт.

Чистка сепараторов, обессоливателей, ректификационных колонн от мелкодисперсных твердых частиц и пирофорных соединений- это работа трудоемкая и проводится вручную, и всегда связанная с рисками, так как работы проводятся внутри аппаратов в шланговых противогазах и приходится порою с одного входного сепаратора вынести более 500-600кг мелкодисперсных пирофорных частиц. Наиболее сложно проводить очистные работы на ректификационных колоннах (где скорости ниже и соответственно осаждаются механические, пирофорные соединения), где расстояние между тарелками не выше 400-500мм.

Для примера возьмем схему установку -71 на Астраханском газоперерабатывающем заводе. Такие же процессы характерны установкам для работы с кислыми компонентами по сбору, подготовке и стабилизации нефти (или углеводородного конденсата).

Газожидкостная смесь (флюид) состоит из газового углеводородного конденсата, пластовой воды и механических примесей (с пирофорными соединениями). Механические примеси – это песок, слюда, глина с породы забоя скважины. Газожидкостная смесь (Р≈60 МПа и Т=100 ⁰С) с забоя скважины выносить и мелкодисперсные механические примеси из ближайшей породы пласта и самые крупные механические частицы осаждаются в сепараторах установки предварительной подготовки флюида в сепараторах высокого давления У-71. Существующая схема установки сепарации ГЖС представлена на рисунке 1 (установка 71)

Рисунок 1. Сепарация газового конденсата на установке предварительной подготовки углеводородного конденсата и газа

Мощность технологической установки предварительной подготовки углеводородного конденсата 6 млрд. м³/год отсепарированного га­за, Отсутствие на технологической установке оборудования для предварительного улавливания (очистки потока ГЖС) мелкодисперсных твердых механических частиц и продуктов коррозии (пирофорные соединения) приводит к тому, что вся это огромная масса мелкодисперсных твердых механических частиц и пирофорный соединений оказывается «размазанной» по всем технологическим аппаратам вплоть до установки атмосферной перегонки нефти (углеводородного конденсата). Поэтому предварительная очистка от мелкодисперсных твердых механических частиц, пирофорный соединений на Астраханском ГПЗ до технологических установок является актуальной проблемой.

Целью данной работы является найти техническое решение по исключению попадания мелкодисперсных твердых механических частиц и пирофорный соединений на технологические установки

Предлагаемая схема решения задачи выноса мелкодисперсных механических примесей и пирофорный соединений на технологическую установку 71.

Спроектировать два блока фильтров (каждая из которых состоит из трех фильтровF 01А/В/С- два в работе, один резерв). На 1-ом блоке фильтров очищаемся от мелкодисперсных механических частиц диаметром выше 50мкм, а на втором – выше 10мкм. Соответственно газожидкостная смесь (ГЖС- это флюид) в сепаратор B 01 будет приходить флюид без мелкодисперсных механических примесей.

Предлагаемая схема установки по предварительному улавливанию мелкодисперсной массы частиц с диаметром выше выше 10мкм. представлена на рисунке 2.

Такую технологическую схему можно с предварительной очисткой пластового продукта от мелкодисперсных механических примесей использовать на всех схемах сбора нефти, углеводородного конденсата.

Рисунок 2. Установка предварительной подготовки ГЖС высокого давления с предварительной очисткой от мелкодисперсной массы,

1- механический фильтр первой ступени, 2- механический фильтр 2-ой ступени

Выводы.

Установка фильтров двух ступеней очистки от мелкодисперсной массы позволит решить:

1) Исключить преждевременный износ технологического оборудования, из-за трения механических примесей;

2) Исключаются в разы (в 4-5 раз) загрязнение технологических аппаратов и соответственно мы уходим от очень трудоемкового ручного труда и всеми рисками, связанными с чисткой этих аппаратов.

Заключение.

Рассмотрена существующая схема оборудования на установке сепарации флюида на Астраханском ГПЗ, изучены проблемы, приводящие к коррозии, механическому износу и аварийному выходу из строя оборудования. Для решения существующих технических проблем на установке 71, предложена усовершенствованная технологическая схема, исключающая попадание мелкодисперсной фазы на технологические установки.

Список литературы:

1. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа
2. Мишин В.М. Переработка природного газа и конденсата
3. Николаев В.В., Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. Изд. “Недра” 1998
4. Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П.  Переработка нефтяных и природных газов. 1981
5. Кемпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов.Пер. с англ. М., «Недра», 1977, 349 с.