СОБЫТИЯ

Ученые создали сорбент для удаления нефтепродуктов с поверхности воды

Ученые из Южного федерального университета (ЮФУ) разработали сорбент из шелухи подсолнечника, с помощью которого можно удалять с поверхности воды мазут, масло и нефть. Об этом сообщил один из разработчиков лаборант-исследователь кафедры ...

Роснефть добыла на Эргинском кластере пятимиллионную тонну нефти

Роснефть с начала разработки месторождений Эргинского кластера в 2017 году добыла 5 млн тонн нефти. Опережающий рост добычи на проекте был обеспечен в течение 2019 года. За этот период суточный объем извлекаемого сырья увеличился на 20% и ...

Омский НПЗ завершил монтаж основного оборудования на новом комплексе первичной переработки нефти

На площадке строительства комплекса первичной переработки нефти Омского НПЗ «Газпром нефти» завершена установка основного технологического оборудования. Этот проект является одним из ключевых проектов второго этапа программы развития ...

Закупочные службы нефтегазовых компаний соберутся на XV ежегодной конференции Нефтегазснаб-2020

17 марта 2020 года по адресу: Москва, Тверская, 22, отель InterContinental, состоится XVежегодная конференция «Снабжение в нефтегазовом комплексе» (Нефтегазснаб-2020), в которой принимают участие руководители служб ...

Открылась регистрация на выставку «НЕФТЕГАЗ-2020»

В 2020 году выставка пройдет с 13 по 16 апреля в ЦВК «Экспоцентр» и отпразднует 20-летний юбилей. Совместно с Выставкой состоится Национальный нефтегазовый форум, с 14 по 16 апреля соответственно. Среди наших участников вас будут ...

Глубокая очистка нефти от сероводорода в промысловых условиях до новых требований Технического регламента Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 045/2017

  Аслямов И.Р., Аюпова Н.Р., Вильданов А.Ф., Корнетова О.М., Мазгаров А.М.,

  АО «Волжский научно-исследовательский институт углеводородного сырья»             

  Минхаеров Р.Г., Назаров М.В., Хуснутдинов Р.Н. ООО «ТНС-Развитие»

 

  В статье представлена информация о внедрении технологии окислительно-каталитической очистки нефти от сероводорода и меркаптанов – процесс ДМС-1МА в условиях промысла на Студенцовском месторождении путем монтажа установки с использованием существующего оборудования. Приведены принципиальная технологическая схема установки и результаты аналитического контроля содержания сероводорода в нефти до и после очистки в период пуско-наладочных работ.

 

  Очистка нефти от сероводорода и меркаптанов C1-C2 на промыслах до соответствия требованиям ГОСТ Р 51858-2002 производится отдувом сухим газом, нейтрализацией химическими реагентами, окислением кислородом воздуха [1, 2]. Каждая из этих технологий имеет свои достоинства и недостатки.

  Отдув сероводорода из нефти сухим газом возможен только при наличии в составе установки подготовки нефти узла очистки кислого газа с утилизацией сероводорода превращением в элементную серу. Следует отметить, данный способ требует большого расхода сухого газа, что не только ухудшает экономические показатели процесса, но и приводит к ощутимой потере легких углеводородов нефти.

  Широкое распространение получили технологии с применением нейтрализаторов на основе формальдегида или триазина (аминоформальдегидные смеси) как наиболее простые, не требующие больших капитальных затрат. Несмотря на эффективность аминоформальдегидных смесей как нейтрализаторов сероводорода, они имеют ряд серьезных недостатков [3, 4], а именно:

-        высокая токсичность из-за содержания формальдегида, ПДК которого (0,5 мг/м3) в 20 раз меньше, чем сероводорода (10 мг/м3) [5];

-        большой расход и высокая стоимость;

-        низкая скорость реакции с сероводородом и меркаптанами.

  С 1 июля 2019 года вступил в силу новый Технический регламент Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 045/2017 «О безопасности нефти, подготовленной к транспортировке и (или) использованию», который ужесточает требования к нефти, подлежащей транспортировке по магистральным трубопроводам или переработке. Данный регламент накладывает ограничение на содержание сероводорода (не более 20 ppm) и суммарное содержание метил- и этилмеркаптанов (не более 40 ppm) в транспортируемой нефти. Для достижения содержания сероводорода 20 ppm после очистки в соответствии с новыми требованиями вместо 100 ppm по ГОСТ Р 51858-2002 потребуется пропорциональное увеличение дозировки нейтрализатора, а следовательно, возрастет вероятность отрицательных последствий от его применения. Кроме того, увеличение дозировки нейтрализаторов оказывается экономически непривлекательным из-за их высокой стоимости. Так, затраты при использовании аминоформальдегидных нейтрализаторов составляют 80-90 рублей на тонну нефти при содержании сероводорода 250÷400 ppm.

  ООО «ТНС-Развитие» на Студенцовском месторождении Самарской области более 6 лет использовало для очистки нефти от сероводорода нейтрализаторы на основе формальдегида. В 2018 году произошло значительное снижение пропускной способности нефтепровода (Ø150 мм, L=10 км), по которой подготовленная нефть транспортируется до пункта приема. Авторами [4, 6] было доказано образование труднорастворимого полимера – полиметиленсульфида при взаимодействии формальдегида с сероводородом.

  Именно этот полимер в смеси с механическими примесями был обнаружен в нефтепроводе.

  Поиск эффективных технологий, позволяющих гарантированно решить проблему очистки нефти от сероводорода до его остаточной концентрации менее 20 ppm без использования нейтрализаторов на основе формальдегида, привел специалистов ООО «ТНС-Развитие» к выводу о целесообразности внедрения на ДНС-215 Студенцовского месторождения окислительно-каталитической технологии очистки нефти ДМС-1МА, разработанной АО «ВНИИУС» [7, 8]. Суть процесса заключается в окислении сероводорода до элементной серы и меркаптанов в дисульфиды. Окисление проводится в присутствии катализаторного комплекса (КТК) при давлении 0,4-1 МПа и температуре 50-60ºС. Расход катализаторного комплекса для очистки до требуемых норм составляет     0,2-0,6 кг на тонну сырья в зависимости от исходного содержания сероводорода и меркаптанов.

  При окислении сероводорода сначала происходит его поглощение аммиаком с образованием гидросульфида аммония (1). Затем гидросульфид аммония окисляется до элементной серы (2) с регенерацией аммиака.                                                 

  При поглощении низкомолекулярных меркаптанов аммиаком образуется меркаптид аммония (3), который затем окисляется до дисульфидов (4).

  Процесс ДМС-1МА впервые был внедрен на УПВСН «Кутема» НГДУ «Нурлатнефть» ПАО «Татнефть». Мощность установки 2 млн. т/год [3]. Процесс       ДМС-1МА на УПВСН «Кутема» позволяет очищать нефть до значений не выше 20 ppm, что было показано опытно-промышленными пробегами и уже сейчас удовлетворяет требованиям нового ТР ЕАЭС 045/2017.

  По рекомендациям АО «ВНИИУС» ООО «ТНС-Развитие» произвело монтаж установки окислительно-каталитической очистки нефти – процесс ДМС-1МА на        ДНС-215. В качестве реактора был использован существующий газосепаратор, который был реконструирован путем монтажа внутренних устройств. Данная реконструкция выполнена ООО «ИВЦ «Инжехим». Кроме того, в схему были включены компрессор для подачи воздуха и дозировочный насос для дозирования катализаторного комплекса. Пуск установки ДМС-1МА осуществлен в мае 2019 г.

  Необходимо отметить, что объект ДНС-215 – обычная компактная дожимная насосная станция с предварительным сбросом воды, ограниченным набором емкостей, без резервуарного парка. Важной особенностью данного проекта является то, что впервые процесс окислительно-каталитической технологии очистки нефти от сероводорода реализован в промысловых условиях, а не на установке подготовки нефти.

  Принципиальная технологическая схема установки окислительно-каталитической очистки нефти от сероводорода на ДНС-215 Студенцовского месторождения представлена на рис.1.

  Стабилизированная нефть после блока сепарации и обезвоживания самотеком поступает в сепаратор (буферную емкость) ТЕ-1, далее из ТЕ-1 насосом Н-1 подается в смеситель М-1. В смеситель М-1 компрессором К-1 подается сжатый воздух и дозировочным насосом НД расчетное количество катализаторного комплекса. Далее смесь нефти, КТК и растворенного воздуха поступает в реактор колонного типа Р-1 (модернизированный существующий газосепаратор). В реакторе Р-1 при температуре нефти 40-55°С и давлении 0,5-0,7 МПа происходит окисление сероводорода кислородом воздуха в присутствии КТК с образованием элементной серы по реакциям (1) и (2) и меркаптанов по реакциям (3) и (4) с образованием дисульфидов.

 

 

  После реактора очищенная от сероводорода нефть поступает в сепаратор ТE-2, где при снижении давления до 0,1-0,2 МПа сепарируется отработанный воздух, а нефть насосом Н-2 откачивается в пункт приема – СИКНС ООО «ТНС-Развитие» при УПН с ПСП «Калиновый Ключ» ООО «Татнефть-Самара».

  В табл. 1 приведены результаты анализа проб нефти на содержание сероводорода до и после очистки во время пусконаладочных работ установки окислительно-каталитической очистки нефти от сероводорода на ДНС-215 Студенцовского месторождения.

 

 

 

  В нефти на ДНС-215 Студенцовского месторождения содержание меркаптанов   С12 не превышает 20 ppm, что соответствует требованиям. Однако содержание общей меркаптановой серы в нефти доходит до 815 ppm. Анализы показали, что при окислении происходит снижение содержания общей меркаптановой серы до 590 ppm, т.е. окисляются также и меркаптаны С3 и выше.

  Как видно из таблицы, окислительно-каталитическая технология обеспечивает глубокую очистку нефти от сероводорода при регламентном режиме работы.

  Капитальные затраты на реализацию технологии на ДНС-215 составили 14,5 млн. рублей, включая затраты на строительно-монтажные работы. Эксплуатационные затраты на катализаторный комплекс составляют 21 руб. на тонну нефти.

   ВЫВОДЫ:

  1. Технология окислительно-каталитической очистки нефти от сероводорода и меркаптанов ДМС-1МА позволяет провести эффективную очистку нефти на промыслах с наименьшими эксплуатационными затратами. При этом очищенная нефть удовлетворяет требованиям Технического регламента Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 045/2017 по содержанию сероводорода и меркаптанов.

  2. Установка очистки нефти от сероводорода и меркаптанов (процесс ДМС-1МА) имеет простое аппаратурное оформление, благодаря чему возможно внедрение данной технологии с минимальными капитальными затратами с включением в схему существующего оборудования. Данный вариант привлекателен также для малых нефтяных компаний.

  3. Стабильность работы установки окислительно-каталитической очистки нефти от сероводорода на ДНС-215 Студенцовского месторождения, обеспечивающего очистку до содержания сероводорода менее 5 ppm в течение двух месяцев эксплуатации после пуска, позволяет рекомендовать данную технологию для внедрения всем нефтяным компаниям.

   ЛИТЕРАТУРА

1)       Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф., Коробков Ф.А., Комлева Т.И. и др. Промысловая очистка нефтей от сероводорода и меркаптанов // Экспозиция Нефть Газ. – 2015. № 5 (44). С. 71-74.

2)       Сахабутдинов Р.З., Шаталов А.Н., Гарифуллин Р.М., Шипилов Д.Д. и др. Технологии очистки нефти от сероводорода // Нефтяное хозяйство. – 2008. № 7. С. 82-85.

3)        Вильданов А.Ф., Аслямов И.Р., Хрущева И.К. и др. Окислительно-каталитический процесс ДМС-1МА для очистки тяжелых нефтей от сероводорода и меркаптанов // Нефтяное хозяйство. – 2012. № 11. С. 138-140.

4)       Вартапетян А.Р., Зуйков А.А., Монахов А.Н., Федоров И.И. О проблеме образования нетипичных сероорганических отложений в теплообменном оборудовании установок первичной переработки нефти // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 2016. № 4. С. 82-86.

5)       Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

6)       Тыщенко В.А., Федоров И.И., Чернова М.М., Чернова В.М. и др. Моделирование процесса образования отложений, вызванных применением формальдегидсодержащих поглотителей сероводорода // Технологии нефти и газа. – 2017. № 2. С. 14-17.

7)       Аслямов И.Р., Копылов А.Ю., Аюпова Н.Р. и др. Новая технология промысловой очистки нефти от сероводорода // Нефтяное хозяйство. – 2008. № 12. С. 93-95.

8)       Мазгаров А.М., Гарифуллин Р.Г., Шакиров Ф.Г. и др. Способ очистки тяжелой нефти от сероводорода // Патент РФ № 2272065. 10.06.2006.

 

 

НГС 3(36)2019


Категория статьи: Наука

К содержанию журнала
Закрыть

У нас новый сайт!

Вся актуальная информация на новом сайте!

idsmedia.ru

Перейти
Яндекс.Метрика