Результаты испытаний нейтрализатора сероводорода в нефти

Технологии нейтрализации
сероводорода в товарных
нефтях»
1
Технологии очистки нефти от сероводорода
• нейтрализация сероводорода в нефти
химическими реагентами
• отдувка нефти углеводородным газом, не
содержащим сероводород
• прямое окисление сероводорода в нефти
кислородом воздуха в присутствии
щелочного катализаторного комплекса
2
Технологическая схема нейтрализации
сероводорода в нефти химическими реагентами
3
Результаты испытаний нейтрализатора сероводорода
в нефти НСМ-5 на объектах ОАО «Татнефть»
Массовая доля
сероводорода в товарной
нефти, ppm
исходная
полученная
Дозировка
реагента, кг
на тонну
нефти
Акташская УПВСН
260
0,0
2,7
Альметьевская ТХУ
500
15,0
2,5
Кама-Исмагиловская
УПВСН
500
13,0
3,0
Сулеевская ТХУ
220
9,3
1,3
Дюсюмовская УПВСН
335
9,3
2,2
УПВСН «Андреевка»
565
9,1
3,0
УПВСН «Кутема»
365
4,2
3,0
Миннибаевская УПВСН
415
8,6
3,0
Наименование объекта
Зависимость удельного расхода реагента от
массовой доли сероводорода в нефти
4
Уде льный расход ре аге нта, кг/т
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
100
200
300
400
500
Массовая доля Н2S, ppm
600
700
800
Концентрация хлористых солей,
мг/дм3
5
900
0,45
800
0,4
700
0,35
600
0,3
500
0,25
400
0,2
300
0,15
200
0,1
100
0,05
0
0
0
1
2
3
4
Удельный расход реагента, кг/т
5
6
Массовая доля воды, %
Зависимости содержания привнесенной воды и концентрации
хлористых солей от удельного расхода реагента
6
Технологическая схема удаления сероводорода из
нефти методом отдувки
7
Наиме
нование
объекта
Альметьевская
ТХУ
Миннибаевская
УПВСН
Куакбашская
УПВСН
Результаты испытаний технологии отдувки сероводорода
из нефти в колонном аппарате с насадкой АВР
Qн,
м3/ч
Соотношение расхода
«нефтьгаз»
Тн, °С/
Р, МПа
103
1:5
255
131
Массовая доля
Н2S, ppm
Эффективность,
%
Исходная
Конечная
41/0,03
553
86,5
84
1:5
60/0,04
340
13,5
96
1:3
1:6
60/0,11
405
170
110
58
73
Зависимость эффективности удаления
сероводорода и массовой доли потерь нефти от
удельного расхода газа
Эффективность (Эф), %
100
2,4
90
2,2
80
2
70
1,8
1,6
60
1,4
50
1,2
40
1
30
0,8
0,6
20
0,4
10
0,2
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
3
Удельный расход газа, м /м
14
15
16
Эф (Т=20 °С)
Эф (Т=30 °С)
Эф (Т=40 °С)
Эф (Т=50 °С)
Эф (Т=60 °С)
П (Т=20 °С)
П (Т=30 °С)
П (Т=40 °С)
П (Т=50 °С)
П (Т=60 °С)
Массовая доля
потерь нефти (П), %
8
Зависимость массовой доли потери нефти
от эффективности ее очистки
Массовые доли потерь нефти, %
9
3,5
температура нефти 40 °С
температура нефти 60 °С
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Эффективность очистки нефти, %
85
90
95
100
10
Технологическая схема прямого окисления
сероводорода в нефти кислородом воздуха
Зависимость массовой доли потерь нефти
от исходного содержания сероводорода в нефти
Массовая доля потерь нефти, %
11
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
50
100
150
200
250
300
350
400
Массовая доля Н2S в нефти, ppm
450
500
550
12
Сравнительная характеристика технологий
удаления сероводорода из нефти
Параметры технологического процесса
Наименование
технологии
Температ
ура, 0С
Давление,
МПа
Расход
реагента,
кг/т
Расход, нм3/т
газа
воздуха
Кап.
вложения,
тыс. руб.
Нейтрализация Н2S хим.
реагентами
40-60 0С
0,05-1,0
2,5-3,0
0
0
5000
Отдувка
нефти
углеводородным газом
до 60 0С
0,02-0,04
0
3-6
0
18000
40-60 0С
до 1,5
1,0
0
1,2
22000
Прямое
окисление
кислородом
воздуха
13
Зависимость эксплуатационных затрат от
массовой доли Н2S в нефти, подаваемой на очистку
Эксплуатационные затраты,
тыс.руб/год
29000
Отдувка нефти в колонне (газ отдувки на переработку)
Нейтрализация Н2S хим. реагентами
Прямое окисление Н2S
Отдувка нефти в колонне (газ на факел)
26500
24000
21500
19000
16500
14000
11500
9000
6500
4000
50
100
150
200
250
300
350
Массовая доля Н2S в нефти, ppm
400
450
500
550
14
Выводы
1 Наиболее целесообразным технико-экономическим решением
проблемы
очистки
нефти
от
сероводорода
является
использование каждой из рассмотренных технологий с учётом
определяющих
факторов
и
конкретных
условий
их
осуществления.
2 Эти условия предполагают:
- использование химических реагентов при невысокой массовой
доле сероводорода в нефти – до 150-200 ppm;
- использование физического метода для удаления основного
количества сероводорода до остаточного его содержания,
исключающего высокие потери нефти при возможности
рационального
использования
получаемого
газа
и
обеспечивающие применение химических реагентов без
заметного негативного их влияния на качество товарной нефти;
- использование метода прямого каталитического окисления
сероводорода при высоком его содержании в нефти, отсутствии
источников газа, не содержащего сероводород, значительной
удалённости объектов подготовки газа или недостаточной
пропускной способности существующей системы газосбора.