6.СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕЙ

ИНЕФТЕПРОДУКТОВ

6.1. Основные технологии перекачки высоковязких и застывающих нефтей

Если температуры застывания нефти равны или выше среднемесячных м н мальных температур окружающей трубопровод среды, то такая нефть считается высоковязкой и застывающей в

жидкости (нефти, нефтепродуктов, воды с добавлением поверхностно-

уменьшение шероховатости внутренней поверхности трубопровода или изменение его геометрии (трубы с внутренним покрытием, телескопические трубопроводы);

транспортировка нефтяных систем в капсулах или контейнерах (в потоке маловязкой жидкости – нефти, нефтепродукта, сжиженного газа и т.д.) либо в потоке газа (природного, воздуха и т.д.).

последовательная перекачка партий нефти и воды; И

Вторую группу составляют технологии, связанные с изменением реологических свойств нефти (вязкости, предельного напряжения сдвига и др.).

В свою очередь технологии перекачки высокозастывающих нефтей, основанные на изменении реологических характеристик транспортируемой жидкости, можно разделить на физические, физико-химические и химические [1].

71

К физическим методам относятся следующие:

предварительное изотермическое разрушение структуры нефти (например, прокачиванием ее через диафрагму);

повышение температуры потока нефти в печах или теплообменниках, расположенных в отдельных пунктах трассы Струбопровода, с использованием для этого различных видов топлива (перекачиваемый продукт, утилизация тепла промышленных

производств т.д.);

пр менен е трубопроводов-спутников, расположенных кабелиснаружи ли внутри трубы, с использованием различных теплонос телей (горячая вода, пар и т.д.) и схем движения нефти и теплонос теля (параллельно друг другу или на встречудруг другу);

спользован е внешнего или внутреннего электрообогрева трубопроводабс тепловой изоляцией или без нее (гибкие ленты,

,мпендансный и индукционный способы и т.д.) для разогрева всего о ъема жидкости или только пристенного слоя.стабилизирующих и ез них;

разбавлениеПАВперекачиваемой нефти маловязкими нефтями и другими углеводородными разбавителями (нефтепродукты, газовый конденсат и т.д.); Д

термообработка путем нагрева нефти до определенной температуры с последующим ее охлаждением с заданным режимом до температуры перекачки;

обработка депрессорной присадкойИ(стимулятором потока) всего объема нефти или только пристенного слоя потока.

Кхимическим методам относятся депарафинизация и деасфальтизация нефти и ее термодеструкция.

В историческом аспекте первоначально был разработан способ транспорта нефти в нагретом состоянии, а затем предложены такие технологии, как гидротранспорт высокозастывающих нефтей, применение углеводородных разбавителей и термообработка. Позднее появились предложения по использованию при перекачке депрессоров

–химических соединений, улучшающих реологические свойства

(предельное и статическое напряжения сдвига) парафинистых нефтей.

72

6.2. "Горячая" перекачка

"Горячая" перекачка относится ко второй группе технологий и связана с изменением реологических свойств нефти (вязкости и предельного напряжения сдвига) путем предварительного подогрева жидкости.

При "горячей" перекачке высокозастывающая нефть нагревается

вающмитемпературу нефти, необходимую для работы подпорных насосов 3, которые прокачивают жидкость через подогреватели 4 и подают нефть в основные насосы 5, качающие нефть в магистральный трубопровод 6. Нефть подогревают от 70 до 120 °С. Верхний предел температуры ограничен стойкостью теплоизоляции, деструкцией молекул нефти, а также возможностью коксования нефти в

теплообменникахбА. Д

Нефть по маг стральному трубопроводу 1 подают в резервуарный парк 2, о орудованный подогревателями, поддержи-

Рис. 6.1. Принципиальная схема магистрального трубопроводаИс устройствами для предварительного подогрева нефти:1 – подводящий трубопровод (магистральный); 2

– резервуарный парк, оборудованный подогревателями; 3 – подпорный насос; 4 – подогреватель; 5 – основной насос;6 –магистральный трубопровод;7 – ГПС – головная перекачивающая станция; 8 – промежуточная тепловая станция

По мере движения по трубопроводу жидкость остывает, в результате ее температура уменьшается, а вязкость и потери напора растут. Поэтому жидкость вновь подогревают на промежуточных тепловых станциях 8. В зависимости от свойств нефти, начальной

73

температуры подогрева и расхода нефти пункт подогрева располагают через 25 – 80 км.

Для подогрева нефти используют паровые и огневые подогреватели. Принципиальная схема огневой радиально-конвекционной

Рис. 6.2. Принципиальная схема радиально-конвекционной печи Г9ПО2В: I – радиальная зона; II – конвекционная зона; 1 – змеевик; 2 – стенка; 3 –

форсунка; 4 – дымовая труба; 5 – шибер.

(Видео 9)

Все пространство печи, смонтированной в металлическом каркасе 6, разделено на две зоны: радиальную I и конвекционную II.

74

Радиальная зона, в свою очередь, поделена на две части стенкой 2 из огнеупорного кирпича. В нижней части печи установлены по шесть форсунок 3 с воздушным распылением топлива – нефти или газа. В радиальной зоне печи на кронштейнах уложены трубы змеевика 1, по которому течет нефть. Нагрев нефти в этой зоне печи осуществляется в основном за счет лучистой энергии факела.

Продукты сгорания затем проходят в конвективную зону печи, в которой передача тепла к текущей по трубкам теплообменника нефти осуществляется за счет конвекции. Из конвективной зоны печи продукты сгоран я через дымовую трубу 4 выбрасываются в

не должно превышать 6,5 МПа. Теплопроизводительность печи составляет 10500 кВт, а КПД достигает 0,77 (фактическое значение

0,5).

Иногда для попутного подогрева нефти используют трубо- проводы-спутники с жидким, паровым или газообразным теплоносителем. Для попутного подогрева могут применяться

продуктами сгорания, невозможность использования этого способа на подводных трубопроводах без специальной дорогостоящей теплоизоляции, большие потери тепла и низкий КПД [1].

Один из методов уменьшения затрат на подогрев перекачиваемой нефти и потерь тепла – применение тепловой изоляции.

При использовании тепловой изоляции вначале выбирают материал, толщину и конструкцию тепловой изоляции.

75