Нефтяные нагреватели и печи

Устьевые и путевые нагреватели. При сборе высокопарафи­нистых, вязких нефтей, а также нефтей, имеющих высокую температуру застывания с целью обеспечения текучести нефти, необходимо подогревать продукцию скважин от устья скважин вплоть до центрального пункта сбора и подготовки нефти и газа.

Подогреватель нефти ПТТ-0,2 предназначен для подогрева высоковязкой обводненной нефти на устье скважин. Рекомен­дуется применять в системе внутрипромыслового сбора на уча­стке «скважина — групповая замерная установка».

Подогреватель (рис. 4.5) состоит из наклонного цилиндри­ческого сосуда 8 с батареей тепловых трубок 5, газовым сепара­тором 6, патрубком ввода нефти 7, топки 1 с газовой инжек- ционной двухсопловой горелкой 2 и дымовой трубой 3. Дымо­вая труба в нижней части ограждена кожухом 4 для защиты обслуживающего персонала от ожогов. Внутри газового се­паратора установлен отбойник газа и поплавковый клапан для предотвращения попадания нефти в газовую линию. Для пре­дупреждения задувания ветром горелка защищена кожухом. Для осмотра внутреннего состояния топки на ее крышке уста­новлены два смотровых окна.

Поступающая в сосуд подогревателя нефтегазовая смесь нагревается тепловыми трубами и выходит из подогревателя. Часть газа, выделившегося из нефти, очищаясь в сепараторе, поступает через узел регулирования на горелку. За счет сжи­гания газа в топке происходит нагрев топочных концов тепло­вых труб. Тепловая труба представляет собой толстостенную цельнотянутую стальную трубу, заполненную на 1/3 своего внут­реннего объема дистиллированной водой и герметически за­варенную с обоих концов. Во избежание замораживания труб во время возможной остановки печи в них добавлено некото­рое количество этилового спирта.

                   

Рисунок 4.5 – Подогреватель нефти типа ПТТ-0,2

 

Работа тепловой трубы заключается в следующем. При на­греве топочного конца тепловой трубы вода в ней вскипает и водяные пары, перемещаясь в противоположный конец, кон­денсируются на внутренней стенке, отдавая ей теплоту. Кон­денсат стекает по нижней образующей трубе обратно к топоч­ному концу. Так внутри трубы происходит интенсивный пере­нос теплоты от топочного конца к нагревателю.

Устьевой нагреватель ПТТ-0,2 оснащен приборами кон­троля и автоматического регулирования, поставляемыми комплектно с нагревателем: ртутным техническим термометром АНЗ-1М10-220, манометрами ОБМ1-ЮО, регулятором темпера­туры РТ-П25-2 и регулятором давления РД-32М.

Комплекс приборов обеспечивает:регулирование температуры жидкости в сосуде, давления топливного газа перед горелкой и запальником;технологический контроль за температурой и давлением.

 

Печи блочные с водяным теплоносителем ПП-0,4; ПП-0,63 и ПП-1,6 предназначены для подогрева высоковязких нефтей и нефтяных эмульсий с целью снижения давления в нефтесбор­ных трубопроводах, а также при деэмульсации нефти.

В шифре печей приняты следующие обозначения: буквы — путевой подогреватель; цифра после букв — тепловая произ­водительность.

Печи ПП-0,4 и ПП-0,63 отличаются габаритами и тепловой производительностью. Печь (рис. 4.6) представляет собой цилиндрический горизонтальный сосуд 15 с плоскими дни­щами, смонтированный на рамном основании сварной конст­рукции 13.

В сосуде размещены топочное устройство 3 и змеевик 17, которые погружены в теплоноситель; В качестве теплоносителя используется вода или водный раствор диэтиленгликоля. Топочное устройство состоит из П-образной жаровой 16 и дымо­вой 8 труб и оборудовано газовой инжекционной горелкой 12 с запальником.

На наружной поверхности корпуса сосуда размещены ртут­ный термометр 3, расширительный бачок 6, лестница 4, газо­вый коллектор 13 с кожухом 14, продувочная свеча 9, указа­тель уровня 10, опора дымовой трубы 7, ограждение 11, дре­нажный патрубок, патрубки подвода 1 и отвода 2 нефти или нефтяной эмульсии от змеевика, подвода 5и отвода 18 воды.

Газовоздушная смесь, сгорая в жаровой трубе, выделяет теплоту. Теплота через стенку жаровой трубы передается тепло­носителю, находящемуся в сосуде 15. Нефть или нефтяная эмульсия по подводящему патрубку поступает в змеевик и по­сле подогрева до заданной температуры поступает в нефте­сборный коллектор.

Рисунок 4.6 – Автоматизированная блочная печь с водяными теплоносителями типа ПП

 

Комплекс приборов обеспечивает:автоматическое регулирование температуры теплоносителя в сосуде, давления топливного газа перед горелкой и запаль­ником;технологический контроль за температурой, давлением, уровнем;сигнализацию в операторный пункт о недопустимом по­вышении температуры в сосуде подогревателя.

Нагреватель нефти блочный БН-2М (рис. 4.7) предназначен для подогрева обводненных нефтей перед аппаратами глу­бокого обезвоживания обессоливания. Допускается применение установки для нагрева нефтяных эмульсий с повышенной ак­тивностью и склонностью к отложению солей и механических примесей на установках подготовки нефти пропускной способностью до 3 млн т в год.

Установка состоит из блока подогревателей I, блока КИПII, управления и сигнализации, сборно-разборного укрытия и дымовой трубы III.

Блок подогревателей — основной технологический блок,включающий в себя четыре последовательно соединенных подогревателя 5 типа «труба в трубе» с внутренней жаровой трубой 4 и наружным корпусом, имеющим линзовый компенсатор 6 и тангенциальные входные 3 и выходные 7 патрубки.Установки поставляются с блоками длиннопламенных газовыхгорелок типа БГ-2П 2, оснащенными пламегасителями 1. Дымо­ходы от подогревателей подсоединяются к общей дымовой трубе. Обвязка подогревателей распределительным коллекто­ром 8 позволяет отключать любой из блоков для проведения ремонтных и профилактических работ.

Приборы контроля и регулирования технологического про­цесса расположены в утепленном блоке КИП.

Блок управления и сигнализации БУС-1 устанавливается на бетонированной площадке не далее 10 м от блока КИП.

Принцип работы установки основан на подогреве нефтяной эмульсии при контактировании ее с поверхностно жаровой трубы.

Рисунок 4.7 – Установка БН-2М

 

Эмульсия для подогрева подается в подогреватели и проходит по межтрубному пространству последовательно. Межтрубное пространство образовано корпусом подогревателя и жаровой трубой. При прохождении эмульсии в межтрубном пространстве последняя приобретает вращательное движение, что исключает образование застойных зон на поверхности на­грева. Благодаря большой скорости и турбулентности потока, достигается высокий коэффициент теплоотдачи к эмульсии отстенки. Это снижает температуру стенки жаровой трубы и исключает возможность коксования нефти на поверхности на­грева.

Система автоматизации поставляется комплектно с блоком нагрева и обеспечивает автоматическое регулирование темпе­ратуры нагрева эмульсии, давления топливного газа, подаю­щегося к горелкам блока нагрева; автоматическое прекраще­ние подвода топливного газа к горелкам при отклонении дав­ления газа от заданного режима, повышении температуры нагрева эмульсии, при отсутствии циркуляции жидкости через нагреватель; отключение подвода газа к каждому подогрева­телю в отдельности в случае погасания пламени запальника; передачу сигнала об аварии блока нагрева в операторный пункт; местный контроль за давлением и температурой эмуль­сии, топливного газа.