Спосіб обробки парафіновмісних нафти та нафтопродуктів

Винахід відноситься до обробки нафти і нафтопродуктів і може знайти застосування при транспортуванні нафти по трубопроводах і підготовці дизельного палива до роботи при низьких температурах. Відомо, що нафта містить тверді вуглеводні (парафіни), причому в нафті з деяких родовищ вміст парафінів досить високий. До певної температури нафти парафіни розчинені в ній. При охолодженні нафти нижче цієї температури (наприклад, для нафти з деяких родовищ ця температура складає 24°С) парафіни починають переходити в кристалічний стан. Через наявність кристалізованого парафіну нафта стає в'язкою і її транспортування утр уднюється. На стінках трубопроводів утворюються відкладення парафінів, корисний перетин трубопроводів зменшується й в результаті цього транспортування нафти ускладнюється ще більше. Висока концентрація парафінів у деяких нафтопродуктах, наприклад у дизельному паливі, створює проблеми при використанні таких нафтопродуктів при низьких температурах. Відоме застосування ультразвуку для вирішення проблем, пов'язаних з наявністю в нафті і нафтопродуктах парафіну. У патенті РФ 2105133 описаний спосіб запобігання відкладенню парафіну в насосно-компресорних труба х, при якому ультразвуковий перетворювач встановлюють у зоні температурної межі початку інтенсивної кристалізації парафіну і віброактивну обробку нафти ведуть у режимі кавітації на рівні межі кавітаційної міцності кристалів парафіну, здійснюючи їхнє диспергування до розмірів, які виключають можливість подальшої коагуляції. У патенті РФ 2106480 описаний спосіб видалення зі стінок трубопроводу парафінових відкладень, які вже утворилися. Відповідно до цього способу потужним ультразвуковим полем діють на зону найбільших відкладень парафіну. В результаті такого впливу відбувається розігрів відкладень і часткове їхнє розплавляння, що сприяє їх видаленню потоком нафти. При цьому парафінові частки вже не здатні відкладатися на стінках трубопроводу, тому що мають гладку поверхню і великі розміри в порівнянні з первісними кристалами парафіну. У патентах РФ 2042876 (F17D1/16, опубл. 27.08.1995) і 2065548 (F17D1/16, опубл. 20.08.1996) описані способи обробки високопарафінистих нафт на початку транспортування. При цьому обробку здійснюють при температурі вищій, ніж температура кристалізації парафінів, які містяться в нафті, у кавітаційному режимі. В процесі обробки відбувається нагрівання нафти і руйнування надмолекулярних структур парафіну. В результаті відбувається уповільнення структур ування парафінів у нафті і полегшується її транспортування. Однак парафіни в нафті залишаються. Задача, на вирішення якої спрямований винахід, - розробити технологічно нескладний спосіб обробки нафти і нафтопродуктів з метою зменшення змісту в них парафінів для полегшення транспортування нафти і використання нафтопродуктів при низьких температурах. Ця задача вирішується тим, що в способі обробки парафіновмісних нафти і нафтопродуктів, який включає обробку ультразвуком при температурі вище температури кристалізації парафінів, відповідно до винаходу обробку ультразвуком здійснюють у докавітаційному режимі з наступною сепарацією парафіну, що кристалізувався. Винахід заснований на виявленому автором явищі масової кристалізації парафінів при обробці нафти або нафтопродуктів ультразвуком у докавітаційному режимі при температурі, вищій температурної межі кристалізації парафінів. Відомі методи ініціювання масової кристалізації парафінів виморожуванням вимагають застосування громіздкого холодильного устаткування з високим енергоспоживанням, для установки якого, до того ж, не завжди маються можливості. Краще ультразвукову обробку вести в імпульсному режимі. Робота ультразвукового перетворювача в імпульсному (пакетному) режимі дозволяє використовувати всю енергію акустичного поля, оскільки буде відсутня взаємодія падаючої і відбитої акустичної хвиль, що приводить до виникнення реактивного акустичного опору і тим самим до виникнення невиправданих втрат потужності перетворювача. Краще разом з ультразвуковою обробкою здійснювати обробку нафти звуковим полем. Спільний вплив звукового і ультразвукового полів інтенсифікує акустичні процеси, що приводить до додаткового перемішування нафти і, як наслідок, підвищенню однорідності віброактивного впливу на нафту. Нижче описані приклади здійснення винаходу. Нафту з температурою кристалізації парафінів 24°С обробляли ультразвуковим полем частотою 22кГц і інтенсивністю 2Вт/см 2 в діапазоні температур нафти, що оброблялась, від 26°С. Зазначений режим є докавітаційним, тобто не викликає утворення в нафті бульбашок, заповнених газом. Було виявлено, що масова кристалізація парафінів починається в нафті, що знаходиться при температурі 19°С. При накладенні разом з ультразвуковим полем звукового поля частотою 50Гц і потужністю 0,1Вт/см 2 масова кристалізація парафінів почалася при температурі 18°С. При обробці в імпульсному пакетному режимі зі шпаруватістю 0,5 реактивна складова потужності перетворювача зменшилася на 40%, що дозволило знизити енерговитрати на ультразвукову обробку. При тривалості обробки нафти більше 30 хвилин відбулася кристалізації 20% парафінів, розчинених у нафті. Вони були сепаровані методом фільтрації через пористу структур у. Завдяки цьому значно полегшилося подальше транспортування нафти по трубопроводу. Дизельне паливо з температурою кристалізації парафінів -8°С обробляли ультразвуковим полем частотою 22кГц і інтенсивністю 1Вт/см 2, початок обробки здійснювали при температурі +6°С. Було виявлено, що початок кристалізації парафіну в дизельному паливі відбувається при -12 градусів С. Завдяки такій обробці умови експлуатації дизельного палива в зимових умовах значно покращилися.