GEA в России
+7(495) 787-20-20
Перезвоните мне
GEA Refrigeration RUS
Статьи

Подготовка нефти для использования в качестве топлива дизель-генераторных установок

Уже много лет проблема снабжения электроэнергией населенных пунктов в отдаленных регионах, вахтовых поселков нефтяных месторождений и других промышленных объектов, требующих автономной генерации, остается весьма актуальной.

Как правило, на таких объектах в качестве топлива генерирующего оборудования используется дизельное топливо или менее дорогое топливо - мазут, транспортировка которого зачастую происходит по бездорожью, судами или же авиатранспортом, что в разы увеличивает затраты на стоимость вырабатываемой электроэнергии. В то же время часто точка доступа сырой нефти находится гораздо ближе к объекту электрической генерации, чем ближайший нефтеперерабатывающий завод или топливная база. Однако использование такого топлива как нефть без предварительной обработки быстро выведет дизельный двигатель из строя, а в случае нефти с высокой вязкостью – это просто невозможно.   

Благодаря центробежным сепараторам компании GEA Westfalia Separator Group GmbH можно быстро и эффективно удалить из нефти механические примеси и воду, снизить концентрацию хлористых солей до значений, требуемых производителями дизельных двигателей и безопасных для работы сепарационного и насосного оборудования. Например, у зарубежных производителей ДВС требования к содержанию механических примесей в топливе не должно превышать 0,1% и не более 0,2% воды. На практике же обводнённость нефти после первичной обработки на месте добычи может составлять до 5% и порядка 1% по содержанию механических примесей.

Очевидно, что топливо такого качества очень быстро приведет двигатель к поломке и дорогостоящему ремонту. В связи с этим использование саморазгружающегося центробежного сепаратора просто необходимо и позволит продлить срок службы и межремонтный интервал ДГУ до значений, заявленных производителем электрогенерирующей установки.

Рис.1 Схема одноступенчатой очистки нефти для ДГУ.

В зависимости от потребностей электрическая мощность дизельной электростанции, работающей на нефти, может быть от 500 кВт до нескольких десятков МВт. Благодаря широкой линейки типоразмеров оборудования, компания GEA готова предложить решение для электростанции любой мощности. 

Фото 1 и 2: Решения GEA для ДВС любой мощности

GEA Westfalia Separator Group GmbH предлагает готовое решение для очистки тяжелого топлива в виде сепарационного модуля, в состав которого входят:

  • центробежный сепаратор новой серии OSE. Широкая линейка производительностей сепараторов серии OSE позволяет обеспечить эффективную очистку тяжелого топлива для ДГУ любой мощности;
  • насос, подающий нефтепродукт из топливного танка в сепаратор;
  • теплообменник для подогрева тяжелого топлива до 98оС – температуры для эффективной сепарации нефтепродуктов с вязкостью выше IF80. Как правило используется паровой подогреватель, с температурой пара 150-170оС. Для маловязкой нефти достаточен подогрев до 55оС для того, чтобы растопить парафины, и избежать их налипания внутри барабана сепаратора. В таких случаях в качестве греющей среды в теплообменнике используется горячая вода с рубашки охлаждения ДВС;
  • шламовый танк для сбора воды и механических частиц, образовавшихся во время очистки нефтепродукта, в него же поступает некоторое количество заполняющей и управляющей воды, требуемое для правильной работы сепаратора. Образовавшийся шлам откачивается пневматическим шламоперекачивающим насосом, входящим в объем поставки, в автоматическом режиме при наполнении шламового танка;
  • модуль управления подачей азотом. При работе с нефтепродуктами, температура вспышки которых ниже температуры сепарации, необходимо использовать инертный газ для продувки полостей сепаратора, в которых возможно скопление паров нефтепродуктов. Инертный газ, заполняя рабочие полости сепаратора, в которых возможно скопление паров нефтепродуктов, полностью вытесняет кислород, исключая возможность воспламенения.  Использование взрывозащищенных электродвигателей в сепарационной установке и продувка инертным газом полостей сепаратора – является надежным способом обеспечения безопасной работы оборудования, работающего с сырой и товарной нефтью;
  • модуль управления подачей промывочной воды. Промывочная вода необходима для обессоливания нефти – снижения концентрации солей хлора и калия, оказывающих пагубное влияние главным образом на барабан сепаратора. Пресная вода подмешивается в определенных пропорциях перед подачей на сепаратор и удаляется из нефти вместе с солями.
  • шкаф управления на с сенсорной панелью управления нового поколения IO GEA (с диагональю 4’’,7’’,9’’ или 15’’ по желанию Заказчика). На панели отражаются все важнейшие параметры рабочего процесса в модуле. По желанию Заказчика пульт управления может быть вынесен из модуля и установлен в помещении оператора объекта, либо дублироваться на персональном компьютере оператора. Опционально предоставляется возможность обмена сигналами по протоколам  Modbus/Profibus.

Готовый сепарационный модуль включает в себя всю необходимую арматуру и трубную обвязку, все электрические элементы модуля подключены к пульту управления. 

Фото 3. Сепарационный модуль на базе сепаратора OSE 80 Фото 4. Сепарационный модуль на базе сепаратора OSE 10

Для обеспечения правильной работы ДГУ топливо должно соответствовать требованиям производителя ДВС не только по составу, но и по температуре, вязкости и давлению подачи. Компания GEA Westfalia Separator Group GmbH предлагает готовое решение – блок подготовки топлива (VBU – ViscoBoosterUnit). Блок подготовки топлива включает в себя следующие элементы:

  • насос, подающий нефтепродукт из расходного танка в блок подготовки топлива;
  • фильтр тонкой очистки топлива для предотвращения попадания механических примесей в ДВС;
  • бак смешения: емкость, в которой происходит смешение нового топлива с отсечным топливом от ДВС;
  • для маловязкой нефти и низкосернистого дизельного топлива применяется дополнительный теплообменник-охладитель, который устанавливается между баком смешения и бустерным насосом. Основная задача охладителя снизить температуру горячего нефтепродукта для достижения вязкости выше 1,5 сСт для обеспечения правильной работы бустерного насоса;
  • бустерный насос для подачи топлива в ДВС под необходимым давлением;
  • теплообменник-подогреватель, обеспечивающий поддержание температуры нефтепродукта, соответствующей оптимальному значению вязкости топлива;
  • вискозиметр, установленный сразу после теплообменника, который контролирует значение вязкости топлива перед подачей в ДВС;
  • опционально на выходе из блока подготовки топлива может быть установлен демпферный бачок для сглаживания пульсации подающегося топлива после бустерного насоса;
  • шкаф управления на базе сенсорной панели управления IO GEA (с диагональю 4’’,7’’,9’’ или 15’’ по желанию Заказчика). На панели отражаются все важнейшие параметры рабочего процесса в модуле. По желанию Заказчика пульт управления может быть вынесен из модуля и установлен в помещении оператора объекта, либо дублироваться на персональном компьютере оператора. Опционально предоставляется возможность обмена сигналами по протоколам  Modbus/Profibus.

Готовый блок подготовки топлива ViscoBoosterUnit включает в себя всю необходимую арматуру и трубную обвязку, все электрические элементы модуля подключены к пульту управления.

Один блок подготовки топлива VBU может обеспечить надежную работу сразу нескольких двигателей внутреннего сгорания, работающих на одном топливе.

ViscoBoosterUnit дает возможность быстрого перехода с дизельного топлива на тяжелое топливо или нефть (MDO/HFO-CRO) так и наоборот, как в ручном режиме так и дистанционно.

По желанию заказчика насосы и теплообменник могут быть продублированы с целью повышения надежности блока подготовки топлива в случае аварийного выхода из строя одного из ответственных элементов.  

​​
Фото 5. Блок подготовки топлива ViscoBoosterUnit 21.0 Фото 6. Блок подготовки топлива ViscoBoosterUnit 7.0

Специалисты сервисной службы ГЕА Вестфалия Сепаратор Си Ай ЭС, работающей в режиме «7/24/365», готовы в кратчайшие сроки качественно осуществить пуско-наладку сепарационного модуля и блока подготовки топлива на объекте эксплуатации.  

Автор статьи: 

Колосков Андрей Игоревич,

​Менеджер направления «Судостроение и энергетика»  

← к статьям