Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Роль естественных и искусственных деэмульгаторов. Дозировка ПАВ



Для предотвращения образования и разрушения уже образовавшихся нефтяных эмульсий широко применяются деэмульгаторы поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие большей, активностью, чем эмульгаторы. Основное назначение деэмульгаторов заключается в том, -чтобы вытеснить с поверхностного слоя капель воды эмульгаторы – естественные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нефти (асфальтены, нафтены, смолы, парафины) и в пластовой воды. Вытеснив с поверхностного слоя капель воды природные эмульгирующие вещества, деэмульгатор образует гидрофильный адсорбционный слой, в результате чего капельки воды при столкновении сливаются в более крупные капли и оседают. Чем эффективнее деэмульгатор, тем больше он снижает прочность «бронированного» слоя и тем интенсивнее происходит разрушение- эмульсии.

Под эффективностью деэмульгатаров понимают их деэмульсационную способность, которая характеризуется их расходом, качеством подготовленной нефти, а также минимальной температурой и продолжительностью отстоя нефти.

Дозировка ПАВ для разрушения эмульсий.

ПАВ

Ионоактивные

(ионогенные)

Неоно

генные

(сама молекула

имеет активную

часть)

Анионо

активные

(анион – активная часть)

Катионоактивные

Водо раство римые Нефте раство римые
       

 

Деэмульгатор добавляется в кол-ве 15..20 г на тонну эмульсии. Тип и дозировка ПАВ для разрушения водонефтяных эмульсий опред-ся только экспертным путём.

экспертным путём тип и дозировка ПАВ опред-ся только для разрушения конкретных водонефтяных и нефтеводяных эмульсий. Механизм разрушения связан с тем, что молекула ПАВ действ. на связи м/у молекулами эмульгатора Þ разрыв связи(расклинивающий эффект). За счёт разрыва связей разрушается бронирующий слой и создаются условия для коалисценции Þ ”УдК”.

ПАВ добавляется при:

- Механический метод+ Хим. метод (ПАВ и отстой)

- Мех. метод + Термич.метод + Хим. метод

(нагрев + ПАВ + отстой)

- Мех. метод + Термич.метод + Хим. метод + электр. метод (отстой + нагрев + ПАВ + электр. ток)

17. Термохимические методы обезвоживания нефти, обессоливания нефти. Принципиальные техн-ие схемы промысловой подготовки нефти.

Для обезвоживания и обессоливания нефти известно сравнительно много методов. Все они предназначены разрушать проч­ность защитной «брони» на капельках воды и снижать вязкость нефти, в результате чего создаются благоприятные условия для разделения эмульсии на «чистую» нефть и «чистую» воду вследст­вие большой разницы в их плотностях.

В настоящее время применяются следующие основные методы разрушения нефтяных эмульсий типа В/Н: гравитационное холод­ное разделение, центрифугирование, фильтрация, термохимиче­ское воздействие, электрическое воздействие и различные сочетания перечисленных методов.

1. Гравитационное разде­ление эмульсий, осуществляемое, в сырьевых резер­вуарах, применяется в том случае, когда нефть и вода не подвер­гаются сильному перемешиванию и когда содержание пластовой воды в нефти достигает примерно 50% и выше.

Центрифугирование. Большая сила инерции, возни­кающая в центрифуге, может быть использована для разделения жидкостей, имеющих различные плотности. Осаждение мелких твердых частиц или капель жидкости в другой жидкости подчиняется, как известно, закону Стокса.

Фильтрация. Нестойкие эмульсии иногда успешно расслаи­ваются при пропускании их через фильтрующий слой, который мо­жет быть представлен гравием, битым стеклом, древесными и металлическими стружками, стекловатой и другими материалами. Нефтяная эмульсия вводится в колонну снизу и проходит через фильтр, где вода удерживается, а нефть свободно пропускается и от­водится через верх колонны, выделившаяся же вода сбра­сывается с низу колонны.

Деэмульсация нефтей фильтрацией как самостоятельный про­цесс почти не применяется, однако в сочетании с термохимически­ми методами она уже сейчас находит широкое распространение Термохимические установки (ТХУ). Практикой установлено, что существующие методы деэмульсации нефти на площадях месторождений без применения тепла и поверхностно-активных ве­ществ малоэффективны. Поэтому в настоящее время около 80% всей добываемой нефти с водой проходит обработку на термохи­мических установках. Существуют термохимические установки по деэмульсации нефти, работающие под избыточным давлением, и установки, работаю­щие без давления.

Электродегидраторы. Нефтяные эмульсии типа В/Н могут ус­пешно разрушаться также в электрическом поле. Механизм раз-

рушения эмульсий, помещенных в электрическое поле, объясняется следующим образом. Если безводную нефть налить между двумя плоскими парал­лельными электродами, находя­щимися под высоким напряже­нием, то возникает однородное электрическое поле, силовые линии которого параллельны друг другу. При замене безводной нефти эмульсией В/Н расположение силовых линий совершенно меняется и однородность электрического поля нару­шается. В ре­зультате индукции электрическо­го поля диспергированные капли воды поляризуются и вытягива­ются вдоль линий поля с обра­зованием в вершинах капель во­ды электрических зарядов.

Принципиальныая техн-ие схема промысловой подготовки нефти.

1 продукция скважин (нефть с месторождения)

2 входной сепаратор

3 дреннаж

4 насос сырьевой

5 газ на предварительную обработку

6 блок предварительной подготовки газа

7 блок предварительной подготовки газа

8 газ потребителю (частично осушенный газ)

9 жидкие УВ в систему отбора ШФЛУ

10 сброс воды

11а сырьевой резервуар (отстойник дополнительного отстоя)

11 дозировка ПАВ

12 БРХ блок реагентного хозяйства

13 теплообменник нефть-нефтью

14 подогреватель (УДО) деемульсация

15 подача пресной воды для обессоливания

16 резервуар окончательного отстоя

17 горячий насос

18 блок стабилизации

19 стабиллизационная колонна

20 холодильник (конденсатор)

21 подача с ШФЛУ на орошение в стабилизационную колонну

22 сепаратор

23 узел перекачки ШФЛУ

24 газ на местные нужды и на факел

25 ШФЛУ потребителю

26 блок подогрева не стабильной нефти

27 очистные сооружения сточной воды

28 каплеобразователь (турбулизатор потока)

29 резервуар стабилизированной нефти (товарный парк)

30 НПС нефте перерабатывающая станция

31 нагнет-й трубопровод

32 газ на подогрев эмульсии

Подукция СКВ-н поступает на блок входных сепараторов. Дегазированная нефтяная эмульсия перекачивается в отстойник, там происходит сброс воды. В теплообменнике происходит предварительный подогрев. Нефть подготовленная поступает в сепаратор дополнительного отстоя. С теплообменника нефть поступает в стабилизационную колонку, где происходит подогрев нефти- происходит испарение лёгких фракций жидких УВ, по пути на них подаётся холодный конденсат ШФЛУ. Горячая нефть отбирается снизу стабилизационной колонны.

18. Основное оборудование, применяемое при промысловой подготовке нефти. Отстойники, условия их применения и расчет.

1 дегидраторы

2 подогреватели

3 отстойники

4 резервуары

5 насосы

6 узлы учёта

7 другие (реагентное хозяйство, каплеобразователи, метанольное хозяйство).

Отстойники — это аппараты, в которых процесс разделения эмульсий должен совершаться в условиях статики или в условиях ламинарного режима (Re~l-2). В настоящее время чаще всего применяются горизонтальные герметизированные отстойники цилиндрической формы непрерыв­ного и полунепрерывного действия.

В отстойники эмульсия для разделения может вводиться тремя способами: сверху, или снизу - через разда­точные коллекторы (маточники), или со стороны эллиптического днища. Какой из этих способов является более эффектив­ным,- зависит от степени разрушения эмульсии, вязкости посту­пившей в отстойник нефти и степени ее обводненности.

При введении эмульсии в аппарат сверху капли воды осаж­даются из нефти, при введении эмульсии снизу — капли нефти под­нимаются в слое воды.

Для расчета скорости осаждения или подъема капель одной жидкости в другой следует пользоваться формулой

где ρж , ρд, - соответственно плотность капель жидкости (осаждаю­щейся или поднимающейся) и плотность дисперсионной среды в кг/м3; μж и μд -абсолютная вязкость капель жидкости (осаждаю­щихся или поднимающихся) и дисперсионной среды в кг/м٠с; d — диаметр капель жидкости в м; g — ускорение свободного паде­ния в м/с2.

При расчете скорости осаждения или подъема капель жидкости необходимо знать высоту слоя h жидкости, в которой совершается разделение фаз. Нетрудно опре­делить время, необходимое для полного отделения нефти от воды. Оно будет равно (в с.)

Порядок расчета отстойников для горячей нефти с использова­нием известных величин τ и ωж может быть различным. Если из­вестны, например, размеры отстойника D и L в м и время отстоя τ в ч, то при общей производительности установки подготовки неф­ти (УПН), равной Q м3/ч, необходимое число отстойников будет

где Qo — объем одного отстойника в м3.

При последовательном соединении отстойников и вводе нефтя­ной эмульсии со стороны эллиптического днища скорость потока будет

При параллельном соединении отстойников

Полученные скорости не должны превышать допустимых скоро­стей осаждения wm для данной нефти при заданных условиях, которые определяются из соотношения

или

где l — длина отстойника в м, обеспечивающая осаждение или всплытие капель одной жидкости в другой.

Если нефтяная эмульсия вводится в отстойник через маточник, то расчет таких отстойников на пропускную способность производится по формуле

где Q — количество эмульсии, проходящей через отстойник, в м3/сут; F—максимальная площадь сечения горизонтального от­стойника по длине в м2.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-01; Просмотров: 370; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.028 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь