АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ДЕЙСТВИЯ

Читайте также:
  1. I. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ
  2. I. Типичные договоры, основные обязанности и их классификация
  3. II. Гражданская ответственность за недозволенные действия (правонарушения)
  4. II. Основные моменты содержания обязательства как правоотношения
  5. II. Основные направления работы с персоналом
  6. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных (муниципальных) служащих
  7. II. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОНЦЕПЦИИ
  8. II. Основные цели и задачи Программы, срок и этапы ее реализации, целевые индикаторы и показатели
  9. III. Основные мероприятия, предусмотренные Программой
  10. III. Основные требования, предъявляемые к документам
  11. Ms dos, его основные условия.
  12. V1: Основные аспекты организации коммерческой деятельности и этапы ее развития

Обычно деэмульгаторы представляют собой 50 --70 % растворы ПАВ или композиции на их основе. Причем, растворитель не должен подавлять деэмульгирующей способности реагента, должен обеспечивать низкое значение вязкости продукта при отрицательных температурах и достаточно высоком (не менее 50 %) содержании активного вещества в про­дукте.

В табл. 14 приведены состав и физико-химичес­кие свойства некоторых, наиболее распространенных деэмульгаторов.

Значения удельных расходов реагентов при обработке водо-нефтяных эмульсий колеблются от 10 до 200 г/т нефти, поэтому для оценки эффективности деэмульгаторов пользуются так называемой величиной относительной эффективности, рассчитываемой по формуле:

(25)

где: и - удельный расход соответственно принятого за эталон и исследуемого деэмульгатора (г/т).

Результаты исследований деэмулъгируюшей способности отечественных реагентов приведены в табл.15.

 


 

Табл. 14.

Состав и основные физико – химические свойства наиболее распространённых деэмульгаторов

Реагент Внешний вид при 200С % активн. части Состав растворит. Физико – химические свойства деэмульгатора  
плотн кг/м3 Темп. всп. 0С Темп. заст. 0С Динамическая вязкость (мПа.с) при температ. Темп. просв 10 %  
 
+20   -40  
                       
Дипроксамин 157 – 65 М   СНПХ-44     Проксанол 305 – 50     Проксанол 186 – 50     Реапон-4в   Проксамин 385 – 50     Проксамин НР – 71 М     Реапон – 1 М     Прогалит НМ 20/40Е     Прогалит ДЕМ 15/100   Дисольван   Дисольван   Сепарол   WF-41   МЛ - 80 Прозр.свет.кор. жидкость   Прозр.свет.жел жидкость   Прозр.или мутнов.желт. жидкость   Прозр.или мутнов.желт. жидкость   Бесцвет.прозр. жидкость     Прозр.или мутнов.желт. жидкость   Прозр.или мутнов.желт. жидкость   Прозр.желт. жидкость   Желт.-корич. жидкость     Желт.-корич. жидкость     -     -   -   -   Темн.корич. Жидкость со Спец.запахом                               -     -   -   -     -   Метанол   Смесь нефриса Apl 20/120 и куб.остат. пр-ва бутанола (1:1)   Водный метанол (2:3)   Водный метанол     Водный метанол (1:4)   Водный метанол (1:3)     Метанол     Смесь метанола и толуола (9:1)   Водный метанол (2:3)     Метанол     -     -   -   -     -               -                         -                   -                         -     -   -60     -50     -50   -50   -50   -55   -55   -55     -50   -65     -50     -65   -50   -     -   -     -             -                   -   -     -                                       -     -                                   -     -     -   16-20     В воде не раствор.   53-60*   63-70*   -   53-60*   19-23     В воде не раствор.     50-60   10-15     -     -   -   -     -  

 

· - Приведена температура просветления 10 % - х водных растворов деэмульгаторов в 5 % растворе хлористого натрия.

Табл. 15.

Деэмульгирующая способность отечественных реагентов

Мест-ние Плотн. кг/м3 Вязк. мПа.с 200С Тем-ра обр-ки 0С Эталон. Д/Э Относительная эффективность реагента
Дипрок самин 157-65М Прокса нол 305-50 Прокса мин 385-50 Прокса нол 186-50 Реапон 4в Прокса мин НР-71М Реапон 1м
                       
Зимняя Ставка     Карабулак-Агалуки   Ботахан   Гнединцевское   Соколовогорское   Возейское девон   Н-Запрудненское     Лебяжинско-Бариновское девон   Возейское девон+кар бон+пермь   С – Сох   Варык   Яблоневское     З-Рыбушанское     В-Сусловское и С-Лиманское   Горбатовское Карбон   Махачкала – Тарк     С-Ниязбек   Карангикум   С-Малгобек                                                                 3,58/500   4,78   12,14     4,02     6,11     12,00     5,2     11,1   13,5     9,24   11,1     8,9   9,5   25,4   8,4   -     -     4,08/500     8,74                                                           Дисольван 4411     То же   То же     То же     То же     То же   Дисольван 4490   То же     Прогалит НМ 20/40   Дисольван 4411   То же   Дисольван Р-11   Дисольван 4411     То же     Дисольван 4490     Реапон – 1м   Дисольван 4411     То же     То же   1,3   1,0   0,98     1,0     <0,55     <0,58     0,27     0,64   0,47     0,64   0,65     1,17   0,67   <0,3   <0,3   1,0     0,12     1,0     0,85   1,6   0,33   0,85     1,0     1,1     0,58     0,40     0,36   0,39     0,25   0,60     0,98   1,00   2,6   0,5   0,71     0,21     <0,50     0,76   1,0   1,0   0,81     1,0     1,9     <0,58     <0,20     0,70   0,50     0,19   <0,54     0,84   1,94   2,0   0,38   1,00     <0,1     <0,50     0,73   0,6   0,23   0,85     1,0     1,9     <0,58     <0,27     -   0,69     0,26   0,70     0,74   1,11   1,60   0,31   1,00     <0,1     <0,50     0,67   2,9   -   -     -     -     -     -     2,27   -     -   -     1,95   -   -   -   -     -     -     -   < 0,6   0,33   0,90     1,0     <0,35     0,82     0,32     0,88   0,27     1,40   <0,54     0,63   0,67   <0,3   <0,3   1,0     <0,1     1,0     0,69   2,9   0,25   0,92     0,68     <0,35     0,94     1,00     1,16   0,41     1,0   0,70     2,28   -   -   <0,3   1,0     <0,29     -     1,0

Продолжение табл.15.

                       
Усинское и Возейское   Пашинское и З-Тэбук   Краснояркое Самара     Фёдоровское   Усинское пермь+карбон+девон   Баштенгек   Димитровское   Подсолнечное     Алакаевское   Алтыкуль   Лебяжинско-Бариновское карбон   Борислав-нефть     Барса-Гельмес   Жирновское     Ахтырско-Бугундырское   Когур-Теле   Избаскент   Карагайское     Кокуйское   Кенкияк                                                               37,3   12,2   24,4   9,7     11,1     -     7,5     11,68   10,50   61,47   20,20     6,20/500   16,81     18,00   -   28,8   -     18,9     -   29,9                                                           То же     Прогалит НМ 20/40Е   Дисольван 4490     R-11   Прогалит НМ 20/40Е   Дисольван 4411     EW-5   Дисольван 4411     «М»   Дисольван 4411   Дисольван 4490   Дисольван 4411     То же   Сепарол WF-41   Дисольван 4411     То же   То же   Дисольван 4490   Дисольван 4411   То же   1,00   0,89   0,27   0,74     1,20     0,39     0,17     0,50   0,36   1,00   0,03     0,3   <0,95     0,49   1,14   2,20   1,00     0,67     0,75   0,85   1,00   0,69   0,36   0,35     1,30     0,61     <0,16     1,00   0,31   0,66   0,12     2,1   1,10     0,61   0,94   1,80   0,64     1,30     0,43   0,64   1,00   0,44   0,22   0,35     2,40     <0,39     <0,16     1,00   0,90   0,87   0,15     1,8   0,97     0,88   0,94   3,00   1,80     0,77     0,53   0,72   1,00   0,98   0,24   <0,23     1,50     <0,39     <0,16     1,00   0,37   0,82   -     2,1   0,97     0,29   0,86   0,90   0,74     0,83     0,48   1,00   -   -   -   -     -     -     -     -   -   -   0,20     -   -     -   -   -   -     0,64     -   -   1,00   0,80   0,30   0,82     0,60     <0,39     0,29     <0,50   1,00   1,10   0,11     -   1,00     1,00   0,55   1,30   3,00     0,67     0,48   1,00   2,0   0,57   0,40   1,00     0,66     <0,39     0,28     1,40   1,00   0,94   0,12     -   1,60     1,10   0,83   2,50   5,50     0,67     0,40   0,63

 

Продолжение табл.15.

                       
Бешкент+ С-Тогат+ Карагач   Чеховское   Ромашкинское девон   Кум-Даг+ Куйджит+ Гогрань-даг   С-Лиманское     Красноярское (Оренбург)   Ахлово   Сосновское     З-Палванташ     Кура-Цеце   Чангарташ   Сергиевское турней   Мамонтовское   Чубовское   Окарем, Камышлджа   Карадаг   Кошкар   Саврушинское   Мочалеевское   Екатериновское     Сергеевское девон     Константиновское                                                                       -     16,9     -     20,9(400   -   17,6     20,4     27,6   -     13,3   -     15,0   28,6   29,1     77,4/350     32,6   68,6     28,0     33,3     28,5   23,2   -                                                                       То же     R-11   Дисольван 4411   Проксанол 305-50     Дисольван 4411     То же     То же   Сепарол WF-41   Дисольван 4411   То же   То же   Дисольван 4468     R-11   Дисольван 4411   Проксанол 305-50   Дисольван 4411   То же     То же     R-11   Сепарол WF-41   Дисольван 4468   Сепарол WF-41   1,20     <0,75     0,65     0,53   0,63   0,90     <0,5     0,26   0,42     0,83   0,83     1,30   0,89   0,43     <0,42     1,80   0,94     0,68     0,50     1,00   1,10   0,44   0,83     2,56     <0,55     1,00   0,75   1,10     0,85     <0,13   1,20     0,83   0,76     1,00   0,50   0,35     1,00     1,00   0,94     -     0,71     0,50   <0,42   <0,36   0,74     1,92     <0,55     0,59   0,45   -     0,75     <0,13   1,40     0,92   0,88     0,74   0,50   0,32     0,78     1,25   0,94     0,66     0,63     1,10   <0,42   0,44   1,20     1,70     <0,46     0,33   0,63   -     <0,5     <0,13   1,70     0,72   0,90     0,91   0,50   0,34     0,78     1,25   0,92     0,65     0,39     <0,50   <0,42   0,40   -     0,83     -     -   -   -     -     0,41   -     -   -     -   -   -     -     -   -     -     0,9     -   -   -   -     <0,75     0,85     0,56   0,45   1,30     1,00     0,18   -     0,70   2,20     0,62   0,75   0,18     <0,42     -   0,94     0,70     <0,34     0,50   1,40   0,41   -     <0,75     1,00     0,95   -   1,10     0,80     0,76   -     1,0   3,7     <0,3   1,1   1,04     <0,42     -   0,98     1,10     1,44     <0,50   1,40   <0,33

Продолжение табл.15.

                       
Сергеевское девон     Мартыши   Комсомольское   Павловское     Ташлы   Байчунас   Макат   Козловское     Якушкинское     Четырмановское     Султангуловское турней   Кочагыл   Ромашкинское карбон   Анастасиевско-троицкое   Корсак   Бузовны   Чутырское   Ю-Вознесенка   Радаевское   Нефтечаланефть     Языковское     Кировнефть     Ярегское                                                                         24,3     121,3     120,0     -     -   160,0   221,0     44,2   35,9   25,4   143,9     343,8     87,9   37,8     229,0   126,0   -     122,0     194,2     173/250   -       406/500                                                                       Дисольван 4468   Дисольван 4411     То же   Сепарол WF-41   Дисольван 4411   То же   То же   Дисольван 4490   Сепарол WF-41   Дисольван 4468   Дисольван 4411   То же     То же   То же     То же   То же   R-11   Дисольван 4411   Дисольван 4490   Дисольван 4411   Проксанол 305-50   Дисольван 4411   То же   0,82     0,96     1,00     <0,25     1,0   1,0   0,96     <1,00   <0,46   1,10   0,49     1,10     0,67   0,87     0,97   0,70   <0,50     0,75     0,98     1,10   0,16   1,40     0,94   0,42     0,98     1,00     0,45     0,97   0,96   0,92     1,22   0,34   1,00   0,69     1,00     0,64   0,98     0,94   0,72   <0,50     1,00     1,14     0,56   1,00   0,79     0,66   0,55     1,00     1,00     <0,25     0,52   1,0   0,94     1,22   0,32   0,54   0,89     1,00     0,61   0,91     1,00   <0,59   <0,50     1,10     0,94     0,53   0.33   0,77     <0,54   0,55     0,48     1,00     <0,25     0,51   0,92   0,90     1,21   <0,23   0,51   0,85     0,75     0,35   0,93     0,90   <0,59   <0,50     0,86     0,97     -   0,52   -     0,63   -     -     -     -     -   -   -     -   <0,46   -   -     -     -   -     -   -   -     -     -     -   -   -     -   0,69     0,96     1,00     <0,25     -   0,94   0,94     <1,00   0,57   1,00   -     0,94     0,67   0,70     0,93   -   <0,50     <0,56     1,16     -   <0,16   -     0,74   <0,36     1,00     1,00     0,40     -   1,0   1,0     <1,0   <0,46   0,42   0,59     1,10     0,62   0,95     1,00   -   0,68     0,90     1,13     -   -   -     1,20

 

Продолжение табл.15.

                       
Кара-Арна   Мышкинское     Кичинбель-Акбаш-Адыр   Султангулово-Заглядинское                 -     -     -             То же   Реапон-1м     Дисольван 4411   Реапон-1м     0,93     0,20     0,70     0,59 0,98     <0,20     <0,70     0,45 0,92     <0,20     <0,70     - -     <0,20     <0,70     0,23 -     -     -     - 0,92     <0,20     <0,70     0,52 0,96     1,00     <0,70     1,00

 

 


Лекция № 22

 

При этом, если f > 1 деэмульгатор по эффективноcти превосходит или равен эталону, а если f < 1 деэмульгирующая способность реагента уступает эталону.

Из табл. 15 видно, что для 78,4 % эмульсий (плотность нефтей от 815 до 980 кг/м3, вязкость от 4,02 до 554 мПа. с) деэмульгирующая способность отечественных реагентов оказалась равной иди большей по сравнению с эталонными реагентами. И лишь для 6 эмульсий удельные расходы деэмульгаторов оказались в 2 и более раз выше по сравнению с эталоном. Эффективная обработка большинства эмульсий достигается только при применении 1-2 реаген­тов. И только для 6 месторождений подходят все исследованные реагенты. Причём, наиболее универсальным оказался Реапон -1м (подходит для 40,9 % месторождений); наименее - проксанол 186-50 (подходит для 4,5 % месторождений).

Сравнительная эффективность ряда отечествен­ных деэмульгаторов и импортных реагентов приве­дена в табл. 16 -18.

В табл.19, приведены средневзвешенные величины расходов отечественных и импортных деэмуль­гаторов. Таким образом, хотя отечественные деэму льгаторы существенно дешевле импортных, их средневзвешенный удельный расход на 10 – 26 % выше.

 


 

Табл. 16.

 

Сравнительная эффективность отечественного реагента Дипроксамин–157–65М и ряда импортных деэмульгаторов

 

Производ. объединение Объект подготовки нефти Расход отечест. Д/Э, г/т Импортный деэмульгатор Относит.ээффективн. отечественного Д/Э
Марка Расход, г/т
Башнефть     Белоруснефт. Ставропольнефтегаз Куйбышевнефть   Оренбургнефть     Укрнефть НГДУ Туймазанефть: УКПН – 3 УКПН – 4 УКПН (смесь) НГДУ Октябрьскнефть: УКПН – 1 (девон) УКПН – 2 (карбон) ТХУ (карбон) НГДУ Аксаковнефть: ЭЛОУ Д-1 (смесь) УКПН – 1 (девон) ТХУ-4 (смесь) УПН Раевка НГДУ Чекмагушнефть: УКПН Мангарово (карбон УПН Телепаново (карбон) УПН Ст.Калмаш (смесь) НГДУ Краснохолмнефть: Система сбора НГДУ Повховнефть: УПН ГДР – 1 УПН Речица   УПН Горбатовская УПСВ (система сбора) Лебяжинско-Барновская УПСВ Нефтегорская УПСВ Отраднинское НСП (УКПН-2)   Бобровская УПН НГДУ Бугурусланнефть (система сбора) Гнединцевский завод СН и ПСГ Глинско – Разбышевская УПН Качановская УПН Долтнская ТХУ Надворненская УПН НГДУ Черниговнефтегаз (система сбора)                                 Дисольван 4468 Х – 2647 Дисольван 1877   Доуфакс 70 № 14 Дисольван 1877 Прохинор GR-77   Сепарол WF-41 Дисольван 4468 Дисольван 1877 Дисольван 4468   Сепарол WК-25 Сепарол WК-34 Доуфакс 70 № 14   Сепарол WF-34   Сепарол WF-41 Доуфакс 70 № 14   Дисольван 4411   Дисольван 4490   Дисольван 4490 Дисольван 4490   Серво 5348   Прогалит YR-77   Дисольван 4490   Дисольван 4411   Х – 2647 Дисольван 4411 Дисольван 4411 Х – 2647   Дисольван 4411                                 0,93 0,92 0,87   0,84 0,69 0,81   0,77 0,56 0,97 1,00   0,50 0,57 0,76   0,86   0,58 0,82   1,34   1,00   1,00 1,00   1,00   1,04   1,00   0,69   0,91 0,92 0,78 0,70   0,32

 

Табл. 17.

 

Сравнительная эффективность отечественного реагентов Проксанол 305 – 65 и Проксанол 305 – 50 и ряда

импортных деэмульгаторов

 

Производ. Объединение Объект подготовки нефти Расход отечест. Д/Э, г/т Импортный деэмульгатор Относит.ээффективн. отечественного Д/Э
Марка Расход, г/т
Куйбышевнефть     Краснодарнефтегаз Азнефть   Башнефть     Грузнефть Ставропольнефтегаз   Нефтегорское НСП Сосновско- Дерюжевская УПСВ Чехово_Аманакская УПСВ Яблоневская ТХУ Похвистневская УКОН   НГДУ Приазовнефть ЦППН Сабунчи, ЦПС Бузовны, ЦПС Кала, ЦПС Али-Байрамлы, ЦПС Нефтечала, ЦПС УПН Керелитово   НГДУ Уфанефть, УПН-3 УПН Самгори   УПН                 Дисольван 4411   Сепарол WF-41   R – 11 R – 11 R – 11     Дисольван 4411 Дисольван 4411 Дисольван 4411 Дисольван 4411 Дисольван 4411 Дисольван 4411 Сепарол WК-25 Прогалит НМ20/40 Дисольван 4411   Дисольван 4411                 1,00   0,45   0,80 1,00 0,89     0,73 0,84 0,66 0,64 0,87 0,55 1,00   1,00 0,70   1,16

 

 


 

Табл. 18.

 

Сравнительная эффективность отечественного реагентов Проксамин 385 – 65 и Проксамин 385 – 50 и ряда

импортных деэмульгаторов

 

Производ. Объединение Объект подготовки нефти Расход отечест. Д/Э, г/т Импортный деэмульгатор Относит.ээффективн. отечественного Д/Э
Марка Расход, г/т
Куйбышевнефть Оренбургнефть   Эмбанефть   Актюбинскнефть   Башнефть   Радаевская УПН Сорочинско-Никольская УПСВ Покровская ЭЛОУ НГДУ Жаикнефть: Мартыши, УПН (смесь) НГДУ Прорванефть: УПН Саргамыс НГДУ Доссортнефть: ППН Карсак ППН Ботахан ППН Байчунас НГДУ Макатнефть: ППН Комсомольск   Бек – Беке Алтыкуль   НГДУ Кенкиякнефть, УПН   НГДУ Арсланнефть: УКПН Ашит   УКПН – Шушнуп НГДУ Краснохолмскнефть                             Дисольван 4490   Прохинор GR-77 Дисольван 4490   R – 11   Серво 5348   Дисольван 4411 Дисольван 4411 Дисольван 4411   Дисольван 4411 Прогалит НМ 20/40Е Дисольван 4411     Дисольван 4411   Сепарол WF-34 и Сепарол WК-25 Сепарол WF-34 и Сепарол WК-25   Сепарол WF-34                             0,83   0,96 1,18   0,75   0,80   0,57 0,57 0,61   0,72   0,72 0,72     0,50     0,78   0,78   0,72

 

Табл.19.

Средневзвешенные расходы отечественных и импортных деэмульгаторов

Реагент Объём подготовки нефти, млн.т/год Удельный расход деэмульгатора, г/т Относительная ээффективность
Отечественный Импортный
Дипроксамин 157-65М Проксанол 305-65 Проксамин 385-655   44,911 21,178   18,669   87,9 88,9   117,7   72,2 77,8   93,2   0,82 0,90   0,79

 


 

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

дёэмульгаторов

Технология применения деэмульгаторов сводится к трём стадиям:

1. Введение реагента в эмульсионный поток на его распределение в дисперсионной среде;

2. Подготовка дисперсной фазы к слиянию, путём адсорбции на границе раздела фаз молекул деэмульгатора с разрушением защитных оболочек;

3. Разделение эмульсии на составляющие её фазы.

Эффективность первой стадии определяется фи­зико-химическими свойствами эмульсии и деэмуль­гатора, гидродинамическими характеристиками обрабатываемого потока и технологией ввода реагента и целиком зависит от интенсивности диспергирования деэмульгатора. Управление этой стадией осуществляется изменением степени перемешивания эмульсии с деэмульгатором и выбором способа ввода реагента. При этом надо помнить, что увеличивая интенсивность перемешивания, мы увеличиваем не только степень диспергирования реагента, но и дисперсной фазы, что повышает устойчивость эмульсии. Что касается способа ввода реагента, то различают следующие его технические решения:

1. Ввод в виде растворов с концентрацией 0,05 - 2,00 % мас;

2. Ввод в товарной форме без дополнительного разбавления;

3. Ввод в виде низкоконцентрированной тонкодисперсной эмульсии;

4. Ввод в виде водо-нефтяной эмульсии, содержащей, реагент.

Практика промысловой подготовки показала, что из двух первых способов предпочтение следует отдавать вв­оду реагента в товарной форме, так как, при этом, его удельный расход снижается на 10 %, а качестве разделения улучшается. Третий способ оправдывает себя в основном для эмульсионных потоков с низкими гидродинамическими характеристиками. Четвёртый способ широкого распространения пока не получил, хотя он разрабатывался для замены третьего способа.

Эффективность второй стадии целиком определяется физико-химическими и коллоидными свойствами деэмульгатора и защитных оболочек. Управление этой стадией, в основном, сводится к примене­нию мероприятий, помогающих реагенту разруши­ть защитные оболочки или, хотя бы создающих в них дефекты. Принято различать механические и физические способы. Под механическим способом понимают дополнительное диспергирование частиц дисперсной фазы, например, в центробежном насо­се. Ибо дробление этих частиц в 8 - 30 раз настоль­ко увеличивает поверхность раздела фаз, что бронирующих элементов просто престаёт хватать для её заполнения. В результате, до 70 % этой поверхности оказывается лишенной защитных слоев. Однако, при этом, скорость оседания таких частиц резко уменьшается.

Под физическими методами воздействия понимается создание дефектов в структуре защ­итных оболочек либо за счет процесса массообмена в момент разгазирования эмульсии; либо -за счет удаления из защитного слоя одного из компонентов, например, при нагревании. В процессе разгазирования молекулы газа, переходя в окружающую среду, способны разорвать практически любую «броню», причём, в образовавшиеся дефекты немедленно ус­тремляются молекулы деэмульгатора. Однако, этот процесс может сопровождаться как диспергированием так и коалесценцией капель дисперсной фазы. Так, в гидроциклонных сепараторах дисперсность понижается ~ на 16 %, а в вертикальных трапах по­вышается ~ на 18 %. При нагреве из защитных сло­ев удаляются кристаллы парафина и, частично, смолы и асфальтены.

Эффективность третьей стадии целиком определяется Стоксовыми силами. Управление этой стадией, в основном, сводится к понижению вязкости дисперсионной среды (как правило, за счет нагрева) и укрупнению капель дисперсной фазы с помощью специальных устройств - каплеобразователей (коалесценторов).

Поскольку физико-химические свойства деэмульгатора влияют на две стадии из трёх методам его подбора должно быть уделено особое внимание. При­чём, из-за широкого разнообразия нефтей, реагентов и существующих технологий подготовки это до­статочно сложная и до конца не решенная задача. Наибольшей популярностью пользуется следующий подход. Все нефти, в зависимости от плотности вязкости делятся на три типа (Табл. 20.). Все деэмульгаторы. в зависимости от гидрофильно-гидрофоб­ного баланса (выражаемого фенольным числом) тоже делятся на три типа (Табл.21). Причем, с уменьшением фенольного числа деэмульгаторы теряет растворимость в воде, увеличивая растворимость в нефти.

Охарактеризовать вероятность успешного дейст­вия деэмульгаторов можно с помощью табл.22.

 


 

Табл. 20.

Классификация нефтей для подбора деэмульгатора

Типы нефтей Физико – химические свойства
Плотность, кг/м3 Вязкость, н. с/м2. 10-3
Средние Тяжелые Очень тяжелые 835 – 845 846 – 870 > 870 5 – 10 10 – 15 > 15

Табл.21.

Классификация деэмульгаторов по фенольному числу

Группа Пределы фенольных чисел Пример реагента Значение фенольного числа
      Более 9   6 – 9     4 - 6 Проксанол 186-65 Проксамин 385-65 Проксанол 305-65 Реапон – 4 Дипроксамин 157-65М Проксамин НР – 71М Реапон – 3 Реапон – 1М СНПХ - 41 17,3 17,2 14,7 9,4   7,3 6,1 5,5 5,3 < 5

Табл.22.

Оценка вероятности успешного действия деэмульгаторов

Типы нефтей по плотности Вероятность (%) эффективной обработки эмульсий группами Д/Э Доля нефтей по группам
     
Средние Тяжелые Очень тяжелые: 871 – 900 кг/м3 > 900 кг/м3 43,2 13,5   11,0 32,3 20,7 8,5   9,8 61,0 22,1 23,4   22,1 32,5 17,6 41,2   35,3 5,9

Таким обратом, маслорастворимые деэмульгаторы и условно водорастворимые (группа 3 и 2) об­ладают повышенной селективностью, а водораство­римые реагенты (группа 1) относятся к универсаланым препаратам.

Существует и другая методика подбора необходимого деэмульгатора. Согласно неё все нефти в за­висимости от отношения содержания асфальтенов и смол к содержанию в ней парафинов условно разде­ляются на 3 группы: нефти смешанного состава, или группа А (0,8 - 1,4); нефти смолистые, или группа В (2 - 3); нефти высокосмолистые, или группа С (отношение > 3). При этом, охарактеризовать вероятность успешного действия деэмульгаторов можно с помощью табл.23.

При таком подходе, элементы селективности мо­жно обнаружить у всех групп деэмулъгаторов.

Особо хочется подчеркнуть, что в любом случае речь идёт лишь о вероятности успешного действия, т.е. окончательный приговор может быть вынесен только после практических испытаний, при этом, тип эмульсии (В/М или М/В) на выбор реагента су­щественного влияния не оказывают.

Табл.23.

Оценка вероятности успешного действия деэмульгаторов.

 

Тип нефти     Эмульсия Плотность нефти, кг/м3 Отношение Вероятность (%) эффективной обработки водо – нефтяных эмульсий группами деэмульгаторов
     
А   В     С Димитриевская (девон) Лебяжинско-Бариновская (д Горбатовкая (карбон) Новозапрудненовская (д) Красноярская (карбон) Алакаевская (карбон) Екатериновская Мочалеевская Чеховская Якушкинская Карагайская Лебяжинско-Бариновская (к Козловская Радаевская Чубовская Сосновская Яблоневская   0,80 0,82 1,02 1,07 1,37 1,39 2,16 2,37 2,60 2,62 2,68 2,81 2,92 3,28 4,15 5,16 10,40 36,7 36,7 36,7 36,7 36,7 36,7 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 55,5 55,5 55,5 55,5 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 62,5 62,5 62,5 62,5 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7 63,0 63,0 63,0 63,0 63,0 63,0 63,0 28,3 28,3 28,3 28,3

 


 

Особенности применения деэмульгаторов для обессоливания нефтей

Однозначно установлено,что для нефтей с плотностью 820 - 900 кг/м3 при ГОСТовской глубине обезвоживания до 0,5 - 1,0 % мас. нормируемое содержание хлористых солей для 1 и 2 группы качес­тва может быть получено только в том случае, если исходные пластовые воды содержали не более 60 г/л (1030 кг/м3) хлористых солей, т.е. были практи­чески пресными.

Количество солей в пересчете на NаС1, остающихся в нефти после обезвоживания (мг/л) -«X» - оп­ределяется выражением:

(26)

где:

(%) - содержание в пластовой воде хлоридов в пересчете на NаС1;

(%) - количество воды в нефти после обезвоживания;

- плотность нефти.

Для реальных пластовых вод, содержащих 200 -- 260 г/л хлористых солей (1100 - 1140 кг/м3) требуемая степень обессоливания может быть достигнута лишь при остаточном содержании воды не более 0,1 % мае. Обеспечить такую степень обезвоживания особенно для высоковязких асфальтосмолистых или парафинистых нефтей сложно и дорого даже с самыми современными деэмульгаторами. Поэтому, для подготовки продукции до требуемых норм качества приходится искать другие пути.

Известно, что в сырых нефтях хлористые и дру­гие соли присутствуют, главным образом, в раство­рённом виде в пластовой воде, а также в виде мелких кристаллов. Появление кристаллов объясняется тем, что мелкие водяные капельки имеют более вы­сокое давление насыщенных паров, чем крупные. Поэтому, при разгазировании они быстро испаряются, что приводит к перенасыщению их растворами солей и образованию микрокристаллов. Образовав­шиеся микрокристаллы адсорбируют на себе поляр­ные компоненты нефти и становятся трудно удалимыми. Именно этим объясняется хорошо известный на практике факт, когда остаточное содержание хлористых солей в нефти не всегда пропорционально глубине её обезвоживания.

Поэтому для большинства нефтяных месторождений предусматривается двухступенчатая технология подготовки нефти, включающая обезвоживание и обессоливание. При этом, под обессоливанием понимают процесс вымывания микрокристаллов и микрокапель промывочной пресной водой с последующим её отделением. Остаточное количество солей в обессоленной нефти можно рассчитать по уравнению:

(27)

где: Хк и Хн - конечное и начальное содержание солей в нефти (мл/л);

и конечное и начальное содержание воды (%);

и - плотности обработанной и исходной нефти;

g - количество промывочной воды в % на исходную нефть.

Уравнение (27) можно существенно уточнить, введя в него коэффициент , показывающий, какая часть эмульгированной воды контактирует с промывочной (так называемая степень контактирова­ния).

(28)

Реализация подобной технологии осуществляет­ся, как правило, в трёх вариантах. Если остаточное содержание воды после УПСВ не превышает 1-2 % мас., то дополнительного обезвоживания просто не требуется и эмульсия сразу направляется на стадию обессоливания, на которой её подогревают, смеши­вают с 5 -10 % об. пресной воды и некоторым количеством деэмульгатора и дают возможность отстоятся. Если остаточное содержание воды после УПСВ достигает 10 - 30 % мас., то дополнительная стадия обезвоживания становится просто необходимой.

При этом, при спокойной безнасосной подаче эму­льсии с УПСВ вполне достаточно подогрева и допо­лнительного отстоя без дополнительного примене­ния каких-либо реагентов-деэмульгаторов. И, наоборот, при насосной подаче эмульсии кроме нагрева и дополнительного отстоя требуется повышенный расход деэмульгатора.

В этом случае, к деэмульгаторам, кроме обычных, предъявляются дополнительные требования:

они должны способствовать предотвращению отло­жения солей и механических примесей в технологи­ческом оборудовании и коммуникациях;

способствовать концентрированию механических примесей на границе раздела фаз в аппаратах, откуда они долж­ны периодически отводиться и обрабатываться отдельно.

Главным фактором, влияющим на эффективнос­ть обессоливания является процесс смешения обез­воженной нефти с промывочной водой, её количест­во и правильность подбора деэмульгатора.

 

 


Лекция № 23

Кратковременное интенсивное перемешивание (например, на насосе) мало эффективно, т.к. приводит к образованию труднорасслаивающейся тонкодисперсной эмульсии, в которой дробление крупных капель явно преобладает над коалесценцией мелких глобул.

Наиболее эффективно зарекомендовали себя процессы перемешивания в трубопроводе при хорошо развитой турбулентности потока (Re = 5000 – 10000) и некотором времени контакта. При этом, расход пресной воды достигает 10 % об., скорость движения потока 1 – 5 м/с, а время контакта промывной воды и обрабатываемой нефти около 1 мин. При этом, деэмульгатор должен действовать быстро, а это означает, что его заранее надо ввести в промывочную воду, из которой скорость адсорбции значительно выше, чем из объёма нефтяной фазы, а расход меньше. При этом, передозировка деэмульгатора недопустима, ибо это тут же приведёт к возникновению тонко диспергированных глобул воды. А раз так, то на стадии обессоливания более подходят деэмульгаторы с относительно высоким поверхностным натяжением. А это именно водорастворимые неионогенные ПАВ. В системе же сбора более целесообразны маслорастворимые неионогенные ПАВ.

При этом, горячие дренажные воды как на стадии глубокого обезвоживания, так и на стадии обессоливания целесообразно частично возвращать на начало процесса, вплоть до УПСВ, утилизируя при этом тепло и повторно используя оставшийся деэмульгатор, облегчая при этом сепарацию.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.028 сек.)