Стабилизация на маслото: описание на технологията, процес на подготовка, монтажно устройство

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Процесите на експлоатация на нефтени кладенци в находищата често са съпроводени от наводняване на третираните пластове, срещу които се образуват стабилни водно-нефтени емулсии. Резултатът е образуването на утайки, които повишават вискозитета на сместа и повишават нейната точка на течливост. В това състояние ресурсите трябва да преминат първична обработка, една от които е стабилизирането на маслото и свързаните с него емулсии.

Характеристика на обработения материал

Освен подготвителните процеси за обезсоляване и обезводняване, стабилизирането се прилага към маслени материали, замърсени с чужди течни фази и частици. Както вече беше отбелязано, основно говорим за водно-емулсионни смеси, съдържащи повърхностно активни компоненти. Наличието на емулгатори от своя страна прави емулсията по-стабилна и имунизирана към външни фактори.въздействие, което предотвратява ексфолирането на маслената фракция на молекулярно ниво по естествен начин. Също така, съставът може да включва механични примеси, елементи от тежки метали, смоли и парафини. При естествени условия стабилизирането на маслото е динамичен процес, който се определя от характеристиките на конкурираща се адсорбция на емулгиращи компоненти върху водни капчици. Определянето на състава на междинните слоеве на конкретна емулсия ви позволява да разберете свойствата на нейния стабилизатор и да изберете най-ефективния метод за излагане на индустриално ниво в изкуствена среда.

За какво е стабилизацията?

Физико-химичните процеси на стабилизация в нефтената и газовата промишленост могат да имат няколко задачи. Като начало си струва да се отбележат недостатъците на технологиите за производство на петрол, които се изразяват в загубата на леки фракции на полезно вещество. От друга страна, редица утайки и вредни летливи газове се възстановяват и транспортират заедно с маслената фаза директно към етапите на пречистване. От своя страна, технологията за стабилизиране на маслото, в зависимост от активността на емулгаторите и други активни компоненти в състава на емулсията, може да изпълнява както функции на консервиране, така и да действа като агент за разделяне. В първия случай се осигурява емулсионният уплътняващ ефект, който прави възможно провеждането на леки и тежки въглеродни фракции заедно с маслената основа, която може да се използва в нефтената и газовата промишленост. Що се отнася до разделянето, в рамките на тази функция се разделят фазите на нефт, вода, газ, механични примеси и други утайкивключвания. Освен това трябва да се подчертае, че самата техника на разделяне изобщо не означава автоматично освобождаване на компоненти, различни от маслото. Съставът може да съдържа и полезни фракции, но по-нататъшната им обработка ще се извършва отделно от маслото.

Принципът на действие на процеса на стабилизация

Технологиите могат да бъдат произведени по два основни начина - чрез разделяне и чрез ректификация. В първия случай придружаващите газови фази и въглеводороди се разделят. Например, разделянето може да бъде организирано като процес на изпаряване, осигурен от промени в температурата и налягането в работната камера. Какъв е процесът на стабилизиране на маслото чрез ректификация? Този метод включва и разделяне на определени фази, но акцентът е върху процеса на нагряване на емулсията. И в двата случая параметрите и допълнителните процеси на обработка ще се определят от изискванията за конкретни фракции, които трябва да бъдат изолирани или съхранени в състава.

Технологичен процес на стабилизиране

В разширената схема стабилизирането на водно-маслени емулсии може да бъде представено чрез следната последователност от операции:

• Изследване на проба от извлечената емулсия. В лабораторни условия въз основа на анализа на пробата се определя съставът, плътността, вискозитета, летливостта, запалимостта и други характеристики на сместа.
• Подготовка за процеса на химическо деемулгиране. Обикновено топлината се използва за намаляване на вискозитета на емулсията и улесняване на по-нататъшното разделяне.
• Предстои да се определитехнология на разделяне - гравитачен, електромеханичен или електрохимичен метод.
• Пряко процесът на стабилизиране на маслото, при който се отделят няколко фази. Освен това могат да се произвеждат технологии за приготвяне на отделеното масло за производствени операции.
• Модификация на изолиран продукт с активни химикали.

Подготовка на масло за стабилизиране

Преди започване на технологичните процеси на първична обработка маслото преминава през няколко транспортни хъба, в рамките на които могат да се организират пунктове за предварително грубо почистване. Това може да е обща филтрация, изчистваща емулсията от големи частици пясък и утайка. От находището до най-близкия резервоар за суров нефт продуктът преминава през няколко измервателни станции, където също се вземат първични проби и се записва загубеният обем. В първичната сепарационна единица суровината се отделя от пластовата вода и свързания газ в определени количества. Маслото е частично подходящо за процеси на стабилизация в дегазирано и дехидратирано състояние, но това не е основното изискване. Освен това суровият нефт може да се натрупва в събирателните пунктове без никакво предварително пречистване и да се изпраща в преработвателни съоръжения в това състояние - тогава процедурите по обезсоляване, дехидратация и стабилизиране се извършват в различен ред. Днес се използват и сложни инсталации за пречистване и разделяне, където група от технологични процеси за подготовка на суровините за производствена операция се извършват в един цикъл на обработка.

Настройка заосигурете процеса на стабилизиране

Най-често за стабилизиране се използват универсални търговски сепаратори. Те са интегрирани в мрежите за пренос на нефт и газ и работят на принципа на проточната услуга. Типичната конструкция е цилиндричен гравитачен сепаратор с разклонителни тръби за свързване към тръбопроводи и комуникационни канали за захранване. Конструкцията на блока за стабилизиране на маслото (OSN) предвижда няколко секции с разпределителен колектор, през който отделените фази се транспортират по различни канали. Маслото, например, се изпраща в утаителен блок за последващо отделяне на запушени газови мехурчета. Хидроциклонните сепаратори с двоен резервоар работят на принципа на центробежните сили, разделяйки нефт и газ в отделни потоци.

Оборудване за процеси за стабилизиране и рафиниране на масло

Комбинираният метод за третиране на маслото в случая включва прилагането на процеси за почистване на продукта от леки меркаптани и сероводород. В условията на нефтено находище това е оптималната комбинация от методи за предварителна подготовка на суровините за по-нататъшни производствени етапи. В общия технологичен процес на почистване и стабилизиране се използват нагряване, разпръскване с пара, отделяне на газ и отстраняване на почистените остатъци. Важно условие е регулирането на налягането в диапазона от 0,1-0,2 MPa при температури до 160 ºС. При използване на правилно подбран стрипинг агент е възможно да се постигне висококачествена стабилизация на маслото в полетата с необходимотоизбор на дестилати. Качеството на крайния продукт се повишава с бързото намаляване на температурата и налягането, което увеличава интензивността на разделяне на смесите.

Устройство за дестилационни колони

Сложните многофункционални инсталации използват групи колони, за да спестят логистични операции. Всеки от тях изпълнява определен технологичен процес, а свързаните с тях процедури се извършват в общата инфраструктура на различни нива. В този случай се разглеждат колони за стабилизиране на маслото чрез ректификация. По правило тази операция се организира след процесите на дехидратация и обезсоляване. Колоната има топлообменник, в който маслото се нагрява до оптимална температура, след което се отстранява под формата на смес пара-газ-течност и се разделя на фази. На специални плочи на токоизправителя течните фази се напояват с дестрипиращ агент. След това могат да последват процесите на охлаждане и обогатяване с други активни елементи, в зависимост от изискванията за избрания дестилат.

Положителни ефекти на стабилизиране

Технологичната организация на процесите за приготвяне на масло изисква значителни енергийни разходи. Сложността на подобни процедури се дължи и на факта, че те често се извършват на терен без високо ниво на инфраструктурна поддръжка. Въпреки това, стабилизирането на маслото в ранните етапи на рафиниране осигурява следните предимства:

• Намаляване на обема на излишните фракции, които се изпращат до фини линии преди производството.
• Опростяване на технологичните схеми за преработка на нефт в нефтени и газови инсталации.
• Подобряване на безопасността при транспортирането на нефт поради предварителното отстраняване на съдържащите сяра съединения.
• Увеличаване на обема на търговското масло поради запазването на полезните въглеводородни компоненти.
• Ниски изисквания за преработени суровини.

Заключение

Методите за стабилизиране са част от общия процес на почистване на водно-маслени емулсии, но имат свои собствени характеристики по отношение на приложението. Първо, това е гъвкава процедура по предназначение. Може да се извършва както с цел запазване на определени елементи в състава по време на добив и транспортиране на ресурса, така и за отделяне с отстраняване на ненужни компоненти. Второ, методите за стабилизиране се сближават в технологията на изпълнение с общите техники за физико-химична подготовка на нефтени и газови суровини, но с известни разлики в параметрите на излагане на активна среда.