1.13 Механические способы отделения воды от нефти

Основная разновидность приёмов обезвоживания нефти – гравита­ционное отстаивание. Применяют два вида режимов отстаивания – периодический и непрерывный, которые соответственно осущест­вляются в отстойниках периодического и непрерывного действия.

В качестве отстойников периодического действия обычно приме­няют цилиндрические отстойники – резервуары (резервуары отстаи­вания). Сырая нефть, подвергаемая обезвоживанию, вводится в ре­зервуар при помощи распределительного трубопровода (маточника). После заполнения резервуара вода осаждается и скапливается в ниж­ней части, а нефть собирается в верхней части резервуара. Отстаива­ние осуществляется при спокойном (неподвижном) состоянии обраба­тываемой нефти. По окончании процесса обезвоживания нефть и вода отбираются из отстойного резервуара. Положительные результаты работы отстойного резервуара достигаются только в случае содержа­ния воды в нефти в свободном состоянии или в состоянии крупнодис­персной нестабилизированной эмульсии.

Различают горизонтальные и вертикальные отстойники непрерыв­ного действия (рис. 3.1). Горизонтальные отстойники подразделяются на продольные и радиальные. Продольные горизонтальные отстойники в зависимости от формы поперечного сечения могут быть прямоуголь­ные и круглые. В гравитационных отстойниках непрерывного дейст­вия отстаивание осуществляется при непрерывном потоке обрабаты­ваемой жидкости. На рис. 3.2 изображена принципиальная схема го­ризонтального цилиндрического отстойника непрерывного действия. Эмульсия жидкости В, диспергированная в жидкости Н, вводится в резервуар отстойника и расслаивается под действием силы тяжести. Разделившиеся жидкости выходят из отстойника по трубопроводам Я и В. На схеме рис. 3.2 заштрихована область эмульсии, которая разделяет зоны жидкостей Н (вверху) и В (внизу). Здесь А – уровень раздела фаз. При достаточной длине отстойника L в выходной его ча­сти происходит полное разделение фаз, составляющих эмульсию. Капля жидкости В, движущаяся в однородной жидкости Н, находится под действием силы потока жидкости Н, которая увлекает каплю вдоль отстойника, и архимедовой силы, возникающей в результате различия плотности капли жидкости В (р_п) и жидкости Н (р„).

Для общего расхода Q_об очищаемой эмульсии требуемое число отстойни­ков определяется из выражения N=Q_об/Q (Q – производительность отстойника).

1.14. Термохимические способы обезвоживания нефти (Алиев стр 62)

1.15 Электрическое деэмульгирование нефтяных эмульсий

Электрическое обезвоживание и обессоливание нефти особенно ши­роко распространено в заводской практике, реже применяется на нефтепромыслах. Возможность применения электрического способа в сочетании с другими способами (термическим, химическим) можно отнести к одному из основных его достоинств. Правильно выбран­ные режимы электрической обработки практически позволяют ус­пешно провести обезвоживание и обессоливание любых эмульсий.

Рассмотрим механизм обезвоживания нефтяных эмульсий в элек­трическом поле.

В результате индукции капли воды вытягиваются вдоль цепи элек­трического поля с образованием в вершинах электрических зарядов. Под действием основного и индивидуального полей капли приходят в упорядоченное движение и сталкиваются, что приводит к их коа­лесценции. При прохождении эмульсии через электрическое поле, создаваемое переменным по величине и направлению током, так же как и при постоянном токе, капли, имеющие заряд, стремятся к элек­тродам. Однако вследствие изменения напряжения и напряжения поля капли воды начинают двигаться синхронно основному полю и поэтому все время находятся в колебании. При этом форма капель непрерывно меняется. В связи с этим происходит разрушение адсор­бированных оболочек капель, что облегчает их слияние при столкно­вениях. Установлено, что деэмульсация нефти в электрическом поле переменной частоты и силы тока в несколько раз эффективней, чем деэмульсация при использовании постоянного тока.

На эффективность электродеэмульсации значительно влияют вяз­кость и плотность эмульсии, дисперсность, содержание воды, элек­тропроводность, а также прочность адсорбированных оболочек. Од­нако основным фактором является напряженность электрического поля.