1.3 Содержание солей в нефти

Основным источником солей в нефти является пластовая вода. При обезвоживании нефти одновременно происходит и ее обессоливание.

Общее содержание солей в пластовой воде изменяется для различных месторождений в широких пределах. В наибольшем количестве в ней содержатся анионы Сl^-, SО₄^2-, НСО₃^-, СО₃^2- и катионы Са²⁺, Мg²⁺, Na⁺, К⁺. Ионы остальных солей встречаются в малых количествах.

Содержание солей в нефтях - один из основных параметров контроля различных технологических процессов сбора, подготовки, транспортировки и переработки нефти.

Повышенное содержание солей часто является причиной выхода из строя технологического оборудования вследствие коррозии и отложения солей на внутренних поверхностях аппаратов. Поэтому содержание солей в нефти, подготовленной для транспортировки и переработки, регламентируют.

В соответствии с ГОСТ 9965-76 нефти по содержанию солей разбиты на три группы: 1) до 300, 2) до 1800, 3) до 3000 мг/л.

Для определения солей в нефти и нефтепродуктах разработаны различные химические и физические методы.

Сущность химических методов заключается в извлечении хлоридов из нефти водой и индикаторном или потенциометрическом титровании их в водной вытяжке в соответствии с ГОСТ 21534-76.

Потенциометрический метод имеет две разновидности, различающиеся тем, что по первому методу, так же, как и при индикаторном титровании, экстракцию солей проводят дистиллированной водой, а по второму – навеску нефти растворяют в органическом растворителе. Потенциометрическое титрование по обоим вариантам проводят раствором нитрата серебра.

Точность потенциометрического титрования примерно такая же, что и индикаторного. Из физических методов наиболее распространены кондуктометрический и спектральный методы.

Кондуктометрический метод основан на измерении электропроводи­мости. Измерения проводят как на постоянном, так и на переменном токе. В зависимости от того, находится ли анализируемый продукт в прямом гальваническом контакте с электродами ячейки или изолирован, различают контактные и бесконтактные кондуктометрические приборы.

Для измерения электропроводимости контактным методом применяют измерительные электролитические ячейки, состоящие из двух электродов, установленных на определенном расстоянии в сосуде с контролируемым раствором, а также контактные кондуктометрические приборы лабораторного типа. Примером кондуктометрического прибора является солемер ИОН-Г 12 с пределами измерения до 5000 мг/л.

Процесс измерения солесодержания нефти солемером ИОН-Г 12 заключается в следующем.

Разбавленный дистиллированной водой этиловый спирт смешивают в определенном соотношении с двумя органическими растворителями, обеспечивающими растворение нефти и гомогенизацию растворителя с нефтью.

Растворитель смешивают с нефтью с помощью циклического дозирующего устройства. Электропроводимость полученной пробы измеряют па переменном токе.

Контактные приборы наряду с положительными качествами, такими, как простота, высокая точность, надежность измерительных схем, имеют и существенные недостатки, связанные с поляризацией и пассивацией электродов, разрушением электродов, возможностью протекания каталитиче­ских процессов, загрязнением электродов пленкообразующими и кристаллизующимися нерастворимыми примесями.

Эти недостатки отсутствуют у бесконтактных кондуктометрических приборов, которые подразделяют на низкочастотные (частоты до 1000 Гц) и высокочастотные (частоты до сотен МГц).

Принцип действия низкочастотных бесконтактных кондукто­метрических солемеров основан на зависимости электропроводимости от концентрации солей в растворе, находящемся в «жидкостном витке связи», соединяющем обмотки питающего и измерительного трансформаторов. Задача измерения концентрации солей сводится к измерению величины тока, наведенного в жидкостном витке.

Высокочастотные бесконтактные кондуктометрические солемеры отличаются использованием емкостных или индуктивных преобразователей. Емкостные преобразователи более эффективны при измерении концентрации растворов с низкой удельной электропроводностью, а индуктивные - при исследовании высококонцентрированных растворов. Наиболее часто применяют высокочастотные солемеры типа КВУ-1М и КК.

Спектральный метод определения содержания солей в нефти – метод атомно-адсорбционной спектрометрии.

В атомно-адсорбционных спектрофотометрах используют двухлучевые и однолучевые оптические схемы.

В двухлучевых схемах один из лучей проходит через пламя, содержащее атомы анализируемого элемента, а другой минует его.

В измерительной схеме определяется отношение интенсивностей этих двух лучей, что позволяет исключить влияние нестабильности излучения источника света на выходной сигнал.

Спектральные приборы используют в лабораторных исследованиях.