- •Д 1. Кіріспе. «Мұнайды деэмульсиялау технологиялары» пәнінің негізгі түсініктері мен анықтамалары. Мұнай деэмульсиялаудың коллоидтық-химиялық негіздері.
- •Д 2. Эмульсиялар. Эмульсиялардың жіктелуі. Глб.
- •1 Кесте – баз- дың функционалды группалары үшін глб сандары
- •Д 3. Мұнай эмульсияларының түзілуі. Табиғи стабилизаторлар.
- •2 Кесте-Казахстанның кейбір мұнай кен-орындарының шұңғымаларының сусыздығы (мәліметтер электронды ресурстарынан алынған)
- •3 Кесте:
- •7 Сурет Асфальтен молекуласының сызбанұсқалық құрылысы
- •Д 4. Қатты стабилизаторлар. Мұнай эмульсияларының ескіруі.
- •4 Кесте – Құрамында асфальтендермен шайырлардың және физико-химиялық қасиеттеріне байланысты мұнай эмульсияларының тұрақтылығы
2 Кесте-Казахстанның кейбір мұнай кен-орындарының шұңғымаларының сусыздығы (мәліметтер электронды ресурстарынан алынған)
Кен-орны |
Су мөлшері, % |
Өзен (Маңғыстау обл.) |
94-ға дейін |
Сазанқұрақ (Атырау обл.) |
70 |
Карамыңдыбас (Маңғыстау обл.) |
66 |
Жоламанов (Атырау обл.) №78 №79 №2шұңғымалар |
47 44 25 |
Шығыс Молдабек (Атырау обл) №215 №427 шұңғымалар |
80 35 |
Алтықұл (Атырау обл.) |
24 |
С.Жолдыбай (Атырау обл.) |
26 |
Ш.Макат |
21 |
Қоныс (Кызылорда обл.) |
20 |
Мұнайды жаңа кен-орнында өндіргенде бастапқы кезеңде сусыз немесе аз сулы мұнай шығады, кейін уақыт өте мұнай сулылығы 80—90%-ға дейін жоғарылайды.
Мұнай құрамында судың көп болуы тасымалдау және өңдеу процесстерін қымбатқа түсіреді. Суда еріген тұздар құбырлардың және аппараттардың коррозияға ұшырауына әкеледі. Одан басқа механикалық қоспаларда кері әсерін тигізеді. Механикалық қоспалардың болуы аппараттардың абразивті бұзылуына және аппаратпен құбыр жолының қиғаш қиылысының кішіреюне әкеліп соғады. Сондықтанда мұнайды біріншілік өңдеуге дайындау үшін,яғни оны тасымалдау және өңдеу үшін алдымен оның құрамындағы судың, механикалық қоспалардың, хлорлы тұздардың мөлшерін анықтап алу қажет. Кейін оны сусыздандыру және тұзсыздандыруға жібереді. Мұнай мұнай өңдейтін зауытқа (МӨЗ) түспей тұрып, оның өңдеу дәрежсіне мән беру керек және келесі талаптарға сай келуі керек(СТ РК 1347-2005 «Мұнай. Жалпы техникалық талаптар»):
3 Кесте:
|
Көрсеткіш аты |
Мұнай үшін нормасы |
||
1 |
2 |
3 |
||
1 |
Судың массалық үлесі, % |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
2 |
Хорлы тұздардың концентрациясы, мг/дм, |
100 |
300 |
900 |
3 |
Механикалық қоспалардың массалық үлесі, % |
0,05 |
||
4 |
Қаныққан булардың қысымы, кПа (мм рт ст) |
66,7 (500) |
||
5 |
204оС-қа дейінгі фракциялардағы хлорорганикылық қосылыстардың үлесі, г/т |
10 |
||
*106 көбейтілген мұнайдың жалпы санына қатысты берілген қосылыстың( миллионды үлестегі) үлесі( массалық немесе көлемдік) **анықталуы керек. Көрсеткіш статистикалық мәліметтерді жинақтау үшін енгізілген. Ескерту – егер мұнайдың бір көрсеткіші аз нөмірлі гркппаға жатса, ал басқасы – жрғары нөмірліге жатса, онда жоғары нөмірліге жатқызылады. |
||||
Мұнай өндіргендегі мұнайлы эмульсиялар кері типті(с/м) эмульсияларға жатқызылады. Мұнайлы эмульсиялар көп уақыт өтсе де бұзылмайтын және өзара әрекеттеспейтін екі фазаға бөлінбейтін қабілеті бар, жоғары тұрақтылыққа ие болғандықтан, мұнайды судан бөлу процессі- күрделі технологиялық тапсырма болып табылады. Тұрақтылығы жоғары мұнай эмульсияларының түзілуіне сол мұнай құрамындағы БАЗ-дар әрекет жасайды.
П.А. Ребиндер бойынша мұнайдың табиғи тұрақтандырғыштары ретінде қарастырылады:
Беттік активті заттар, мысалы нафтенді және майлы қышқылдар, төменгі шайырлар; бұл заттар жүйенің интенсивті диспергирленуіне ықпал жасайды, ал фазалардың айырылысу шекараларында адсорбциялану кезінде құрылымды емес молекулярлы қабаттар түзеді;
Беттік активтілік қасиеті әлсіз заттар, асфальтендер, асфальтогенді қышқылдар және ангидридтер, жоғарғы шайырлар; бұл қосылыстар эмульсияның жоғары тұрақтылығын қамтамасыз ететін құрылымды қабаттар түзеді;
Минеральды және органикалық мінезді қатты заттар (тау, құм, балшықтардың бөлшектері); олардың фазаға жұққыштық қабілеті таңдаулы болғандықтан, олар дисперсионды тамшыларға жапысып, бронирленген берік қабат түзеді; эмульгаторлардың қатты бөлшектері судың тамшыларынан кішірек болуы керек.
Мұнай құрамындағы БАЗ (нафтенді қышқылдардың туындылары),фазааралық бетінің үлкендігіне байланысты, су-мұнай шекарасындаадсорбцияланып, мұнайда су тамшыларының коалесценция процесіне қатысуына кедергі жасайды. БАЗ молекуласы өзінің диыфильдігіне байланысты ионогенді тобымен суға қарайды да, ал неионогенді тобымен мұнайға қарайды. (6 сурет).
1 – БАЗ молекуласының гидрофобты бөлігі, 2 – БАЗ молекуласының гидрофильді бөлігі
6 сурет – су – мқнай фазаралық шекарасындағы БАЗ молекулаларының адсорбциясы
Олардың адсорбциялық қабаттары әлсіз құрылымды-механикалық қасиеттерге ие және тұрақтылығы аз эмульсиялар береді.
Су тамшыларының бетінде ең мықты механикалық адсорбциялық қабаттар беретіндері: асфальтендер мен шайырлар болып табылады. Мұнайдың құрамында асфальтендер мен шайырлардың мөлшері олар өндірілген кен-орнына байланысты, мысалы, Өзен кен-орнындағы мұнайда 20 %-ға дейін жетеді. Сондықтанда мұндай мұнайлар тұраұты мұнай эмульсияларын түзеді.
Асфальтендер – мұнайдың жоғары молекулярлы компоненттері болып табылады. Асфальтен молекуласының құрамына бірнеше циклден құралған гетероциклді, алициклді, конденсирленген көмірсутектердің фрагменттері кіреді.
