44. Мұнай-газ айырғыштарының жұмысына қандай факторлар әсер етеді

Кез-келген түрдегі айырғыштарды (коалесцирлеушi құрылғысы жоқ тiк айырғыштан басқасын) мұнай мен газ бойынша өткiзу қабiлетiне есептеу қиын ескерiлетiн факторларға байланысты бiршама қыйындау болып келедi.

Кез келген мұнайгаз айырғышының жұмысына келесi факторлар елеулі әсер етедi:

• Мұнайдың физика-химиялық қасиеттерi. Тығыздығы жоғары тұтқыр мұнайларда, тұрақты мұнай эмульсияларындағыдай газ көбiктерiнiң сұйықтан бөлiнуi және көтерiлуі өте баяу жүредi; мұндай айырғыштардың өткiзу қабiлетi өте төмен болады, ал сұйықпен бірге ілесіп кететін газ көбіктерінің мөлшері үлкен болады.

• Айырғыштағы мұнай деңгейiнiң көтерiлу жылдамдығы. Айырғышқа қосылған ұңғылардың өнiмдiлiгi қаншалықты жоғары болса, айырғыштағы сұйық деңгейiнiң көтерiлу жылдамдығы да соншалықты жоғары болады, ал бұл газ көбiктерiнiң бөлініп шығуы сұйықтың көтерiлу деңгейінен кейіндеп қалуына әкеледі және осыған байланысты олар мұнай ағынына iлесiп айырғыштан шығып кетеді. Өз кезегiнде газ фазасындағы мұнай тамшылары мұнай деңгейiне ере алмай, айырғыштан тысқары газбен ілесіп шығады, бұл өз кезегiнде айырудың сапасын төмендетедi.

• Айырғыштағы қысым және мұнайдың температурасы. Айырғыштағы қысым қаншалықты жоғары болса, газ тығыздығы соншалықты үлкен болады, ал бұл мұнайдағы газ көбiктерiнiң қалқып шығуын және газ ағынындағы мұнай тамшыларының құлау жылдамдығы азайтып, айырғыштың жұмысын нашарлатады. Айырғыштағы температураны ұлғайту мұнайдың тұтқырлығын төмендетедi, осының әсерінен мұнай мен газдың бөлiнуi жақсарады.

• Мұнайдың көбiк түзуге қабiлеттiгi және көбiктiң тұрақтылығы. Көбiк түзушi мұнайлар өте киын айырылады және қазiргi кезде айырғышта тұрақты көбiктердi түзетiн тиімді құралдар жоқ.

• Ішкi құрылғысының құрылымдық элементтерi. Жоғарыда айтылғандай, олар әр түрлi болады және айыру процесiнде маңызды роль атқарады.

• Мұнайдың сулануы. Мұнайдың құрамында судың болуы тұрақты эмульсиялардың түзiлуiне әкелiп соғады.

Сонымен, айырғыштың өткiзгiштiк қабiлетiне ескерiлуi және реттелуi қиын көптеген жағдайлар әсер етедi. Айырғыштың жекелеген конструктивті элементтерiн (жалюздердi, ортадан тепкiш эффектісі және т.б.) есептеудiң әдістемесі бар. Газ және сұйық бойынша айырғыштардың өткiзгiштiк қабiлетiн есептеудiң негiзгi әдістемелерін қарастырайық.

45. Деэмульсация процесінің үш негізгі кезеңін және қолданылатын әдістерін атаңыз

Кен орындарындағы мұнайды дайындау қондырғыларында мұнайды тауарлық дәрежеге дейін дайындаудың негізгі процестеріне мұнайды сусыздандыру және тұзсыздандыру процестері жатады. Сусыздандыру технологиясының негізіне су-мұнай эмульсияларын бұзу процесі жатады. Бұл процесс негізінде эмульсиялар тұрақты ұсақ дисперсті күйден кинетикалық тұрғыдан тұрақсыз ірі дисперсті жүйеге ауысады.

Мұнайды деэмульгациялау (эмульсиясыздандыру) тәсілдерінің шартты жіктемелері бар:

· механикалық (сүзу, центрифугалау)

· термиялық (тұндырып қыздыру, ыстық сумен жуу)

· электрлік (электромагниттік өрісте өңдеу)

· химиялық (реагент – деэмульгаторлармен өңдеу)

Сонымен қатар, эмульсияларды бұзу үшін ультрадыбыстық және акустикалық тербелістермен өңдеу әдісін де қолданады. Әр түрлі әдістерді біріктіріп те пайдаланады.

Деэмульсация процесінің негізгі үш кезеңін былай көрсетуге болады:

I – сыртқы «бронды» қабықшаларды бұзу

II – тамшыларды ірілендіру

III – фазаларды айыру

Бірінші кезеңде, эмульсияны бұзудың негізгі және ең әмбебап түрі – химиялық реагент – деэмульгаторлардың әсері болып табылады. Кейбір жағдайларда қыздыру немесе қарқынды араластыру әсерінен сыртқы қабықшаларды әлсіретуге немесе бір бөлігін бұзуға болады. Қабықшалардың бір бөлігін электростатикалық және электромагниттік (өнеркәсіптік жиіліктегі) өрістерді қолданып бұзуға болады. Жоғары және аса жоғары жиіліктегі тербелістерді қолдану күрделі қондырғыларды қажет етеді және ол қазіргі кезде әлі қолданыс тапқан жоқ.

Екінші кезеңде, маңызды және болашағы бар тәсіл – электр өрісін пайдалану (электродегидраторлар) арқылы су тамшыларын ірілендіру болып табылады. Сондай-ақ, эмульсияларды су қабатында шаю әдісі де кең тараған, бұл процестің жақсы жүруі көбінесе тесілген құбырлар-маточниктер арқылы сұйық ағынының біркелкі таралуымен анықталады. Магниттік өрісті (яғни импульсті аса күшті магниттерді) қолдану шарасы - қондырғылардың күрделігіне байланысты тежеліп тұр.

Үшінші кезеңдегі негізгі процесс - бұл гравитациялық тұндыру болып табылады. Соңғы жылдары тұндырғыштардың жоғары өнімді конструкциялары шықты, олар сыйымдылықтардың тиімді көлемін толық пайдалануға және эмульсиялық жүйелердің физикалық-химиялық қасиеттерін ескеруге мүмкіндік береді. Құрамында механикалық қоспалары едәуір мөлшерде көп болатын эмульсияларды өңдеу үшін центрифуга әдісін қолдану тиімді болып табылады [5].

Мұнай эмульсиясына әсер ету әдістерін жіктеу 8.1-кестесінде келтірілген.

Қазіргі кезде М/С түріндегі мұнай эмульсияларын бұзудың негізгі әдістеріне: гравитациялық суық бөлу (қыздырусыз тұндыру), құбыр ішіндегі деэмульсация, центрифугалау, сүзгіден өткізу, термохимиялық әсер ету, электрлі әсер ету, сондай-ақ осы әдістердің үйлесімді біріккен түрі жатады.

Сусыздандырудың қазіргі кездегі әдістері сулылығы 0,2% -дан төмен тауарлы мұнайды алуға мүмкіндік бермейді, сондықтан қабат суларының минерализациясы жоғары мұнайларды дайындауда, оны тереңірек сусыздандыру сатысынан өткізгеннен кейін сусыздандырылған мұнайды тұщы сумен шаю арқылы тұзсыздандыру сатысы қарастырылған.

8.1-кесте. Мұнай эмульсияларына әсер ету әдістерін жіктеу

Процесс кезеңдері	Процесс кезеңінің сипаттамасы	Қолданылатын әдістер
I	сыртқы «бронды» қабықшаларды бұзу	· Хим. реагенттерді қолдану · Эмульсияларды қыздыру · Араластыру · Электростатикалық өрістерді және өндірістік жиіліктегі өрістерді қолдану · Жоғары жиіліктегі және аса жоғары жиіліктегі тербелістерді қолдану
II	Тамшыларды ірілендіру	· Электрлік өрістер · Ірілендіру насадкілерін қолдану · Тұщы су қабатында шаю · Акустикалық толқындарды қолдану · Магнит өрісі
III	Фазаларды бөлу	· Тұндыру · Центрифугалау

Тұзсыздандыру кезінде келесі процестерді бөліп көрсетуге болады:

· қыздырылған мұнаймен тұщы суды эмульсиялау;

· экстракция немесе тұздарды тең бөлу;

· тамшыларды ірілендіру

· фазаларды бөлу

Тұзсыздандыру кезінде химиялық реагенттер де қолданылады. Тұзсыздандыру процесін сусыздандырумен бірге жүргізеді.

Дайындаудың қажетті тереңдігіне байланысты келесі қондырғылар қолданылады:

· мұнайды термохимиялық сусыздандыру (ТХҚ);

· мұнайды электрлік тұзсыздандыру (ЭТҚ):

· мұнайды кешенді дайындау (МКДҚ) – сусыздандыру, тұзсыздандыру және тұрақтандыру.

Термохимиялық қондырғыларда және МКДҚ-да мұнайды сусыздандыру процесстері ұқсас. МКДҚ-да тұзсыздандыру кезінде сусызданған мұнайға тұщы су қосып, қарқынды түрде араластырады. Осы кезде түзілген эмульсия тұндырғыштарға түсіп, бұл жерде су бөлінеді.

Судың бөліну процесін жеделдету үшін эмульсияны электродегидраторлар (ЭТҚ) арқылы өткізеді.

МКДҚ-да мұнайды тұрақтандыру арнайы колонналардағы ректификация әдісіне негізделген, мұнда қысым мен жоғары температура әсерінен мұнайдан жеңіл пропан-бутанды және шамалап бензинді фракциялар бөлініп шығады. Жеңіл фракцияларды тереңірек өңдеу үшін ГӨЗ-на өңдеуге айдайды, ал тұрақты мұнай МӨЗ-на шығынсыз тасымалданады.