- •Обезвоживание и обессоливание нефти
- •Требования к деэмульгаторам
- •Основные свойства деэмульгаторов и эффективность их действия
- •Особенности применения деэмульгаторов в системе сбора
- •Технико – технологические способы обезвоживания и обессоливания нефтей (оформление соответствующих схем)
- •Разрушение водо – нефтяных эмульсий в центрифуге
- •Фильтрация водо – нефтяных эмульсий через твёрдые поверхности
- •Обезвоживание и обессоливание нефти
- •Термохимические установки с промывкой исходной эмульсии
- •Электрические методы разрушения водо – нефтяных эмульсий
- •Особенности подготовки (обезвоживание и обессоливание) застаревших эмульсий и эмульсий Пиккеринга.
- •1.2. Теоретические основы гравитационного разделения фаз
- •1.2.1. Осаждение одиночной сферической твёрдой частицы в неподвижной жидкости.
- •0,44 (853)
- •1.2.2. Осаждение несферической одиночной твёрдой частицы в неподвижной жидкости.
- •1.2.3. Осаждение одиночной твёрдой частицы в двигающейся жидкости.
Электрические методы разрушения водо – нефтяных эмульсий
Использование электрического поля для обезвоживания – обессоливания нефтей началось ещё в 1909 г. и в настоящее время получило широчайшее применение.
Если водо-нефияную эмульсию типа В/Нпоместить в электрическое поле, то в результате индукции водяные глобулы дисперсной фазы поляризуются и вытягиваются в цепочки вдоль силовых линий поля. Расстояние между каплями резко сокращается, электрические силы притяжения настолько увеличиваются, что при соударениях капель «бронирующие» оболочки сдавливаются и разрушаются в результате чего происходит слияние глобул воды. Если электрическое поле переменно, то его эффективность ещё выше, т.к. водяные глобулы многократно меняют направление своего движения; возникающая при этом деформация способствует разрушению «бронирующих» оболочек. Главным элементом технологической схемы электрообезвоживающей и электрообессоливающей установки (ЭЛОУ) является электродегидратор, в котором водо-нефтяная эмульсия разрушается в электрическом поле напряженностью 1 – 3 кв/см создаваемом между двумя сетчатыми горизонтальными электродами, которые подвешаны на изоляторах на середине высоты аппарата. Эмульсия вводится в меж- или под- электродную зону, либо одновременно в обе (в этом случае используется третий электрод).
На ЭЛОУэксплуатируются электродегидраторы 3 типов: вертикальные (объём ~ 300 м3) – на отдельных малотоннажных установках мощностью 0,6 – 1,2 млн.т/год по обессоленной нефти; шаровые (~ 600 м3) – на установках мощностью 2 – 3 млн.т/год; горизонтальные – мощностью 6 – 9 млн. /год и более.
Как правило,ЭЛОУмонтируют из 2, а иногда и 3 (и более) ступеней. Типичная технологическая схемаЭЛОУприведена на рис. 77.
Рис. 77. Технологическая схема установки ЭЛОУ.
На первой ступени водо – нефтяная эмульсия типа В/Н(эмульсияН/Вспособна вызвать короткое замыкане) потокомIпосле смешения с деэмульгатором – потокIIнасосом 1 прогоняется через паровой теплообменник 2 и поступает в смеситель 3 где перемешивается с циркулирующей смесью сточных вод первой и второй ступени. После завершения промывки жидкость поступает в электродегидратор первой ступени 4 под водяную подушку в которой реализуется термохимическое обезвоживание и обессоливание. Затем, сырьё поднимается в пространство между водяной подушкой и нижним электродом где подвергается воздействию слабого электрического поля. Наконец, смесь попадает в пространство между электродами, где подвергается максимальному воздействию. Обработанная нефть после смешения с циркулирующей водой второй ступени, пресной водой и деэмульгатором направляется на вторую ступень обезвоживания и обессоливания в электродегидратор 8 и после завершения окончательной подготовки потокомIV– потребителю. Сточные воды 1 и 2 ступени через клапана 13 сбрасываются в соответствующие ёмкости 5 и 9. Сточная вода первой ступени частично насосом 7 направляется на циркуляцию для промывки исходной эмульсии, а частично сбрасывается в канализацию 6. Сточная вода 2 ступени целиком направляется на циркуляцию как для промывки эмульсии первой ступени, так и второй ступени. Пресная вода (потокV) с помощью насоса 11 после подогрева до 60 – 700С в печах типа БН-5,4 подаётся, в основном, на промывку эмульсии перед второй ступенью и иногда и на первую ступень. Основные параметры процесса приведены в табл.25.
Табл.25.
Характеристика сырья и работы ЭЛОУ
Типичная нефть |
Сырьё |
ЭЛОУ | |||||||
Плотнос кг/м3 |
Хлорид. мг/л |
Нагрев 0С |
Число ступен. |
Давл. МПа |
Уд.пр. м3/м3ч |
Расход | |||
Вода, % об. |
Д/Э, г/т |
Щёлочь, г/т | |||||||
Сибирск Ромашк.
Арланск.
Мордово-Кармальская битумин |
850 865 865 890 890
940 |
<300 <300 >300 <100 >100
<300 |
60-80 80-100 80-100 80-120 80-120
150 |
2 2 3 2 3
3 |
0,4-1,2 0,4-1,2 0,4-1,2 0,4-1,4 0,4-1,4
1,0-1,5 |
1-3 0,8-2,3 0,8-2,0 0,5-1,5 0,5-1,3
0,33 |
3-5 5-10 4-7 5-10 4-7
4-7 |
10-15 10-25 10-20 15-25
до 50 |
- - - 30 30
- |
Применяемые деэмульгаторы, в основном, неионогенные подают в эмульсию в виде 1 –2 % растворов на каждую ступень, иногда, без разбавления (нефтерастворимые) только перед первой ступенью. Иногда, вместе с деэмульгатором используют щёлочь, для доведения рН сточной воды хотя бы до 7. Экономия пресной воды достигается не только за счет циркуляции сточных вод, но и за счет оптимального смешения воды и эмульсии в смесительном устройстве, регулируемого перепадом давления (от 0,05 до 0,2 МПа) на этом устройстве.
В настоящее время для обезвоживания и обессоливания тяжелых и особенно высокопарафинистых нефтей широкое применение (за рубежом) находят так называемые электростатические дегидраторы. Особое распространение эти аппараты получают там, где отсутствует пресная вода.
Сущность работы подобных аппаратов очень проста и сводится к созданию тем или иным способом статического заряда под высоким напряжением на электродах – диэлектриках, помещённых в эмульсию, или пузырьках газа, поднимающихся в этой эмульсии. Статические заряды диэлектриков или пузырьков газа взаимодействуют с полярными каплями воды, в результате чего, последние коалесцируют между собой и выпадают в дренаж.