Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2022-10-27 | 56 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В качестве реагентов-деэмульгаторов используются поверхностно-активные вещества (ПАВ). Хотя механизм действия деэмульгаторов на нефтяные эмульсии изучен недостаточно, они широко применяются в технике. Техническое применение их основывается на имеющемся опыте обезвоживания нефти в промышленности и лабораторных опытах. Воздействие деэмульга-тора на нефтяную эмульсию основано на том, что деэмульгатор, адсорбируясь на поверхности раздела фаз нефть—вода, вытесняет и замещает менее поверхностно-активные природные эмульгаторы. Пленка, образуемая деэмульгатором, менее прочна. По мере накопления деэмульгатора на поверхности капелек воды между последними возникают силы взаимного притяжения. В результате этого мелкие диспергированные капельки воды образуют большие капли (хлопья), в которых пленки вокруг глобул воды обычно сохраняются. Процесс образования больших хлопьев из мелкодиспергированных капелек воды в результате воздействия деэмульгатора называется флоккуляцией (хлопьеобра-зованием). В процессе флоккуляции поверхностная пленка глобул воды становится достаточно ослабленной, происходит ее разрушение и слияние глобул воды. Процесс слияния капелек воды называется коалесценцией..
Хорошие деэмульгаторы должны обеспечивать не только сближение диспергированных капелек воды в эмульсии, но также и разрушать окружающие их пленки и способствовать коалесценции.
В большинстве нефтей присутствуют механические примеси (сульфид железа, ил, частицы глины и т. д.), частички которых собираются на поверхности раздела и способствуют упрочнению пленки, обволакивающей глобулы воды. Часто эти механические примеси являются основными веществами, составляющими материал пленки, и удаление их вместе с водой также является важной задачей при обезвоживании нефти. Деэмульгаторы обволакивают частицы механических примесей тонкой пленкой, хорошо смачиваемой водой, и такие частицы выделяются из нефти и удаляются вместе с водой.
|
Таким образом, реагенты, применяемые в качестве деэмульгаторов для разрушения нефтяных эмульсий, должны обладать следующими свойствами: 1) способностью проникать на поверхность раздела фаз нефть—вода, 2) вызывать флоккуляцию и коа-лесценцию глобул воды и 3) хорошо смачивать поверхность механических примесей.
Такими универсальными свойствами обладает ограниченное число деэмульгаторов. Для разрушения нефтяных эмульсий предложено множество реагентов, которые имеют те или иные необходимые свойства. Деэмульгаторы обычно подразделяются на две группы: ионогенные и неиогенные. Ионогенные, в свою очередь, могут быть подразделены на анионактивные и катионоактивные в зависимости от того, какие поверхностно-активные группы они содержат — анионы или катионы.
На месторождениях и нефтеперерабатывающих заводах из ионогенных деэмульгаторов для обезвоживания и обессоливания нефтей в течение длительного времени применялся нейтрализованный черный контакт (НЧК). Однако он имеет ряд недостатков:
- низкое содержание поверхностно-активного вещества (в лучших сортах около 40—60% солей сульфокислот), что приводит к дорогостоящим перевозкам балласта;
- высокий удельный расход (0,5—3 кг/т, иногда и более); при взаимодействии НЧК с пластовой водой могут образоваться твердые осадки (гипс, гидрат окиси железа и др.), очистка от которых аппаратов и трубопроводов связана со значительными затратами. Ионогенные деэмульгаторы способствуют также образованию эмульсий типа нефть в воде, что приводит к значительному содержанию нефти в дренажной воде. В связи с этим в настоящее время НЧК почти не используется.
|
Катионактивные деэмульгаторы не нашли достаточного применения из-за их низкой активности. Наибольшее распространение в настоящее время получили неионогенные деэмульгаторы, т. е. такие, которые в водных растворах не диссоциируют на ионы. Обычно деэмульгаторы этого типа получаются присоединением окиси этилена или окиси пропилена к органическим веществам с подвижным атомом водорода. Исходным сырьем для такого синтеза могут служить органические кислоты, спирты, фенолы и др., а также окись этилена и окись пропилена.
Изменяя число присоединяемых молекул окиси этилена или пропилена, т. е. длину полиоксиэтиленовой или полиоксипропиленовой цепи, можно регулировать деэмульгирующую способность неионогенных деэмульгаторов. При удлинении оксиэтиленовой или оксипропиленовой цепи растворимость поверхностно-активного вещества в воде повышается за счет увеличения гидрофильной (водорастворимой) части молекулы.
Неионогенные ПАВ в настоящее время находят самое широкое применение в процессах обезвоживания и обессоливания нефти в силу целого ряда преимуществ по сравнению с ионогенными. Их расход исчисляется граммами — от 5—10 до 50—60 г на I т нефти. Это значительно снижает стоимость транспортировки деэмульгатора и общую стоимость процессов обезвоживания и обессоливания. Неионогенные ПАВ не реагируют с солями, содержащимися в пластовой воде, и не вызывают образования осадков. При использовании ПАВ содержание нефти в дренажной воде значительно ниже, так как эти ПАВ не способствуют образованию эмульсии типа нефть в воде.
Наиболее эффективными и универсальными отечественными деэмульгаторами нефтяных эмульсий в настоящее время являются проксанолы 146, 186, 305, проксамин 385 и дипроксамин 157.
Обычно для применения на обезвоживающих и обессоливающих установках готовят 1—2%-ный раствор деэмульгатора. В зависимости от условий применения, особенно для разрушения высокообводненных эмульсий, можно применять растворы других концентраций или 100%-ные деэмульгаторы.
Водные разбавленные растворы неионогенных деэмульгаторов нежелательно хранить более 5 дней, так как при длительном их хранении возможно выпадение из раствора хлопьев и осадка.
Оптимальный расход деэмульгатора для каждой эмульсии и место подачи его необходимо установить предварительно путем лабораторных опытов. Эти опыты относительно просты и не требуют сложного оборудования и специальной подготовки. Обычно для опытов используют делительные воронки, отстойники Лысенко или просто бутылки с пробками. Бутылки наиболее доступны, и ниже приводится порядок проведения опытов с использованием бутылочек емкостью не менее 200 см3.
|
Опыт по выбору оптимальной дозировки данного реагента проводится в следующем порядке.
1. Отбирают по 100 см3 эмульсии в каждую из трех взятых бутылок.
2. В первую бутылку небольшой градуированной пипеткой добавляют 0,5 см3 2%-ного раствора испытуемого реагента, который предполагается применять для данной эмульсии.
3. Добавляют 1 см3 того же реагента, во вторую бутылку.
4. Добавляют 2 см3 того же реагента в третью бутылку.
5. Встряхивают бутылки 100 или 200 раз и ставят на отстой без нагревания или с дополнительным нагреванием в зависимости от стойкости испытуемой эмульсии.
6. Если во всех трех бутылках быстро отделяется чистая нефть, испытания необходимо продолжать с дозировкой реагента менее 0,5 см3. Если ни в одной из бутылок не произойдет расслоения эмульсии, необходимо провести испытания с дозировкой реагента 4 см3. При хорошем расслоении в бутылке с дозировкой 1 см3 раствора реагента и плохом расслоении в бутылке с дозировкой 0,5 см3 необходимо продолжить опыты с дозировкой 0,75 или 0,8 см3 раствора реагента.
Найденная таким образом дозировка и будет оптимальной для данной эмульсии нефти.
При выборе наиболее эффективного реагента для разрушения данной эмульсии опыты проводят в следующем порядке.
1. Отбирают по 100 см3 в каждую из шести взятых бутылок. Перед каждой бутылкой с эмульсией ставят бутылку 2%-ного раствора реагента (серия опытов в шести бутылках проводится для разных шести реагентов).
2. Градуированной пипеткой в каждую бутылку с эмульсией добавляют а см3 раствора реагента (оптимальное значение, определенное в предыдущем опыте) из бутылки, стоящей напротив данной бутылки с эмульсией.
3.Одновременно встряхивают все бутылки 100 или 200 раз.
4. Ставят на отстой (с нагреванием или без нагревания) до тех пор, пока в некоторых из бутылок не появится четкого разделения эмульсии на воду и нефть. Зная содержание воды в исходной эмульсии, легко можно определить, в какой из бутылок эмульгированная вода выделилась более полно.
|
5. Окончательно определяют остаточное содержание воды и механических примесей в обработанной таким путем нефти путем анализа проб нефти из каждой бутылки.
По окончании испытания первых шести образцов реагент, оказавшийся лучшим, берут в качестве эталона для следующей серии аналогичных опытов с другими деэмульгаторами, и так можно испытать любое число деэмульгаторов. В случае, если наилучшие результаты показали несколько реагентов, необходимо провести опыты с этими реагентами дополнительно и выбрать окончательно тот из них, при котором удовлетворяются следующие требования:
1) в обработанной нефти не содержится воды и механических примесей:
2) отделение воды происходит быстро;
3) не образуется промежуточный слой в зоне раздела фаз;
4) вода отделяется при самой низкой температуре;
5) хорошо воспроизводятся результаты опытов;
6) расход реагента наименьший.
При проведении опытов необходимо соблюдать ряд мер предосторожности. При отборе образцов в бутылки нужно следить за тем, чтобы эмульсия в них была одинаковой. Опыты необходимо проводить или без нагревания эмульсии или при различных температурах (чтобы установить оптимальное значение температуры). В случае образования стойких эмульсий бутылки необходимо встряхивать.
Начало разрушения эмульсии видно по изменению ее цвета. Если бутылку с неразрушенной эмульсией поднести к свету и встряхнуть, то слой нефти, растекшийся по стенке бутылки, будет мутным или полупрозрачным. Если же эмульсия разрушена, то нефть на стенке бутылки будет блестящей и прозрачной. Этот простой способ проверки широко применяется в промысловых условиях: каплю эмульсии наносят на стекло и наблюдают за ней. При некоторой практике таким образом можно легко определить, разрушилась эмульсия или нет.
На основе опытов по определению интенсивности встряхивания эмульсии для ее разрушения можно сделать вывод о месте подачи реагента в системе сбора. Если опыты с бутылками показали, что для разрушения эмульсии требуется значительное встряхивание, то реагент необходимо подавать в поток как можно раньше, т. е. дальше от установки подготовки нефти, и наоборот, если для разрушения эмульсии достаточно незначительного перемешивания, реагент можно дозировать в непосредственной близости от деэмульсационной установки.
При правильном подборе деэмульгатора почти всегда перемешивание реагента требуется небольшое, при использовании же малоэффективных реагентов — чрезвычайно длительное, что в некоторых случаях может дать отрицательные результаты
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!