VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Современное нефтедобывающее предприятие представляет собой сложное многоотраслевое хозяйство, рассредоточенное на обширных площадях и в целом являющееся совокупностью основных и вспо­могательных технологических объектов.

Установки первичной перегонки нефти, играют на нефтеперера­батывающих заводах большую роль. Актуальностью данной темы является то, что от показателей их работы за­висит эффективность последующих процессов: очистки, газоразделения, каталитического крекинга, коксования идр.

Качественная подготовка нефти, а именно ее обессоливание и обезвоживание является залогом успеха переработки и сохранения работоспособного состояния технологического оборудования.

Для того чтобы содержание солей и воды в нефти, поступающей на переработку, было в пределах допустимых значений необходимо обеспечить нормальные эксплуатационные показатели установки электорообессоливания и обезвоживания (ЭЛОУ).

Одной из причин снижения качества подготовки нефти может являться уменьшение полезного объема электродегидраторов вследствие отложения на дне аппарата нефтяного шлама.

В процессе эксплуатации на дне электродегидраторов скапливается нефтяной шлам, представляющий собой пастообразную массу, состоящую преимущественно из механических примесей, содержащихся в сырой нефти (мелких частиц ила, глины, песка, твердых пород и др.), парафинов, смол, битумов, асфальтенов.

По истечении некоторого времени масса начинает слеживаться и затвердевать, а при проведении ремонтных работ, в том числе очистки аппаратов от шлама, необходима соответствующая подготовка аппарата к обслуживанию. Аппарат опорожняют, промывают горячей водой, пропаривают, а затем приступают к ремонту. Шлам, скопившийся в аппарате при действии на него повышенной температуры, коксуется, что затрудняет очистку аппарата.

От качественного обезвоживания и обессоливания нефти зависят продолжительность цикла работы установок первичной переработки нефти, так как это напрямую влияет на глубину переработки, а именно: чем глубже переработка нефти, тем лучше должно быть качество продуктов, используемых в качестве сырья на установках вторичной переработки. Чем лучше будет проведена базовая очистка (обессоливание и обезвоживание), тем меньше вредных примесей, таких как сера, азот, тяжелые металлы, будет в высококипящих фракциях, то есть улучшится качество продуктов вакуумной переработки и установки замедленного коксования, а также при этом увеличится срок службы технологического оборудования вследствие уменьшения коррозионной активности сред, находящихся в переработке. Тем самым будут достигнуты высокие технико-экономические показатели работы. Сущность всех применяемых способов обессоливания и обезвоживания заключается в промывании нефти водой и разрушении образованной нефтяной эмульсии.

В промышленности наиболее широкое распространение получил термоэлектрохимический способ разрушения нефтяных эмульсий, сочетающий в себе три метода:

• гравитационное разделение при повышенных температурах;

• химический - разрушение эмульсий с помощью реагентов;

• электрический - разрушение эмульсий с помощью электрического поля.

Гравитационное разделение - это осаждение эмульсий в процессе отстоя вследствие разности плотностей нефти и воды.

Одним из важнейших факторов глубины обезвоживания и обессоливания нефти, при этом, являются температура и размер частиц воды. С повышением температуры уменьшается прочность адсорбционной пленки на капельках воды. Вследствие повышения растворимости эмульгатора в нефти значительно снижается вязкость нефти и увеличивается разность плотностей воды и нефти, что способствует более быстрому отстою воды. Оптимальная температура процесса зависит от химического состава нефти, конструкции электродегидраторов.

Химический способ разрушения эмульсий заключается в применении поверхностно-активных веществ - деэмульгаторов. Деэмульгаторы, обладая большой поверхностной активностью, вытесняют с поверхностного слоя капелек воды природные эмульгирующие вещества и образуют гидрофильный (растворимый в воде) адсорбционный слой, в результате чего капельки воды при столкновении сливаются в более крупные и оседают.

Эффективность действия деэмульгатора значительно возрастает при воздействии электрического поля.

Для интенсификации деэмульгирования процесс проводят в электрическом поле переменного тока высоко напряжения (до 20 кВ). Капли воды под действием этого поля за счёт поляризации принимают вытянутую форму, ориентируясь но направлениямк электродам. При этом на концах капли возникают заряды, противоположные по знаку зарядам на электродах, а между каплями-глобулами воды возникают электрические силы притяжения, способные преодолеть сопротивление стабилизирующих слоёв глобул воды. Происходит столкновение глобул и разрушение образовавшихся вокруг них плёнок, способствующих их коалесценции (слиянию) в крупныекапли, которые отделяются от нефти поддействием силы тяжести.

Основными параметрами, влияющими на процесс при постоянном составе нефти, являются температура, количество промывной воды, напряжённость электрического поля, эффективность применяемого деэмульгатора или его расход. Увеличение вводимого в нефть деэмульгатора оправдано до оптимального предела, дальнейшее увеличение подачи его в нефть оказывает незначительное влияние на качество подготовки нефти.

Код для цитирования: Скопировать