Stabilizacija ulja: opis tehnologije, proces pripreme, uređaj za ugradnju

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Procesi eksploatacije naftnih bušotina na poljima često su praćeni plavljenjem tretiranih formacija, protiv kojih se stvaraju stabilne vodeno-naftne emulzije. Rezultat je stvaranje taloga, koji povećavaju viskoznost smjese i povećavaju njezinu točku tečenja. U tom stanju resursi moraju proći primarnu preradu, od kojih je jedna stabilizacija ulja i povezanih emulzija.

Karakteristike obrađenog materijala

Kao i pripremni procesi za odsoljavanje i odvodnjavanje, stabilizacija se primjenjuje na uljne materijale kontaminirane stranim tekućim fazama i česticama. Kao što je već napomenuto, uglavnom govorimo o mješavinama vodene emulzije koje sadrže površinski aktivne komponente. Prisutnost emulgatora zauzvrat čini emulziju stabilnijom i otpornijom na vanjske čimbenike.utjecaj, koji sprječava uljnu frakciju od pilinga na molekularnoj razini na prirodan način. Također, sastav može uključivati mehaničke nečistoće, elemente teških metala, smole i parafine. U prirodnim uvjetima stabilizacija ulja je dinamičan proces određen karakteristikama konkurentne adsorpcije emulgirajućih komponenti na kapljicama vode. Određivanje sastava međufaznih slojeva određene emulzije omogućuje vam da saznate svojstva njenog stabilizatora i odaberete najučinkovitiju metodu izlaganja na industrijskoj razini u umjetnom okruženju.

Čemu služi stabilizacija?

Fizikalno-kemijski procesi stabilizacije u industriji nafte i plina mogu imati nekoliko zadataka. Za početak, vrijedno je napomenuti nedostatke tehnologija proizvodnje ulja, koji se izražavaju u gubitku lakih frakcija korisne tvari. S druge strane, određeni broj mulja i štetnih hlapljivih plinova se prikupljaju i transportiraju zajedno s uljnom fazom izravno u korake pročišćavanja. Zauzvrat, tehnologija stabilizacije ulja, ovisno o aktivnosti emulgatora i drugih aktivnih komponenti u sastavu emulzije, može obavljati i funkcije očuvanja i djelovati kao sredstvo za odvajanje. U prvom slučaju osigurava se učinak brtvljenja emulzije, što omogućuje izvođenje lakih i teških frakcija ugljika zajedno s uljnom bazom, koja se može koristiti u industriji nafte i plina. Što se tiče separacije, u okviru ove funkcije odvajaju se faze ulja, vode, plina, mehaničkih nečistoća i drugog mulja.inkluzije. Štoviše, treba naglasiti da sama tehnika odvajanja uopće ne znači automatsko oslobađanje komponenti osim ulja. Sastav također može sadržavati korisne frakcije, ali će se njihova daljnja obrada odvijati odvojeno od ulja.

Princip rada stabilizacijskog procesa

Tehnologija se može proizvesti na dva glavna načina - odvajanjem i ispravljanjem. U prvom slučaju se odvajaju prateće plinovite faze i ugljikovodici. Na primjer, odvajanje se može organizirati kao proces isparavanja, što ga osiguravaju promjene temperature i tlaka u radnoj komori. Kakav je proces stabilizacije ulja putem rektifikacije? Ova metoda također uključuje odvajanje pojedinih faza, ali je naglasak na procesu zagrijavanja emulzije. U oba slučaja, parametri i dodatni procesi obrade bit će postavljeni prema zahtjevima za specifične frakcije koje je potrebno izolirati ili pohraniti u sastav.

Proces tehnološke stabilizacije

U proširenoj shemi, stabilizacija vodeno-uljnih emulzija može se predstaviti sljedećim redoslijedom operacija:

• Ispitivanje uzorka ekstrahirane emulzije. U laboratorijskim uvjetima, na temelju analize uzorka, utvrđuje se sastav, gustoća, viskoznost, hlapljivost, zapaljivost i druge karakteristike smjese.
• Priprema za proces kemijske demulzifikacije. Toplina se obično koristi za smanjenje viskoznosti emulzije i olakšanje daljnjeg odvajanja.
• Utvrdititehnologija odvajanja - gravitacija, elektromehanička ili elektrokemijska metoda.
• Izravno proces stabilizacije ulja, u kojem se oslobađa nekoliko faza. Nadalje, mogu se proizvoditi tehnologije za pripremu izdvojenog ulja za proizvodne operacije.
• Modifikacija izoliranog proizvoda aktivnim kemikalijama.

Priprema ulja za stabilizaciju

Prije pokretanja tehnoloških procesa primarne obrade, ulje prolazi kroz nekoliko transportnih čvorišta, unutar kojih se mogu organizirati mjesta za predgrubo čišćenje. To može biti opća filtracija, koja oslobađa emulziju velikih čestica pijeska i mulja. Od polja do najbližeg ležišta sirove nafte, proizvod prolazi nekoliko mjernih stanica, gdje se također uzimaju primarni uzorci i bilježi izgubljeni volumen. U primarnoj separacijskoj jedinici sirovina se u određenim količinama odvaja od formacijske vode i pripadajućeg plina. Ulje je djelomično prikladno za stabilizacijske procese u degasiranom i dehidriranom stanju, ali to nije glavni uvjet. Štoviše, sirova se nafta može akumulirati na sabirnim mjestima bez ikakvog prethodnog pročišćavanja i u tom stanju poslati u pogone za preradu - tada se postupci desalinizacije, dehidracije i stabilizacije izvode drugačijim redoslijedom. Danas se koriste i složena postrojenja za pročišćavanje i separaciju, gdje se u jednom ciklusu obrade odvija skupina tehnoloških procesa za pripremu sirovina za proizvodnu operaciju.

Postavka zaosigurati proces stabilizacije

Najčešće se za stabilizaciju koriste univerzalni komercijalni separatori. Integrirani su u mreže za prijenos nafte i plina i djeluju na principu protočne usluge. Tipični dizajn je cilindrični gravitacijski separator s gravitacijskim cijevima za spajanje na cjevovode i komunikacijskim kanalima za napajanje. Konstrukcija jedinice za stabilizaciju ulja (OSN) predviđa nekoliko sekcija s razdjelnim razdjelnikom, kroz koje se odvojene faze transportiraju različitim kanalima. Ulje se, na primjer, šalje u jedinicu za taloženje za naknadno odvajanje začepljenih mjehurića plina. Hidrociklonski separatori s dvostrukim spremnikom rade na principu centrifugalnih sila, odvajajući naftu i plin u zasebne tokove.

Oprema za procese stabilizacije i rafiniranja nafte

Kombinirana metoda obrade ulja u ovom slučaju uključuje provedbu procesa čišćenja proizvoda od lakih merkaptana i sumporovodika. U uvjetima naftnog polja ovo je optimalna kombinacija metoda za preliminarnu pripremu sirovina za daljnje faze proizvodnje. U općem tehnološkom procesu čišćenja i stabilizacije koristi se grijanje, raspršivanje parom, odvajanje plina i uklanjanje očišćenih ostataka. Važan uvjet je regulacija tlaka u rasponu od 0,1-0,2 MPa na temperaturama do 160 ºS. Korištenjem pravilno odabranog sredstva za skidanje, moguće je postići kvalitetnu stabilizaciju ulja na poljima s potrebnimizbor destilata. Kvaliteta konačnog proizvoda raste brzim smanjenjem temperature i tlaka, što povećava intenzitet odvajanja smjesa.

Uređaj kolona za destilaciju

Složena višenamjenska postrojenja koriste grupe stupaca za spremanje logističkih operacija. Svaki od njih obavlja određeni tehnološki proces, a povezani postupci odvijaju se u zajedničkoj infrastrukturi na različitim razinama. U ovom slučaju se razmatraju stupovi za stabilizaciju ulja pomoću rektifikacije. U pravilu se ova operacija organizira nakon procesa dehidracije i desalinizacije. Kolona ima izmjenjivač topline u kojem se ulje zagrijava do optimalne temperature, nakon čega se uklanja u obliku smjese para-plin-tekućina i razdvaja u faze. Na posebnim pločama ispravljača tekuće faze se navodnjavaju sredstvom za skidanje. Zatim mogu uslijediti procesi hlađenja i obogaćivanja drugim aktivnim elementima, ovisno o zahtjevima odabranog destilata.

Pozitivni efekti stabilizacije

Tehnološka organizacija procesa pripreme ulja zahtijeva znatne energetske troškove. Složenost ovakvih postupaka također je posljedica činjenice da se često izvode na terenu bez visoke razine infrastrukturne potpore. Međutim, stabilizacija ulja u ranim fazama rafiniranja pruža sljedeće prednosti:

• Smanjenje volumena viška frakcija koje se šalju u fine linije prije proizvodnje.
• Pojednostavljenje tehnoloških shema za obradu ulja u naftnim i plinskim postrojenjima.
• Poboljšanje sigurnosti transporta nafte zbog preliminarnog uklanjanja spojeva koji sadrže sumpor.
• Povećanje količine komercijalnog ulja zbog očuvanja korisnih ugljikovodičnih komponenti.
• Niski zahtjevi za prerađene sirovine.

Zaključak

Metode stabilizacije dio su općeg procesa čišćenja vodeno-uljnih emulzija, ali imaju svoje karakteristike u smislu primjene. Prvo, to je fleksibilan postupak za namjeravanu svrhu. Može se izvesti kako u svrhu očuvanja određenih elemenata u sastavu tijekom vađenja i transporta resursa, tako i za odvajanje uz uklanjanje nepotrebnih komponenti. Drugo, metode stabilizacije konvergiraju se u tehnologiji izvedbe s općim tehnikama fizikalne i kemijske pripreme naftnih i plinskih sirovina, ali uz određene razlike u parametrima izloženosti aktivnim medijima.