Stabilizacija olja: opis tehnologije, postopek priprave, montažna naprava

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Procese izkoriščanja naftnih vrtin na poljih pogosto spremlja poplavljanje obdelanih formacij, ob katerih nastajajo stabilne vodno-naftne emulzije. Posledica je tvorba oborine, ki povečajo viskoznost zmesi in povečajo njeno tečišče. V tem stanju morajo biti viri podvrženi primarni obdelavi, ena izmed njih je stabilizacija olja in sorodnih emulzij.

Značilnost obdelanega materiala

Poleg pripravljalnih postopkov za razsoljevanje in odvodnjavanje se stabilizacija uporablja za oljne materiale, onesnažene s tujimi tekočimi fazami in delci. Kot že omenjeno, govorimo predvsem o vodno-emulzijskih mešanicah, ki vsebujejo površinsko aktivne sestavine. Prisotnost emulgatorjev pa naredi emulzijo bolj stabilno in imunsko na zunanje dejavnike.udar, ki preprečuje, da bi se oljna frakcija na naraven način luščila na molekularni ravni. Sestava lahko vključuje tudi mehanske nečistoče, elemente težkih kovin, smole in parafine. V naravnih razmerah je stabilizacija olja dinamičen proces, ki ga določajo značilnosti konkurenčne adsorpcije emulgatorjev na vodne kapljice. Določanje sestave medfaznih plasti določene emulzije vam omogoča, da ugotovite lastnosti njenega stabilizatorja in izberete najučinkovitejši način izpostavljenosti na industrijski ravni v umetnem okolju.

Zakaj je stabilizacija?

Fizikalno-kemijski stabilizacijski procesi v naftni in plinski industriji imajo lahko več nalog. Za začetek je treba omeniti pomanjkljivosti tehnologij pridobivanja olja, ki se izražajo v izgubi lahkih frakcij uporabne snovi. Po drugi strani pa se številna blata in škodljivi hlapni plini zbirajo in transportirajo skupaj z oljno fazo neposredno v korake čiščenja. Po drugi strani pa lahko tehnologija stabilizacije olja, odvisno od aktivnosti emulgatorjev in drugih aktivnih sestavin v sestavi emulzije, opravlja obe funkciji ohranjanja in deluje kot ločevalno sredstvo. V prvem primeru je zagotovljen učinek tesnjenja emulzije, ki omogoča izvedbo lahkih in težkih ogljikovih frakcij skupaj z oljno bazo, ki se lahko uporablja v naftni in plinski industriji. Kar zadeva ločevanje, se v okviru te funkcije ločijo faze olja, vode, plina, mehanskih nečistoč in drugega blata.vključki. Poleg tega je treba poudariti, da sama tehnika ločevanja sploh ne pomeni samodejnega sproščanja drugih komponent razen olja. Sestava lahko vsebuje tudi uporabne frakcije, vendar bo njihova nadaljnja predelava potekala ločeno od olja.

Načelo delovanja stabilizacijskega procesa

Tehnologijo lahko proizvedemo na dva glavna načina - z ločevanjem in s popravljanjem. V prvem primeru se ločijo spremljajoče plinske faze in ogljikovodiki. Na primer, ločevanje je mogoče organizirati kot proces izhlapevanja, ki ga zagotavljajo spremembe temperature in tlaka v delovni komori. Kakšen je proces stabilizacije olja s rektifikacijo? Ta metoda vključuje tudi ločevanje določenih faz, vendar je poudarek na procesu segrevanja emulzije. V obeh primerih bodo parametri in dodatni procesi obdelave določeni z zahtevami za posebne frakcije, ki jih je treba izolirati ali shraniti v sestavi.

Tehnološki stabilizacijski proces

V razširjeni shemi lahko stabilizacijo vodno-oljnih emulzij predstavimo z naslednjim zaporedjem operacij:

• Pregled vzorca ekstrahirane emulzije. V laboratorijskih pogojih se na podlagi analize vzorca določi sestava, gostota, viskoznost, hlapnost, vnetljivost in druge značilnosti zmesi.
• Priprava na postopek kemične demulgifikacije. Toplota se običajno uporablja za znižanje viskoznosti emulzije in olajšanje nadaljnjega ločevanja.
• Določi setehnologija ločevanja - gravitacija, elektromehanska ali elektrokemična metoda.
• Neposredno proces stabilizacije olja, pri katerem se sprosti več faz. Nadalje se lahko proizvajajo tehnologije za pripravo ločenega olja za proizvodne postopke.
• Modifikacija izoliranega izdelka z aktivnimi kemikalijami.

Priprava olja za stabilizacijo

Pred začetkom tehnoloških procesov primarne obdelave olje prehaja skozi več transportnih vozlišč, znotraj katerih je mogoče organizirati točke predgrubnega čiščenja. To je lahko splošna filtracija, ki odstrani emulzijo velikih delcev peska in blata. Od polja do najbližjega rezervoarja surove nafte izdelek prečka več merilnih postaj, kjer se odvzamejo tudi primarni vzorci in se zabeleži izgubljeni volumen. Na primarni separacijski enoti se surovina v določenih količinah loči od formacijske vode in pripadajočega plina. Olje je delno primerno za stabilizacijske procese v razplinjenem in dehidriranem stanju, vendar to ni glavna zahteva. Poleg tega se lahko surovo nafto kopiči na zbirnih mestih brez kakršnega koli predhodnega čiščenja in v tem stanju pošlje v predelovalne obrate – potem se postopki razsoljevanja, dehidracije in stabilizacije izvajajo v drugačnem vrstnem redu. Danes se uporabljajo tudi kompleksne čistilne in separacijske naprave, kjer poteka skupina tehnoloških postopkov za pripravo surovin za proizvodno operacijo v enem samem ciklu predelave.

Nastavitev zazagotoviti stabilizacijski proces

Najpogosteje se za stabilizacijo uporabljajo univerzalni komercialni separatorji. Vgrajeni so v prenosna omrežja nafte in plina in delujejo po principu pretočne storitve. Tipična zasnova je cilindrični gravitacijski separator z razcepnimi cevmi za priključitev na cevovode in komunikacijske kanale za napajanje. Zasnova enote za stabilizacijo olja (OSN) predvideva več odsekov z razdelilnikom, skozi katerega se ločene faze transportirajo po različnih kanalih. Olje se na primer pošlje v enoto za usedanje za naknadno ločevanje zaprtih plinskih mehurčkov. Hidrociklonski separatorji z dvojnim rezervoarjem delujejo na principu centrifugalnih sil, ki ločujejo nafto in plin v ločene tokove.

Oprema za procese stabilizacije in rafiniranja nafte

Kombinirana metoda obdelave olja v tem primeru vključuje izvajanje postopkov čiščenja proizvoda od lahkih merkaptanov in vodikovega sulfida. V razmerah naftnega polja je to optimalna kombinacija metod za predhodno pripravo surovin za nadaljnje proizvodne faze. V splošnem tehnološkem postopku čiščenja in stabilizacije se uporablja ogrevanje, brizganje s paro, ločevanje plinov in odstranjevanje očiščenih ostankov. Pomemben pogoj je regulacija tlaka v območju 0,1-0,2 MPa pri temperaturah do 160 ºС. Z uporabo pravilno izbranega odstranjevalnega sredstva je mogoče doseči visoko kakovostno stabilizacijo olja na poljih s potrebnimizbor destilatov. Kakovost končnega izdelka se povečuje s hitrim znižanjem temperature in tlaka, kar poveča intenzivnost ločevanja mešanic.

Naprava za destilacijske kolone

Kompleksni večnamenski obrati uporabljajo skupine stolpcev za shranjevanje logističnih operacij. Vsak od njih izvaja določen tehnološki proces, s tem povezani postopki pa potekajo v skupni infrastrukturi na različnih ravneh. V tem primeru se upoštevajo stebri za stabilizacijo olja s pomočjo rektifikacije. Ta operacija je praviloma organizirana po procesih dehidracije in razsoljevanja. Kolona ima toplotni izmenjevalec, v katerem se olje segreje na optimalno temperaturo, nato pa se odstrani v obliki zmesi hlapi-plin-tekočina in loči na faze. Na posebnih ploščah usmernika se tekoče faze namakajo z odstranjevalcem. Nato lahko sledijo procesi hlajenja in obogatitve z drugimi aktivnimi elementi, odvisno od zahtev za izbrani destilat.

Pozitivni stabilizacijski učinki

Tehnološka organizacija procesov priprave olja zahteva precejšnje stroške energije. Kompleksnost tovrstnih postopkov je tudi posledica dejstva, da se pogosto izvajajo na terenu brez visoke stopnje infrastrukturne podpore. Vendar stabiliziranje olja v zgodnjih fazah rafiniranja zagotavlja naslednje prednosti:

• Zmanjšanje količine presežnih frakcij, ki so poslane v fine linije pred proizvodnjo.
• Poenostavitev tehnoloških shem za obdelavo olja v naftnih in plinskih obratih.
• Izboljšanje varnosti transporta nafte zaradi predhodne odstranitve spojin, ki vsebujejo žveplo.
• Povečanje količine komercialnega olja zaradi ohranjanja uporabnih ogljikovodikov.
• Nizke zahteve za predelane surovine.

Sklep

Stabilizacijske metode so del splošnega postopka čiščenja vodno-oljnih emulzij, vendar imajo svoje značilnosti glede uporabe. Prvič, to je prilagodljiv postopek za predvideni namen. Izvaja se lahko tako z namenom ohranjanja določenih elementov v sestavi med pridobivanjem in transportom vira ter za ločevanje z odstranitvijo nepotrebnih komponent. Drugič, metode stabilizacije se v tehnologiji izvedbe konvergirajo s splošnimi tehnikami fizikalne in kemične priprave naftnih in plinskih surovin, vendar z določenimi razlikami v parametrih izpostavljenosti aktivnim medijem.