WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

На промыслах предпочитали сжигать эмульсии в прудах, нежели заниматься их разложением. В период 30-х годов большая часть эмульсий не разлагалась, а спускалась в амбары для отстоя или же откачивалась в нефть, загрязняя ее.

Вторым примером нерационального метода деэмульсации считался способ Буха, заключающийся в обработке эмульсии регенерированной серной кислотой.

Простейшим методом разложения эмульсий являлся отстой и отогрев.

Этот метод, не требующий значительных затрат и специального оборудования, наиболее активно применялся на промыслах и заводах.

Увеличение добычи эмульсий сопровождалось также повышением их стойкости, а целый ряд эмульсий совершенно не поддавался отстою в резервуарах. Многие нефти при отстое-отогреве только отделяли эмульсию с содержанием 50-60% воды, но разложения ее при этом не происходило.

Дальнейшим усовершенствованием теплового метода деэмульсации являлось применение огневых и паровых подогревателей для нагрева эмульсии до 100% и выше.

Электрические способы деэмульсации, если они не требовали значительных расходов электроэнергии, были более рациональны, чем предыдущие. Наилучший результат давал способ Кэйджо, требующий совершенно незначительно расхода электроэнергии. Существенным минусом электродеэмульсационных установок являлась их несомненная опасность для обслуживающего персонала (Кейджо работал при напряжениях до 100 тыс. В), а также опасность в отношении пожаров и взрывов.

Сущность химических методов заключалась в добавлении к эмульсии или к нефти тех или иных реагентов-деэмульгаторов и в последующем отстое от воды и грязи.

Вопросами разработки внедрения различных химических реагентов занимались многие ученые и инженеры, среди которых большой вклад в развитие процесса подготовки нефти внесли: Мышкин В.А., Тронов В.П., Мазепа Б.А., Густов Б.М., Позднышев Г.Н., Пелевин Л.А., Смирнов Ю.С., Емков А.А., Ворончихина Д.П., Саттаров У.Г., Хабибуллина Р.К., Петров А.А., Князев Н.С., Митрофанов А.З., Федорищев Т.И. и другие.

Как наиболее оправдавшиеся на практике реагенты-деэмульгаторы были отмечены нафтеновые кислоты, натровые соли.

На промыслах трестах Бугурусланнефть и Кинельнефть был применен комбинированный способ деэмульсации нефти - термохимический, при котором эмульсированная нефть нагревалась и обрабатывалась химическим реагентом деэмульгатора НЧК (нейтрализованный черный контакт).

В 50-е годы электрический метод получил широкое распространение и имел большое количество действующих электрообезвоживающих и обессоливающих установок. Метод электрической подготовки нефти обычно сопровождался промывкой нефти водой и применением деэмульгатора.

Одним из деэмульгаторов, наиболее широко применяемых на деэмульсационных установках, являлся НЧК, получаемый из отходов производства керосинового или газойлевого контакта. Вырабатывался и применялся также сульфонафт-нейтрализованный кислый гудрон от очистки масел олеумом.

Добыча эмульсионных нефтей непрерывно возрастала. На промыслах Башкирии количество эмульсионных нефтей в 1956 г. составляло 54% от добычи и в 1957г. возросло до 60%. Значительно повысилась и стойкость многих эмульсий.

Электроустановки на промыслах и заводах не обеспечивали разложения эмульсий. Чтобы добиться разложения эмульсии, было необходимо значительное количество НЧК. В целях удовлетворения этой потребности организовали производство НЧК сульфинированием газойля серной кислотой.

Аммиачные НЧК (полученные нейтрализацией кислого гудрона аммиаком) обладали более высокой поверхностной активностью, чем натровые. Опытом промысловых установок подтвердилось, что аммиачный уфимский НЧК при расходе в 1,5 раза меньшем давал лучшие результаты обезвоживания нефти, чем натровые НЧК.

За 1959-1960 гг. на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах были проведены промышленные испытания неионогенных ПАВ - КАУФЭ14, УФЭ8, ОП-7 и ОП-10 в качестве деэмульгаторов нефтей при их обезвоживании и обессоливании.

В июне-ноябре 1962 г. на Московском нефтеперерабатывающем заводе были проведены промышленные испытания новых поверхностно-активных деэмульгаторов 4411, 4422 и отечественного поверхностно-активного деэмульгатора ОС. Деэмульгаторы нефтяных эмульсий 4411, представляли собой органические неионогенные поверхностно-активные вещества типа полиалкиленгликолей с молекулярным весом 2500-3500.

Полиалкиленгликоли этих деэмульгаторов содержали 68-69 % оксиэтильных групп. Раствор деэмульгаторов в метиловом спирте (98%-ный) - подвижные жидкости, хорошо растворимые в воде с образованием прозрачных растворов.

Деэмульгатор ОС – оксиэтилированные вторичные спирты.

В 1962 г. был установлен ГОСТ 9965 на нефть, поставляемую с промыслов на нефтеперерабатывающие заводы, где предусматривалась такая подготовка нефти на промыслах, при которой содержание воды в ней не должно превышать 0,1% и солей 40 мг/л на 1л.

В 1970 г. были проведены испытания в лабораторных и промышленных условиях деэмульгирующего действия смеси катионоактивного реагента АНП2, представляющего хлористоводородную соль первичного алкиламина (реагент вырабатывался Днепродзержинским химическим комбинатом), и неионогенных деэмульгаторов – проксамин 385 и дисолван 4411 (фирма Hoechst, ФРГ). Лабораторными и промысловыми испытаниями было показано, что при обработке эмульсий нефтей смесью реагента АНП-2 и неионогенных типа блоксополимеров наблюдался синергетический эффект деэмульгирующего действия. В результате синергетического эффекта суммарный расход АНП-2 и дисолвана в промышленных условиях снижался на 5-20%.

На месторождениях Советского Союза при подготовке нефти применяли большое количество отечественных и зарубежных деэмульгаторов. Однако эти вещества нередко использовались нерационально, что приводило к их перерасходу или затрудняло получение нефти высокого качества.

Выходом из сложившейся ситуации являлось принятие единой методологии при подборе деэмульгаторов. Деэмульгатор выбирался с определения внешнего вида, температуры застывания (ГОСТ 20287-74) и реологических свойств.

В последние годы в отрасли проведена большая работа по совершенствованию процессов подготовки нефти и воды на промыслах. В связи с пересмотром ГОСТ 9965-76 “Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия”, изменился подход к управлению качеством нефти.

Если раньше предусматривалось только достижение высокой степени подготовки нефти (по содержанию воды, солей, механических примесей, ДНП), то теперь дополнительно учитываются физико-химические свойства нефтей:

содержание серы, плотность и другие потребительские характеристики.

Впервые были разделены нормативно-технические документы на нефть, сдаваемую с промыслов и транспортируемую потребителям (ТУ 39-1435-89), нефть для нефтеперерабатывающих заводов (ГОСТ 9965-76) и нефть для экспорта (ТУ 39-01-07-622-80). В 2002 году введен Государственный стандарт РФ на нефть (ГОСТ 51858-2002).

Применение химических реагентов для транспорта вязких нефтей и нефтепродуктов Вопросы транспортировки высоковязких и высокозастывающих нефтей стали особенно актуальны в связи со значительным увеличением их доли в общем объеме нефтедобычи.

Основные проблемы, возникающие при перекачке высоковязких и высокозастывающих нефтей, связаны с их малой подвижностью, высокой температурой застывания, а если высокая вязкость обусловлена большим содержанием в нефти парафина – с отложениями парафина на стенках трубопровода.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями транспорта высоковязких нефтей в различное время занимались: Губин В.Е., Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Мукук К.В., Емков А.А., Сковородников Ю.А., Целиковский О.И., Гоник А.А., Шагибекова М.М., Бриль Д.М., Сазонов О.В., Скрипников Ю.В., Челинцев С.Н., Степанюгин В.Н., Абрамзон Л.С. и другие.

Для изыскания методов сокращения энергозатрат при перекачке высоковязких нефтей и нефтепродуктов на магистральных трубопроводах в конце 50-х начале 60-х годов были проведены исследования по снижению гидравлических потерь, предусматривающие совместную перекачку воды и нефти в виде эмульсий или перекачку нефти в пристенном водяном слое. Этот метод снижения гидравлических потерь основан на эффекте пристенного скольжения.

Теоретические основы эффекта скольжения одной жидкости по поверхности другой были разработаны в СССР еще в 1948 году. Но такой метод перекачки не нашел своего применения из-за стойкости эмульсий, образуемых нефтью или нефтепродуктом с водой, а также из-за трудности создания водяного кольца в трубопроводе при совместной перекачке высоковязкой нефти с водой.

Развитие химической промышленности в 1930-1940-е гг. способствовало созданию разнообразных групп поверхностно-активных веществ (ПАВ) анионного, катионного и неиногенного типов, которые в дальнейшем нашли свое применение в системе трубопроводного транспорта высоковязких нефтей и нефтепродуктов.

Проведенные физико-химические исследования, как в нашей стране, так и за рубежом, показали принципиальную возможность перекачки высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов в смеси с водными растворами ПАВ.

Начиная с 50-х годов, гидротранспорт высоковязких нефтей становится приоритетным направлением исследований отечественных и зарубежных ученых.

Активные разработки в области улучшения реологических характеристик мазутов велись в НИИтранснефти. В 1962 г. в институте были проведены опыты по улучшению транспорта мазута с помощью присадки ВНИИНП-отечественного производства и импортной присадки брексол, которая по данным ВНИИНП содержала до 20% непредельных углеводородов типа терпенов. В связи с тем, что мазуты представляют собой сложные коллоидные системы, действие большинства присадок, снижающих вязкость мазутов, основано на повышении десперсности коллоидов, разрушении сольватных оболочек и пептизации асфальто-смолистых веществ.

Начало разработки месторождений высоковязких мангышлакских нефтей и необходимость решения проблемы их транспортировки стали следующим этапом теоретических и практических исследований применения ПАВ в трубопроводном транспорте.

В 1964 г. сотрудники НИИтранснефть Степанюгин В.Н., Целиковский О.И., Абрамзон Л.С. в предварительных опытах показали применимость анионного ПАВ, сульфонола НП-1, для перекачки мангышлакской нефти.

Исследования, проведенные в НИИтранснефти, показали, что перекачка мангышлакской нефти с водным раствором ПАВ по магистральным трубопроводам на значительное расстояние экономически оправдана, несмотря на то, что содержание воды в эмульсии достигает 30-35%.

Депрессорные присадки к нефтям и тяжелым нефтепродуктам — это нефтерастворимые синтетические полимерные продукты, которые при введении в небольших количествах в мазут или нефть с повышенным содержанием парафина способны изменять ее реологические свойства, особенно вязкость и напряжение сдвига. Введение присадки существенно изменяет процесс кристаллизации в парафинистых нефтях.

Первым толчком к идее использовать депрессорные присадки для улучшения транспорта высокопарафинистых нефтей в нашей стране стали положительные результаты применения присадок депрессорного действия АзНИИ, ВНИИНП, АзНИИ-ЦИАТИМ, сантопур, парафлоу к смазочным маслам. Однако вследствие более высокого содержания парафина в нефтях по сравнению с маслами парафинового основания добавление их к высокопарафинистым нефтям не привело к желаемым результатам.

Первыми присадками, которые успешно прошли лабораторные, а затем и промышленные испытания в 1969-1970 гг., были зарубежные стимуляторы потока группы «Paramins» фирмы «Эссо рисерч».

В 1973 году были проведены первые промышленные испытания депрессорной присадки ЕСА 4242 при пуске нефтепровода Гурьев-Куйбышев, которые подтвердили результаты лабораторных исследований об эффективности действия данной присадки. Опытно-промышленные испытания показали, что присадка значительно облегчает пуск нефтепровода даже в неблагоприятный период года.

На основании проведенных исследований в ВНИИСПТнефть было установлено, что вводить депрессорную присадку следует:

° 1) в турбулентный поток нефти, нагретой до 55-65 С, на головной насосной станции, в трубопровод после подогревательных устройств;

2) в виде «концентрата» в поток нефти с температурой 40-50°С на головной насосной станции, в трубопровод перед подпорными насосами.

Применение концентрата, представляющего раствор присадки в перекачиваемой нефти в отношении 1:1 или 1:2, также способствует более равномерному распределению присадки по всему объему перекачиваемой нефти. Рекомендуемая технологическая схема ввода концентрата представлена на рисунке 5.

пар 6 Рисунок 5. Технологическая схема дозировочной установки для введения депрессорной присадки ЕСА 4242 в нефть (Нефтепровод Узень-Гурьев-Куйбышев, 1973 г.) 1,3 – резервуары; 2,4 – теплообменники; 5 – трубопровод; 6 – распыляющее устройство; 7,8 – центробежные насосы; 9,10 – фильтры; 11,12 – плунжерные насосы; 13,14 – насосы; 15 – сборный коллектор; 16 – тепловые камеры.

В 1973-1974 гг. сотрудниками ВНИИСПТнефть были проведены исследования взаимодействия присадок типа Paramins (ЕСА 4242) с парафинистыми компонентами нефти, в частности, с поверхностно-активными веществами, как природного происхождения, так и вводимыми в нефть в процессе ее подготовки.

Полученные результаты показали на значительное увеличение концентрации асфальто-смолистых компонентов в отложениях парафина в присутствии присадки ЕСА-4242.

Исследование взаимодействия присадки ЕСА 4242 с ПАВ, присутствующими в нефти в результате применения реагентов в процессах добычи и подготовки нефти (неионогенные ПАВ ОП-4 S-22) показали, что присадки ЕСА 4242 способны образовывать определенные комплексные соединения с ПАВ, что приводит к снижению активности присадки как депрессатора.

В 1994 г. на месторождении Белый Тигр, шельфа на юге СРВ, была использована технология улучшения реологических свойств добываемой парафинистой нефти с помощью депрессорной присадки Sepaflux Es-3266.

Применение депрессатора Sepaflux Es-3266 позволило резко улучшить параметры перекачиваемой нефти, особенно в области низких температур.

Например, пластическая вязкость снизилась более чем в 7 раз, динамическое напряжение сдвига – более чем в 20 раз.

Работы по совершенствованию технологии продолжались в 1995 г.

Проведены промысловые испытания по перекачке нефти с использованием нового депрессатора А 41115, который обладает высокой эффективностью при относительно низкой температуре обработки, что позволяет отказаться от дополнительного нагрева нефти.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»