WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

В 1996 г. сотрудниками ГАНГ им. И.М. Губкина совместно с АО "НЕСТЕ" (Финляндия) были проведены эксперименты по изучению противотурбулентных присадок: CDR-102 (Коноко), FLO-1020 ( Бейкер) и Necadd-547 ( Несте). Результаты исследований показали, что изучаемые присадки имеют практически одинаковую максимальную эффективность, различаясь лишь сроком "жизни" в трубопроводе Анализ полученных данных также показал, что чем меньше показатель фазы растворения, тем присадка быстрее обеспечивает максимальное снижение гидравлического сопротивления турбулентного потока.

Применение химических реагентов для решения экологических проблем на объектах трубопроводного транспорта В современных условиях рациональное использование природных ресурсов и защита окружающей среды приобретает исключительно важное значение. Это прежде всего относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающим отраслям, а также к объектам транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов. Нефтепроводы перекачивают нефть на значительные расстояния, и нефтеперекачивающие станции, расположенные вдоль трассы и занимающие большие площади являются существенными загрязнителями природной среды.

В данной главе авторы несколько отходят от схемы изложения материала по той причине, что рассматривать в историческом аспекте применение химических реагентов в трубопроводном транспорте для утилизации нефтяных остатков и очистки сточных вод весьма затруднительно. Это связано, прежде всего, с тем, что данная проблема долгое время оставалась в тени, и работы в этом направлении практически не проводились. В связи со старением технического парка объектов нефтяной промышленности, что привело к износу оборудования и увеличению вредных выбросов, участившимися техногенными катастрофами, вызывающими разлив нефти на поверхность земли и водоемов, проблемы экологической безопасности в начале 90-х годов остро встали перед нефтяниками и газовиками. Значительный вклад в исследование экологических проблем внесли: Галеев Р.Г., Роев Г.А., Купцов А.В., Танатаров М.А., Ахметов А.Ф., Хлесткин Р.Н., Имашев У.Б., Теляшев Э.Г., Иоакимис Э.Г., Гимаев Р.Н. и другие.

Проведенные исследования позволили решить некоторые из вышеперечисленных проблем. По разработанным технологиям было возвращено в технологическую эксплуатационную схему транспорта нефти пруда- шламонакопителя (ПШН).

С 1993 г. и по настоящее время переработано 16000 м3 нефтешламов, возвращено около 9500 тонн вторичной нефти, при этом в пользование передано около 10000 м2 площадей сельскохозяйственных угодий.

Особенностью нефтешламов нефтеперерабатывающих заводов и нефтеперекачивающих станций, накопившихся за длительный период так и «свежих», поступающих с различных стадий переработки и перекачки нефти является: высокая обводненность, присутствие стойких сложных эмульсий, разнородность происхождения механических примесей, сложный фракционный состав.

Все это требует индивидуального подхода при утилизации нефтешламов из каждого конкретного ПШН.

Практические исследования показали, что для оптимального разделения нерастворенных веществ, находящихся в воде нужны различные типы флокулянтов для каждого конкретного случая. В зависимости от типа обработки нефтешламов: сгустителями, центрифугами, фильтрпрессами, вакуум фильтрами, флотацией подбирается наиболее приемлемый тип флокулянтов и используется в дальнейшей работе.

По опыту применения катионные флокулянты наиболее эффективно действуют на органические соединения, в то время как анионные предпочтительны для неорганических веществ. В связи с разнообразием свойств шламов, подбор эффективных флокулянтов в каждом отдельном случае должен проводиться при лабораторных и опытно-промышленных испытаниях.

Применительно к шламам исследуемых ПШН рассматривались следующие флокулянты: группа флокулянтов марки Praestol (611, 650, 690, 853, 854), по катионной активности 611 относится к категории слабой, 690 и 854 – сверхвысокой активности; флокулянт марки Zetag-89; полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402; полиакриламид технический (ПАА).

Представляло интерес исследование состава верхних и нижних слоев нефтешлама, получаемых в процессе центрифугирования в присутствии различных флокулянтов.

В лабораторных условиях проведена наработка продуктов в количествах, достаточных для проведения их анализа в присутствии флокулянтов марки Zetag-89, Praestol 853 и полиакриламида при дозировке 10 г/т шлама. Верхние и нижние фазы анализировались на содержание воды, механических примесей и нефтепродуктов (таблица 4).

Полученные результаты показали, что при малых расходах флокулянта можно довольно четко отделить механические примеси от нефтепродуктов.

Содержание нефтепродуктов в нижнем слое – осадке с применением флокулянтов марки Zetag-89 и Praestol 853 составило 6-10 %, а в осадке без применения флокулянтов – 18 %.

Таблица Результаты разделения нефтешлама при оптимальной дозе флокулянта Верхний слой Нижний слой (осадок) Содержание, % масс. Содержание, % масс.

Нефтешлам Центрифуга Мехпри- Нефте- Мехпри- НефтеВода Вода меси продукты меси продукы Исходный Лабораторная 52,0 3,0 45,0 73,9 8,2 17,Обработан флокулянтом:

-Zetag Лабораторная 6,2 2,2 91,6 79,3 14,9 6,-Praestol Лабораторная 5,6 2,1 92,3 80,2 15,6 4,-Praestol Промышленная 5,2 1,8 93,0 77,4 12,4 10,-ПАА технический Лабораторная 23 2,8 64,2 76,7 9,1 14,Вода из пруда-накопителя существенно отличается от сточных вод заводов, поскольку в ней отсутствуют многочисленные примеси, характерные для заводов (химические соединения соли и т.д.).

Вода в ПШН неоднородна по его глубине. Нижняя часть представляет практически чистую воду с максимальным содержанием нефтепродукта 1,5 – 2,5 мг/л (в отдельных точках). Наиболее загрязненной нефтью и механическими примесями является вода в граничном с нефтью слое. В этом слое присутствуют нефть в чистом виде так и эмульсия. Содержание нефти в этой части воды может достигать более 100 мг/л. причем концентрация по площади пруда меняется.

Существующая схема очистных сооружений включает только механические средства (нефтеловушка). Безусловно, применение реагентов при наличии только нефтеловушки затруднено, поскольку наиболее эффективным способом использования реагентов является добавка их на флотационных установках. Дополнительно введенный флотатор в сочетании с применением реагентов позволит существенно снизить загрязнение сточных вод и обеспечить сброс воды непосредственно в открытые водоемы, что показывают результаты экспериментов при применении реагентов и без них, приведенные в таблице 5.

Таблица Показатели Пробы без Пробы с реагентом Пробы с реагентом Пробы с реагентом реагента Зетаг 89 Зетаг 64 Зетаг Концентрация реагента, Концентрация реагента, Концентрация реагента, мг/л мг/л мг/л 1,0 2,0 1,0 2,0 1,0 2,Время 0 1,5 3,0 1,5 3,0 1,5 3,0 1,5 3,0 1,5 3,0 1,5 3,0 1,5 3,отстоя Содержание Нефтепро- 62 0,92 0,72 0,54 0,41 0,85 0,6 0,72 0,61 0,85 0,51 0,81 0,6 0,72 0,дуктов, мг/л 123 9,3 3,82 6,8 1,65 3,63 1,0 7,4 1,91 1,74 1,52 7,6 1,76 2,2 1,Содержание мехприме- 3308 31 27 14 7 10 6 19 8,2 16 7,2 16,4 6,5 12,2 6,сей, мг/л 1979 61 34 6 6 12 9 6,5 6 8,4 8 8 6,0 7,6 5,Для очистки загрязненной нефтью земли широкое применение имеет технология DCR.

DCR – дисперсия в результате химической реакции – это метод, который позволяет связывать загрязненный материал и превращать его в стойкое к выщелачиванию твердое вещество с высокими геомеханическими характеристиками.

В наиболее частых случаях используют специально обработанную окись кальция в качестве главного реагента.

Порошковый гидрофобный материал, образуемый в результате обработки DCR, можно спрессовать, чтобы задать инертному наполнителю высокие геомеханические свойства. Можно достичь коэффициента проницаемости - Кt = от 10-7 до 10-11 м/сек, следовательно, материал непроницаем.

Испытания прессованного материала под нагрузкой показали высокую прочность на смятие (несущую способность) – от 300 до 900 кг/см2.

Основные выводы и рекомендации 1. На основании собранного и исследованного материала воссоздана целостная историческая картина развития трубопроводного транспорта России.

Установлено, что периоды становления трубопроводного транспорта достаточно точно соответствуют периодам гражданской истории страны.

Впервые проведено историческое исследование применения химических реагентов и технологий для решения задач совершенствования трубопроводного транспорта нефти в России, СССР за период, равный годам. По результатам исследований изданы учебные пособия «История развития трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов» и «История развития нефтегазовой промышленности», рекомендованные для студентов нефтегазовых ВУЗов.

2. Установлены предпосылки возникновения новых технологий с использованием химических реагентов, продукции нефтехимических и химических производств, в трубопроводном транспорте, а также выделены области применения химических реагентов в различные исторические периоды на конкретных нефтепроводах.

3. Представлена хронология развития химических реагентов и технологий для проведения подготовки нефти к транспорту. Выделены основные химические реагенты и технологии для обеспечения необходимой подготовки нефти перед закачкой ее в нефтепровод в соответствии с установленными нормами в различные исторические периоды.

4. Выявлены основные направления применения химических реагентов для транспорта высоковязких нефтей. Представлена хронология применения водных растворов ПАВ и депрессорных присадок для транспорта высоковязких нефтей. Показана необходимость тщательного подбора депрессорных присадок для конкретных нефтей.

5. Представлены периоды применения химических реагентов для предотвращения образования АСПО и удаления уже образовавшихся из внутренней полости трубопроводов. На основе проведенных исследований выделены основные химические реагенты и технологии, которые могут применяться на магистральных нефтепроводах. Показана возможность отрицательного воздействия ингибиторов парафиноотложения при применении их в сочетании с химическими реагентами, используемыми для других целей.

6. Проведенный анализ использования химических реагентов для снижения гидравлического сопротивления при перекачке нефти за пятидесятилетний период показал, что применение полимерных присадок может увеличить производительность трубопровода до 70% и значительно сократить энергозатраты на транспортировку нефти.

7. На основании проведенных исследований по эффективности использования рекомендованы к практическому применению химические реагенты (Праестол 853) для выделения нефти из нефтешлама и (Зетаг-64, Зетаг-66) для очистки сточных вод на нефтеперекачивающих станциях.

Использование химических реагентов при утилизации нефтешламов из прудов-шламонакопителей нефтеперекачивающих станций позволило вернуть в оборот более 9500 тонн нефтепродуктов за период 1993-1998 гг.

8. Составлена классификация химических реагентов и их композиций, применяемых в различные временные периоды для обеспечения эффективной работы трубопроводов на объектах подготовки и транспорта нефти.

9. Показана роль ученых, инженеров и техников, внесших значительный вклад в разработку и внедрение химических реагентов и технологий на различных этапах развития трубопроводного транспорта для решения задач повышения эффективности работы магистральных нефтепроводов.

Выражаю глубокую благодарность профессору Э.М. Мовсумзаде за советы и замечания, высказанные в процессе работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ 1. Рахманкулов Д.Л., Злотский С.С., Мархасин В.И., Пешкин О.В., Щекотурова В.Я., Мастобаев Б.Н. Применение химических реагентов в области добычи и транспорта нефти. «Химия», М. – 1987, 144 с.

2. Шаммазов Б.Н., Мастобаев Б.Н. Очерки по истории нефтяной индустрии СССР. - Издательство УГНТУ. – Уфа. – 1999, 128 с.

3. Shammazov A., Mastobaev B., Kouba M. Die Entwicklung der Erdolindustrie in der Sowjetunion. Wien, 1997, 116 с.

4. Мастобаев Б.Н., Шаммазов А.М., Мовсумзаде Э.М. Химические средства и технологии в трубопроводном транспорте нефти. – М., Химия. – 2002, 296 с.

5. Мастобаев Б.Н., Бахтизин Р.Н., Сощенко А.Е., Дмитриева Т.В. История развития трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – Уфа.- Фонд содействия научных исследований, 1999, 60 с.

6. Шаммазов А.М., Мастобаев Б.Н., Бахтизин Р.Н., Мовсумзаде Э.М.

История развития нефтегазовой промышленности. – Уфа. – Фонд содействия научных исследований, 1999, 186 с.

7. Арменский Е.А., Мастобаев Б.Н. Определение коэффициента молекулярной диффузии при расчетах процесса отмывки нефтепроводов различными растворителями // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1975. – № 11.- С.5-6.

8. Арменский Е.А., Мастобаев Б.Н. К вопросу отмывки пристенных парафино-смолистых отложений // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1976. - № 3. – С. 5-7.

9. Мастобаев Б.Н., Хайбуллин Р.Я., Арменский Е.А. Влияние асфальтосмолистых веществ на процесс парафинизации трубопроводов // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1981. - № 8. – С. 9-11.

10. Галлямов А.К., Мастобаев Б.Н., Юкин А.Ф. Исследование влияния асфальто-смолистых веществ на интенсивность запарафинивания магистральных нефтепроводов // Нефтяное хозяйство. – 1983. - № 3.- С.42-43.

11. Мастобаев Б.Н., Хайбуллин Р.Д. Экспериментальное исследование влияния асфальто-смолистых веществ на процесс заполнения трубопроводов // Экспресс-информация «Нефтепромысловое дело и транспорт нефти». – 1985. - № 10. – С. 1-3.

12. Новоселов В.Ф., Мастобаев Б.Н. Применение высокомолекулярных добавок для повышения эффективности работы нефтепроводов // Доклад на симпозиуме по геохимическим и физико-химическим вопросам разведки и добычи нефти и газа. Том III. - 1988. - Сольнок (Венгрия). – С. 338-343.

13. Мастобаев Б.Н. Удаление парафино-смолистых отложений из труб с использованием растворителей // Тез. докл. Республ. конф. «Применение реагентов в процессах добычи нефти и газа и их получение на базе нефтескладского сырья», Уфа, 1989. – С. 43-44.

14. Пономарев А.И., Мастобаев Б.Н. Особенности применения химических реагентов для предотвращения и удаления АСПО при совместной добыче газоконденсатной смеси и эксплуатации нефтепроводов // Доклад на III симпозиуме по горной химии. – 1990 - Шиофок (Венгрия). – С. 51-56.

15. Мастобаев Б.Н., Новоселов В.Ф., Муфтахова В.Н. Применение растворителей для удаления нефтеотходов из прудов-шламонакопителей // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1992. - № 9.- С. 14-17.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |






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