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

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Procesi eksploatacije naftnih bušotina na poljima često su praćeni plavljenjem tretiranih formacija, protiv kojih se formiraju stabilne vodeno-naftne emulzije. Rezultat je stvaranje taloga, koji povećavaju viskozitet smjese i povećavaju njenu tačku stinjavanja. U ovom stanju, resursi moraju proći primarnu preradu, od kojih je jedna stabilizacija nafte i srodnih 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. Prisustvo emulgatora zauzvrat čini emulziju stabilnijom i otpornijom na vanjske faktore.udar, koji sprečava da se frakcija ulja na prirodan način ljušti na molekularnom nivou. Također, sastav može uključivati mehaničke nečistoće, elemente teških metala, smole i parafine. U prirodnim uvjetima stabilizacija ulja je dinamičan proces određen karakteristikama konkurentske adsorpcije emulgirajućih komponenti na kapljicama vode. Određivanje sastava međufaznih slojeva određene emulzije omogućava vam da saznate svojstva njenog stabilizatora i odaberete najefikasniji metod izlaganja na industrijskom nivou u vještačkom okruženju.

Čemu služi stabilizacija?

Fizičko-hemijski procesi stabilizacije u industriji nafte i gasa mogu imati nekoliko zadataka. Za početak, vrijedno je napomenuti nedostatke tehnologija proizvodnje nafte, koji se izražavaju u gubitku lakih frakcija korisne tvari. S druge strane, određeni broj mulja i štetnih isparljivih plinova se sakupljaju i transportuju zajedno sa uljnom fazom direktno u korake prečišćavanja. 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 emulzioni efekat brtvljenja, što omogućava izvođenje lakih i teških ugljičnih frakcija zajedno s uljnom bazom, koja se može koristiti u industriji nafte i plina. Što se tiče separacije, u okviru ove funkcije izdvajaju se faze ulja, vode, gasa, mehaničkih nečistoća i drugog mulja.inkluzije. Nadalje, treba naglasiti da sama tehnika odvajanja uopće ne znači automatsko oslobađanje komponenti osim ulja. Sastav može sadržavati i korisne frakcije, ali će se njihova dalja prerada odvijati odvojeno od ulja.

Princip rada procesa stabilizacije

Tehnologija se može proizvesti na dva glavna načina - odvajanjem i ispravljanjem. U prvom slučaju se odvajaju prateće gasne faze i ugljovodonici. Na primjer, separacija se može organizirati kao proces isparavanja, koji se obezbjeđuje promjenama temperature i pritiska u radnoj komori. Kakav je proces stabilizacije ulja putem rektifikacije? Ova metoda uključuje i odvajanje određenih faza, ali je akcenat na procesu zagrijavanja emulzije. U oba slučaja, parametri i dodatni procesi obrade će biti postavljeni prema zahtjevima za specifične frakcije koje treba izolovati ili uskladištiti u sastavu.

Proces tehnološke stabilizacije

U proširenoj šemi, stabilizacija vodeno-uljnih emulzija može se predstaviti sljedećim nizom operacija:

• Ispitivanje uzorka ekstrahirane emulzije. U laboratorijskim uslovima, na osnovu analize uzorka, utvrđuje se sastav, gustina, viskoznost, isparljivost, zapaljivost i druge karakteristike smeše.
• Priprema za proces hemijske demulzifikacije. Toplota se obično koristi da se smanji viskozitet emulzije i olakša dalje odvajanje.
• Utvrdititehnologija separacije - gravitacija, elektromehanička ili elektrohemijska metoda.
• Direktno proces stabilizacije ulja, u kojem se oslobađa nekoliko faza. Nadalje, mogu se proizvesti tehnologije za pripremu izdvojenog ulja za proizvodne operacije.
• Modifikacija izolovanog proizvoda aktivnim hemikalijama.

Priprema ulja za stabilizaciju

Prije pokretanja tehnoloških procesa primarne obrade, ulje prolazi kroz nekoliko transportnih čvorišta, u okviru kojih se mogu organizovati punktovi za predgrubo čišćenje. Ovo može biti opća filtracija, koja oslobađa emulziju velikih čestica pijeska i mulja. Od polja do najbližeg ležišta sirove nafte, proizvod prolazi kroz nekoliko mjernih stanica, gdje se uzimaju i primarni uzorci i bilježi izgubljeni volumen. Na primarnoj separacionoj jedinici, sirovina se u određenim količinama odvaja od formacijske vode i pratećeg gasa. Ulje je djelomično pogodno za procese stabilizacije u degaziranom i dehidriranom stanju, ali to nije glavni zahtjev. Osim toga, sirova nafta se 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 kompleksna postrojenja za prečišćavanje i separaciju, gdje se u jednom ciklusu obrade odvija grupa tehnoloških procesa za pripremu sirovina za proizvodnu operaciju.

Podešavanje zaosigurati proces stabilizacije

Najčešće se za stabilizaciju koriste univerzalni komercijalni separatori. Integrisani su u mreže za prenos nafte i gasa i rade na principu protočne usluge. Tipičan dizajn je cilindrični gravitacijski separator s gravitacionim cijevima za spajanje na cjevovode i komunikacijskim kanalima za napajanje. Konstrukcija jedinice za stabilizaciju ulja (OSN) predviđa nekoliko sekcija sa razvodnom granom, kroz koju se odvojene faze transportuju različitim kanalima. Ulje se, na primjer, šalje u jedinicu za taloženje za naknadno odvajanje začepljenih mjehurića plina. Hidrociklonski separatori sa dvostrukim rezervoarom rade na principu centrifugalnih sila, razdvajajući naftu i gas u zasebne tokove.

Oprema za procese stabilizacije i rafinacije nafte

Kombinovani metod obrade ulja u ovom slučaju podrazumeva sprovođenje procesa čišćenja proizvoda od lakih merkaptana i vodonik sulfida. U uslovima naftnog polja, ovo je optimalna kombinacija metoda za preliminarnu pripremu sirovina za dalje faze proizvodnje. U opštem tehnološkom procesu čišćenja i stabilizacije koristi se zagrevanje, prskanje parom, separacija gasa i uklanjanje očišćenih ostataka. Važan uslov je regulacija pritiska 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 sa potrebnimizbor destilata. Kvalitet finalnog proizvoda raste brzim smanjenjem temperature i pritiska, što povećava intenzitet razdvajanja smjesa.

Uređaj kolona za destilaciju

Složena multifunkcionalna postrojenja koriste grupe kolona za uštedu logističkih operacija. Svaki od njih obavlja određeni tehnološki proces, a povezane procedure se odvijaju u zajedničkoj infrastrukturi na različitim nivoima. U ovom slučaju se razmatraju stupovi za stabilizaciju ulja pomoću rektifikacije. Ova operacija se po pravilu organizuje nakon procesa dehidracije i desalinizacije. Kolona ima izmjenjivač topline u kojem se ulje zagrijava do optimalne temperature, nakon čega se uklanja u obliku mješavine para-gas-tečnost i razdvaja u faze. Na specijalnim pločama ispravljača, tekuće faze se navodnjavaju sredstvom za skidanje. Zatim mogu uslijediti procesi hlađenja i obogaćivanja drugim aktivnim elementima, ovisno o zahtjevima za odabranim destilatom.

Pozitivni efekti stabilizacije

Tehnološka organizacija procesa pripreme ulja zahtijeva znatne energetske troškove. Složenost ovakvih procedura je i zbog činjenice da se često izvode na terenu bez visokog nivoa infrastrukturne podrške. Međutim, stabilizacija nafte u ranim fazama rafiniranja pruža sljedeće prednosti:

• Smanjenje količine viška frakcija koje se šalju u fine linije prije proizvodnje.
• Pojednostavljenje tehnoloških šema za tretman ulja u postrojenjima za naftu i gas.
• Poboljšanje sigurnosti transporta nafte zbog preliminarnog uklanjanja jedinjenja koja sadrže sumpor.
• Povećanje količine komercijalnog ulja zbog očuvanja korisnih ugljikovodičnih komponenti.
• Niski zahtjevi za prerađene sirovine.

Zaključak

Metode stabilizacije su dio općeg procesa čišćenja vodeno-uljnih emulzija, ali imaju svoje karakteristike u smislu primjene. Prvo, to je fleksibilan postupak za njegovu namjenu. Može se izvoditi kako u svrhu očuvanja određenih elemenata u sastavu tokom vađenja i transporta resursa, tako i radi odvajanja uz uklanjanje nepotrebnih komponenti. Drugo, metode stabilizacije konvergiraju u tehnologiji izvođenja sa općim tehnikama fizičke i kemijske pripreme naftnih i plinskih sirovina, ali sa određenim razlikama u parametrima izlaganja aktivnim medijima.