Stabilizarea uleiului: descrierea tehnologiei, proces de preparare, dispozitiv de instalare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Procesele de exploatare a puțurilor de petrol în câmp sunt adesea însoțite de inundarea formațiunilor tratate, împotriva cărora se formează emulsii stabile apă-petrol. Rezultatul este formarea de precipitate, care cresc vâscozitatea amestecului și măresc punctul de curgere al acestuia. În această stare, resursele trebuie să sufere o prelucrare primară, dintre care una este stabilizarea uleiului și a emulsiilor aferente.

Caracteristică a materialului prelucrat

Pe lângă procesele pregătitoare pentru desalinizare și deshidratare, stabilizarea se aplică materialelor uleioase contaminate cu faze și particule lichide străine. După cum sa menționat deja, vorbim în principal despre amestecuri apă-emulsie care conțin componente tensioactive. Prezența emulgatorilor, la rândul său, face emulsia mai stabilă și mai imună la factorii externi.impact, care previne exfolierea naturală a fracțiunii de ulei la nivel molecular. De asemenea, compoziția poate include impurități mecanice, elemente de metale grele, rășini și parafine. În condiții naturale, stabilizarea uleiului este un proces dinamic determinat de caracteristicile adsorbției concurente a componentelor emulsionante pe picăturile de apă. Determinarea compoziției straturilor interfațiale ale unei anumite emulsii vă permite să aflați proprietățile stabilizatorului acesteia și să alegeți cea mai eficientă metodă de expunere la nivel industrial într-un mediu artificial.

Pentru ce este stabilizarea?

Procesele de stabilizare fizico-chimică din industria petrolului și gazelor pot avea mai multe sarcini. Pentru început, merită remarcat deficiențele tehnologiilor de producție a petrolului, care sunt exprimate în pierderea fracțiilor ușoare ale unei substanțe utile. Pe de altă parte, o serie de nămol și gaze volatile nocive sunt recuperate și transportate împreună cu faza uleioasă direct la etapele de purificare. La rândul său, tehnologia de stabilizare a uleiului, în funcție de activitatea emulgatorilor și a altor componente active din compoziția emulsiei, poate îndeplini atât funcții de conservare, cât și ca agent de separare. În primul caz, este asigurat efectul de etanșare cu emulsie, care face posibilă realizarea fracțiilor de carbon ușoare și grele împreună cu baza de ulei, care poate fi utilizată în industria petrolului și gazelor. În ceea ce privește separarea, în cadrul acestei funcții se separă fazele de petrol, apă, gaz, impurități mecanice și alte nămoluri.incluziuni. Mai mult, trebuie subliniat că tehnica de separare în sine nu înseamnă deloc eliberarea automată a altor componente decât uleiul. Compoziția poate conține, de asemenea, fracțiuni utile, dar prelucrarea lor ulterioară va avea loc separat de ulei.

Principiul de funcționare al procesului de stabilizare

Tehnologia poate fi produsă în două moduri principale - prin separare și prin rectificare. În primul caz, fazele gazoase însoțitoare și hidrocarburile sunt separate. De exemplu, separarea poate fi organizată ca un proces de evaporare, asigurat de schimbările de temperatură și presiune din camera de lucru. Care este procesul de stabilizare a uleiului prin rectificare? Această metodă presupune și separarea anumitor faze, dar accentul se pune pe procesul de încălzire a emulsiei. În ambele cazuri, parametrii și procesele suplimentare de procesare vor fi stabiliți de cerințele pentru anumite fracțiuni care trebuie izolate sau stocate în compoziție.

Proces de stabilizare tehnologică

În schema extinsă, stabilizarea emulsiilor apă-ulei poate fi reprezentată prin următoarea secvență de operații:

• Examinarea unei probe din emulsia extrasă. În condiții de laborator, pe baza analizei probei, se determină compoziția, densitatea, vâscozitatea, volatilitatea, inflamabilitatea și alte caracteristici ale amestecului.
• Pregătire pentru procesul de demulsionare chimică. Căldura este de obicei folosită pentru a reduce vâscozitatea emulsiei și pentru a facilita separarea ulterioară.
• Urmând a fi stabilittehnologie de separare - metoda gravitațională, electromecanică sau electrochimică.
• Direct procesul de stabilizare a uleiului, în care sunt eliberate mai multe faze. În plus, pot fi produse tehnologii pentru prepararea uleiului separat pentru operațiunile de producție.
• Modificarea produsului izolat cu substanțe chimice active.

Pregătirea uleiului pentru stabilizare

Înainte de începerea proceselor tehnologice de tratare primară, uleiul trece prin mai multe noduri de transport, în cadrul cărora pot fi organizate puncte de curățare pre-brută. Aceasta poate fi o filtrare generală, eliminând emulsia particulelor mari de nisip și nămol. De la câmp până la cel mai apropiat rezervor de țiței, produsul trece prin mai multe stații de măsurare, unde se prelevează și probe primare și se înregistrează volumul pierdut. La unitatea de separare primară, materia primă este separată de apa de formare și gazul asociat în anumite cantități. Uleiul este parțial potrivit pentru procesele de stabilizare în stare degazată și deshidratată, dar aceasta nu este principala cerință. Mai mult, țițeiul poate fi acumulat la punctele de colectare fără nicio purificare prealabilă și trimis la unități de procesare în această stare - apoi procedurile de desalinizare, deshidratare și stabilizare sunt efectuate într-o ordine diferită. Astăzi se folosesc și instalații complexe de purificare și separare, unde un grup de procese tehnologice de pregătire a materiilor prime pentru o operațiune de producție are loc într-un singur ciclu de prelucrare.

Setare pentruasigurați procesul de stabilizare

Cel mai des, separatoarele comerciale universale sunt folosite pentru stabilizare. Acestea sunt integrate în rețelele de transport de petrol și gaze și funcționează pe principiul serviciului continuu. Designul tipic este un separator gravitațional cilindric cu țevi de derivație pentru conectarea la conducte și canale de comunicație pentru alimentarea cu energie. Designul unității de stabilizare a uleiului (OSN) prevede mai multe secțiuni cu o galerie de distribuție, prin care fazele separate sunt transportate prin diferite canale. Uleiul, de exemplu, este trimis la o unitate de decantare pentru separarea ulterioară a bulelor de gaz închise. Separatoarele cu dublu rezervor cu hidrociclon funcționează pe principiul forțelor centrifuge, separând petrolul și gazul în fluxuri separate.

Echipamente pentru procesele de stabilizare și rafinare a petrolului

Metoda combinată de tratare a uleiului în acest caz presupune implementarea unor procese de curățare a produsului de mercaptani ușori și hidrogen sulfurat. În condițiile câmpului petrolier, aceasta este combinația optimă de metode pentru pregătirea prealabilă a materiilor prime pentru etapele ulterioare de producție. În procesul tehnologic general de curățare și stabilizare se utilizează încălzirea, pulverizarea cu abur, separarea gazelor și îndepărtarea reziduurilor curățate. O condiție importantă este reglarea presiunii în intervalele de 0,1-0,2 MPa la temperaturi de până la 160 ºС. Atunci când se utilizează un agent de stripare selectat corespunzător, este posibil să se obțină stabilizarea uleiului de în altă calitate în câmpurile cu necesarulselecția distilatelor. Calitatea produsului final crește odată cu scăderea rapidă a temperaturii și presiunii, ceea ce crește intensitatea separării amestecurilor.

Dispozitiv de coloane de distilare

Uzinele complexe multifuncționale folosesc grupuri de coloane pentru a salva operațiunile logistice. Fiecare dintre ele realizează un anumit proces tehnologic, iar procedurile aferente au loc în infrastructura comună la diferite niveluri. În acest caz, se iau în considerare coloanele de stabilizare a uleiului prin rectificare. De regulă, această operațiune este organizată după procesele de deshidratare și desalinizare. Coloana are un schimbător de căldură în care uleiul este încălzit la temperatura optimă, după care este îndepărtat sub formă de amestec vapori-gaz-lichid și separat în faze. Pe plăcile speciale ale redresorului, fazele lichide sunt irigate cu un agent de stripare. Apoi pot urma procesele de răcire și îmbogățire cu alte elemente active, în funcție de cerințele distilatului selectat.

Efecte pozitive de stabilizare

Organizarea tehnologică a proceselor de preparare a uleiului necesită costuri considerabile de energie. Complexitatea unor astfel de proceduri se datorează și faptului că acestea sunt adesea efectuate în teren fără un nivel ridicat de suport al infrastructurii. Cu toate acestea, stabilizarea petrolului în primele etape ale rafinării oferă următoarele beneficii:

• Reducerea volumului de fracții în exces care sunt trimise la liniile fine înainte de producție.
• Simplificarea schemelor tehnologice pentru tratarea petrolului în instalațiile de petrol și gaze.
• Îmbunătățirea siguranței transportului petrolului datorită eliminării preliminare a compușilor care conțin sulf.
• Creșterea volumului de ulei comercial datorită conservării componentelor de hidrocarburi utile.
• Cerințe reduse pentru materiile prime procesate.

Concluzie

Metodele de stabilizare fac parte din procesul general de curățare a emulsiilor apă-ulei, dar au propriile caracteristici în ceea ce privește aplicarea. În primul rând, este o procedură flexibilă pentru scopul propus. Poate fi realizat atât în scopul conservării anumitor elemente din compoziție în timpul extracției și transportului resursei, cât și pentru separarea cu îndepărtarea componentelor inutile. În al doilea rând, metodele de stabilizare converg în tehnologia de execuție cu tehnicile generale de preparare fizico-chimică a materiilor prime petroliere și gaze, dar cu anumite diferențe în parametrii de expunere la medii active.