Подготовка нефти к переработке

В добываемой на промыслах нефти кроме растворенных в ней газов, содержаться примеси, растворимые или нерастворимые в нефти. Это вода и соли, растворимые в воде, а так же взвешенные в нефти кристаллы водонерастворимых солей, песка и глины.

Содержание твердых нерастворимых примесей в нефти не превышает 1, 5%, а воды меняется в пределах от доли % до 90%.

Твердые примеси вызывают эрозию (разрушение) внутренней поверхности трубопроводов, образуют отложения в аппаратах, ухудшают теплопередачу.

Водорастворимые соли, преимущественно хлористые, ведут себя по- разному. Хлористый калий практически не гидролизуется. Хлористый кальций подвержен гидролизу с образованием соляной кислоты максимум на 10%. Хлористый магний гидролизуется на 90% даже при низкой температуре, что приводит к коррозии аппаратуры. Сероводород, образующийся при перегонке сернистых нефтей, также является источником коррозии.

Минерализацию пластовой воды определяют количеством сухого вещества после выпарки 1 литра воды, а сальность нефтей выражают в миллиграммах. Этот показатель для нефти, поступающей на НПЗ не должен быть более 50 миллиграмм на литр, для нефтей идущих на перегонку не более 5 миллилитров на литр. Соответственно, количество воды в нефти не должно превышать 1%.

Основное количество воды и твердых частиц удаляют из нефти отстаиванием в промысловых и заводских резервуарах, а затем нефть обезвоживают и обессоливают до заданной глубины на специальных установках (ЭЛОУ).

При добыче нефти в результате ее интенсивного перемешивания с водой образуются стойкие трудноразделимые эмульсии, представляющие собой системы из двух взаимно нерастворимых жидкостей. Одна из них в виде мельчайших капель (дисперсная фаза) распределена в другой (дисперсионная среда) во взвешенном состоянии. Без внешнего воздействия (нагревания или другого) эмульсии могут существовать как угодно долго. Этому способствуют поверхностно активные вещества (ПАВ). К ним относятся сернистые соединения, нафтеновые кислоты и другие примеси содержащиеся в нефтях, особенно в высокосмолистых.

ПАВ называют эмульгаторами, которые образуют на поверхности частиц дисперсионной фазы прочный адсорбционный слой, препятствующий столкновению частиц (капель), их слиянию и укрупнению. В промысловой и заводской практике чаще всего встречаются эмульсии – «вода (дисперсная фаза) в нефти (дисперсионная среда)» и наоборот “нефть в воде”.

Стойкие нефтяные эмульсии определяют физико-химическими свойствами нефти, размером частиц дисперсной фазы (степень дисперсности), температурой и временем существования. Чем выше плотность и вязкость нефти, тем ниже температура и выше степень дисперсности (чем меньше капли), тем устойчивей эмульсия. Свежие эмульсии, существующие короткое время после выхода из скважины разрушаются значительно легче, чем «старые», поэтому первичное обезвоживание и обессоливание следует проводить на промыслах.

Существует 3 способа разрушения нефтяных эмульсий:

· Механический

· Химический

· Электрический

Отстаивание (механический метод) применим к свежим нестойким эмульсиям, расслаивающихся за счет разности плотностей нефти и воды. Чем больше эта разность и размер капель воды и чем больше вязкость среды, тем быстрее протекает расслаивание. Нагрев эмульсий ускоряет этот процесс, увеличивая растворимость в нефти защитной пленки эмульгатора и разности плотностей, и уменьшает вязкость среды. В процессе отстаивания из нефти удаляются механические примеси (пески, глины и другие).

Подготовку нефти к переработке осуществляют дважды на нефтепромыслах и на НПЗ. На промыслах проводят первичную подготовку нефти – ее отстаивание и термохимическое обезвоживание, а в ряде случаев и обессоливание. В отстойниках установок подготовки нефти с применение деэмульгаторов – специальных ПАВ, которые адсорбируются на границе раздела фаз и способствуют растворению в нефти защитных оболочек.

При выборе деэмульгатора следует учитывать тип нефти (смолистая, парафинистая), содержание в ней воды, интенсивность перемешивания, температуру и другие. Деэмульгатор не должен вызывать коррозию трубопроводов и аппаратуры, иметь неприятный запах, вызывать загрязнения окружающей среды.

В ряде промыслов для обезвоживания и обессоливания нефти, кроме отстойников, применяют электродегидраторы, в которых водонефтяная эмульсия разрушается в переменном электрическом поле высокой напряжённости.

Обессоливание нефти на НПЗ осуществляется на электрообессоливающих установках. Сущность процесса электрообессоливания нефти заключается в её смешении с промывной водой и деэмульгатором с последующим отделением солёной воды в электродегидраторах, где под действием переменного электрического поля высокой напряжённости в сочетании с повышенной температурой водонефтяная эмульсия разрушается.

Марки деэмульгаторов: «СЕПАРОЛ», «КЕМИЛИКС», «ВИСКО».