ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обезвоживание и обессоливание нефти из "Технология переработки нефти Часть1 Первичная переработка нефти" В основе процесса обезвоживания лежит разрушение нефтяных эмульсий, которые образуются при добыче нефти за счет закачки воды в пласт. Обезвоженную и обессоленную нефть смешивают с пресной водой, создавая искусственную эмульсию (но с низкой соленостью), которую также подвергают расслаиванию. Вода очищается на установке и снова закачивается в пласт для поддержания пластового давления и вытеснения нефти. [c.275] Нефть и вода нерастворимы друг в друге и образуют эмульсии, часто трудно разделимые. [c.275] Эмульсия — это гетерогенная система, состоящая из двух несмеши-вающихся или малосмешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 0,1 мкм. Эмульсии с диаметром глобул от 0,1 до 20 мкм считаются мелкодисперсными, 20—50 мкм — средне- и более 50 мкм — грубодисперсными. [c.275] Различают следующие типы нефтяных эмульсий нефть в воде (гидрофильная, или эмульсия прямого типа) и вода в нефти (гидрофобная, или эмульсия обратного типа). В первом случае капли нефти распределены в водной дисперсионной среде, во втором — дисперсную фазу образуют капли воды, а дисперсионной средой является нефть. [c.275] Существует еще так называемая множественная эмульсия, когда в глобулах воды содержатся капельки нефти. Она характеризуется повышенным содержанием различных высокодисперсных механических примесей, комочков асфальтенов и других веществ и является трудно разрушимой. Такие эмульсии накапливаются на границе раздела фаз в аппаратах подготовки нефти и могут стать причиной срыва технологического режима. Этот промежуточный слой удаляют в нефтеловушку (поэтому иногда множественную эмульсию называют ловушечной) и обычно сжигают. [c.275] На нефтеперерабатывающий завод поступают эмульсии воды в нефти. Поэтому ей и будет уделено наибольшее внимание. [c.275] Различные нефти обладают разной склонностью к образованию эмульсии вода—нефть (эмульсионность) и по этому показателю, измеряемому в %, они разделяются на три группы (табл. 6.5). [c.275] Оценка эмульсионности нефтей позволяет выбирать оптимальный режим и схему процесса их обезвоживания и обессоливания. [c.276] При оценке стойкости нефтяных эмульсий к расслоению на фазы следует различать кинетическую и агрегативную устойчивость. [c.276] Очевидно, что если размеры капель и разность плотностей воды и нефти незначительны (тяжелая нефть), а вязкость нефти высокая, то скорость оседания капель весьма низкая, и эмульсия практически не расслаивается даже в течение длительного времени. Напротив, при большом размере капель, значительной разности плотностей и низкой вязкости нефти расслоение эмульсии идет очень быстро. [c.276] Поэтому для ускорения процесса разрушения эмульсии наряду с отстоем необходимо подвергать ее другим мерам воздействия, направленным на укрупнение капель воды, увеличение разности плотностей, снижение вязкости нефти. [c.276] Двух- и многофазные дисперсные системы характеризуются наличием поверхности раздела фаз. Чем мельче частицы дисперсной фазы, тем более развита поверхность раздела. Так, в 1%-ной высокодисперсной водонефтяной эмульсии количество глобул воды исчисляется триллионами, а обшая межфазная поверхность — десятками квадратных метров. На такой огромной межфазной поверхности адсорбируется большое количество вешеств, стабилизирующих эмульсию. [c.276] Глобулы воды имеют сферическую форму, так как сфера при данном объеме обладает наименьшей поверхностью. Бронирующий слой представляет собой совокупность природных эмульгаторов, которые, находясь в ассоциированном состоянии в силу межмолекулярных взаимодействий между высокомолекулярными соединениями, в свою очередь, окружены адсорбционными слоями из смол, полициклических гетероароматических соединений. Все это вместе взятое образует, по определению 3. И. Сюняева, сложную структуру, которая схематично представлена на рис. 6.9. [c.277] При введении в эмульсии определенного типа вещества (деэмульгатора), способствующего образованию эмульсии противоположного типа, расслоение эмульсии облегчается. [c.277] Наиболее широко в настоящее время используют специально синтезированные неионогенные деэмульгаторы. [c.277] На рис. 6.10 показана зависимость расхода деэмульгатора при разрушении эмульсий, стабилизированных природными стабилизаторами различного типа. [c.277] Прочность сольватного (стабилизирующего или бронирующего) слоя, в котором сконцентрированы природные эмульгаторы, зависит также от pH водной среды. Оболочки с преобладанием асфальтенов имеют максимальную прочность в кислой среде и минимальную — в щелочной. Кроме того, имеет значение и соотношение количества смол и асфальтенов в сольватном слое эмульгирующие свойства асфальтенов лучше в кислой среде, а смол — в щелочной. Поэтому в зависимости от pH водной фазы прочность сольватной оболочки, содержащей смолы и асфальтены в различных соотношениях, различна. [c.278] Известно, что pH водной среды оказывает значительное влияние на механическую прочность межфазной пленки и стабилизатор эмульсии. Как правило, наименьшая прочность наблюдается при pH выделяемой воды, равном 7—8, т. е. при нейтральной или слабощелочной реакции. Низкое значение pH водной фазы эмульсий некоторых нефтей объясняется наличием в них веществ, имеющих кислотный характер (карбоновые и нафтеновые кислоты, фенолы и др.). Переход этих веществ в водную фазу может привести к тому, что, несмотря на применение высокоэффективных неионогенных деэмульгаторов, в нефти останутся наиболее мелкие капельки соленой пластовой воды. [c.278] Одной из важнейших характеристик эмульсии является дисперсность частиц. При отстое эмульсии на промыслах в первую очередь оседают крупные частицы воды с 50 мкм. После промысловой подготовки получают обычно мелкодисперсные эмульсии (с размерами частиц воды 0,1—2 мкм). [c.278] Вернуться к основной статье