Eļļas stabilizācija: tehnoloģijas apraksts, sagatavošanas process, uzstādīšanas ierīce

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Naftas urbumu izmantošanas procesus laukos bieži pavada apstrādāto veidojumu applūšana, pret kuriem veidojas stabilas ūdens-eļļas emulsijas. Rezultātā veidojas nogulsnes, kas palielina maisījuma viskozitāti un palielina tā izliešanas temperatūru. Šādā stāvoklī resursiem jāveic primārā apstrāde, no kurām viena ir eļļas un saistīto emulsiju stabilizācija.

Apstrādātā materiāla raksturojums

Tāpat kā sagatavošanas procesi atsāļošanai un atūdeņošanai, stabilizācija tiek piemērota eļļainiem materiāliem, kas piesārņoti ar svešām šķidrām fāzēm un daļiņām. Kā jau minēts, mēs galvenokārt runājam par ūdens emulsijas maisījumiem, kas satur virsmaktīvās sastāvdaļas. Emulgatoru klātbūtne savukārt padara emulsiju stabilāku un imunitāti pret ārējiem faktoriem.trieciens, kas neļauj eļļas frakcijai dabiskā veidā nolobīties molekulārā līmenī. Kompozīcijā var būt arī mehāniski piemaisījumi, smago metālu elementi, sveķi un parafīni. Dabiskos apstākļos eļļas stabilizācija ir dinamisks process, ko nosaka emulģējošo komponentu konkurējošās adsorbcijas īpašības uz ūdens pilieniem. Konkrētas emulsijas saskarnes slāņu sastāva noteikšana ļauj noskaidrot tās stabilizatora īpašības un izvēlēties visefektīvāko iedarbības metodi rūpnieciskā līmenī mākslīgā vidē.

Kam domāta stabilizācija?

Fizikāli ķīmiskās stabilizācijas procesiem naftas un gāzes nozarē var būt vairāki uzdevumi. Sākumā ir vērts atzīmēt eļļas ražošanas tehnoloģiju nepilnības, kas izpaužas lietderīgās vielas vieglo frakciju zudumā. No otras puses, vairākas dūņas un kaitīgās gaistošās gāzes tiek reģenerētas un transportētas kopā ar eļļas fāzi tieši uz attīrīšanas posmiem. Savukārt eļļas stabilizācijas tehnoloģija atkarībā no emulgatoru un citu aktīvo komponentu aktivitātes emulsijas sastāvā var pildīt gan saglabāšanas funkcijas, gan darboties kā atdalīšanas līdzeklis. Pirmajā gadījumā tiek nodrošināts emulsijas blīvēšanas efekts, kas ļauj veikt vieglās un smagās oglekļa frakcijas kopā ar eļļas bāzi, ko var izmantot naftas un gāzes rūpniecībā. Runājot par atdalīšanu, šīs funkcijas ietvaros tiek atdalītas naftas, ūdens, gāzes, mehānisko piemaisījumu un citu dūņu fāzes.ieslēgumi. Turklāt jāuzsver, ka pati atdalīšanas tehnika nebūt nenozīmē automātisku citu komponentu izlaišanu, izņemot eļļu. Sastāvā var būt arī derīgās frakcijas, taču to turpmākā apstrāde notiks atsevišķi no eļļas.

Stabilizācijas procesa darbības princips

Tehnoloģiju var ražot divos galvenajos veidos – atdalot un labojot. Pirmajā gadījumā tiek atdalītas pavadošās gāzes fāzes un ogļūdeņraži. Piemēram, atdalīšanu var organizēt kā iztvaikošanas procesu, ko nodrošina temperatūras un spiediena izmaiņas darba kamerā. Kāds ir eļļas stabilizēšanas process, izmantojot rektifikāciju? Šī metode ietver arī noteiktu fāžu atdalīšanu, bet uzsvars tiek likts uz emulsijas sildīšanas procesu. Abos gadījumos parametrus un papildu apstrādes procesus noteiks prasības konkrētām frakcijām, kuras jāizolē vai jāuzglabā sastāvā.

Tehnoloģiskās stabilizācijas process

Paplašinātajā shēmā ūdens-eļļas emulsiju stabilizāciju var attēlot ar šādu darbību secību:

• Etrahētās emulsijas parauga pārbaude. Laboratorijas apstākļos, pamatojoties uz parauga analīzi, nosaka maisījuma sastāvu, blīvumu, viskozitāti, gaistamību, uzliesmojamību un citus raksturlielumus.
• Sagatavošanās ķīmiskajam demulsifikācijas procesam. Siltumu parasti izmanto, lai samazinātu emulsijas viskozitāti un veicinātu turpmāku atdalīšanu.
• Tiks noteiktsatdalīšanas tehnoloģija - gravitācijas, elektromehāniskā vai elektroķīmiskā metode.
• Tieši eļļas stabilizācijas process, kurā tiek atbrīvotas vairākas fāzes. Turklāt var ražot tehnoloģijas atdalītās eļļas sagatavošanai ražošanas operācijām.
• Izolēta produkta modifikācija ar aktīvām ķīmiskām vielām.

Eļļas sagatavošana stabilizācijai

Pirms primārās attīrīšanas tehnoloģisko procesu uzsākšanas eļļa iziet cauri vairākiem transportēšanas mezgliem, kuru ietvaros var organizēt pirmapstrādes punktus. Tā var būt vispārēja filtrēšana, atbrīvojot emulsiju no lielām smilšu un dūņu daļiņām. No lauka līdz tuvākajai jēlnaftas rezervuāram produkts iet cauri vairākām uzskaites stacijām, kur tiek ņemti arī primārie paraugi un reģistrēts zaudētais apjoms. Primārajā separācijas blokā izejmateriālu noteiktos daudzumos atdala no veidošanās ūdens un saistītās gāzes. Eļļa ir daļēji piemērota stabilizācijas procesiem atgāzētā un dehidrētā stāvoklī, taču tā nav galvenā prasība. Turklāt jēlnaftu var uzkrāt savākšanas punktos bez iepriekšējas attīrīšanas un šādā stāvoklī nosūtīt uz pārstrādes iekārtām - tad atsāļošanas, dehidratācijas un stabilizēšanas procedūras tiek veiktas citā secībā. Mūsdienās tiek izmantotas arī kompleksās attīrīšanas un separācijas iekārtas, kurās vienā pārstrādes ciklā notiek tehnoloģisko procesu grupa izejvielu sagatavošanai ražošanas operācijai.

Iestatījumsnodrošināt stabilizācijas procesu

Visbiežāk stabilizēšanai tiek izmantoti universālie komerciālie separatori. Tie ir integrēti naftas un gāzes pārvades tīklos un darbojas pēc caurplūdes pakalpojuma principa. Tipisks dizains ir cilindrisks gravitācijas separators ar atzarojuma caurulēm savienošanai ar cauruļvadiem un sakaru kanāliem strāvas padevei. Eļļas stabilizācijas bloka (OSN) konstrukcija paredz vairākas sekcijas ar sadales kolektoru, caur kuru atdalītās fāzes tiek transportētas pa dažādiem kanāliem. Piemēram, eļļa tiek nosūtīta uz nostādināšanas bloku, lai pēc tam atdalītu aizsprostotos gāzes burbuļus. Hidrociklona dubulttvertņu separatori darbojas pēc centrbēdzes spēku principa, sadalot naftu un gāzi atsevišķās plūsmās.

Iekārtas naftas stabilizācijas un rafinēšanas procesiem

Kombinētā eļļas apstrādes metode šajā gadījumā ietver procesu ieviešanu produkta attīrīšanai no viegliem merkaptāniem un sērūdeņraža. Naftas lauka apstākļos šī ir optimāla metožu kombinācija izejvielu iepriekšējai sagatavošanai turpmākajiem ražošanas posmiem. Vispārējā tīrīšanas un stabilizēšanas tehnoloģiskajā procesā tiek izmantota karsēšana, tvaika izsmidzināšana, gāzes atdalīšana un attīrīto atlikumu noņemšana. Svarīgs nosacījums ir spiediena regulēšana diapazonā no 0,1 līdz 0,2 MPa temperatūrā līdz 160 ºС. Izmantojot pareizi izvēlētu attīrīšanas līdzekli, ir iespējams panākt augstas kvalitātes eļļas stabilizāciju laukos ar nepieciešamodestilātu izvēle. Galaprodukta kvalitāte palielinās līdz ar strauju temperatūras un spiediena pazemināšanos, kas palielina maisījumu atdalīšanas intensitāti.

Destilācijas kolonnu ierīce

Sarežģītās daudzfunkcionālās rūpnīcas izmanto kolonnu grupas, lai saglabātu loģistikas operācijas. Katrs no tiem veic noteiktu tehnoloģisko procesu, un ar to saistītās procedūras notiek kopējā infrastruktūrā dažādos līmeņos. Šajā gadījumā tiek ņemtas vērā eļļas stabilizācijas kolonnas, izmantojot rektifikāciju. Parasti šī operācija tiek organizēta pēc dehidratācijas un atsāļošanas procesiem. Kolonnai ir siltummainis, kurā eļļa tiek uzkarsēta līdz optimālajai temperatūrai, pēc kuras tā tiek izņemta tvaika-gāzes-šķidruma maisījuma veidā un sadalīta fāzēs. Uz speciālām taisngrieža plāksnēm šķidrās fāzes tiek apūdeņotas ar atdalīšanas līdzekli. Pēc tam var sekot dzesēšanas un bagātināšanas ar citiem aktīvajiem elementiem procesi atkarībā no prasībām izvēlētajam destilātam.

Pozitīvi stabilizācijas efekti

Eļļas sagatavošanas procesu tehnoloģiskā organizācija prasa ievērojamas enerģijas izmaksas. Šādu procedūru sarežģītība ir saistīta arī ar to, ka tās bieži tiek veiktas uz lauka bez augsta līmeņa infrastruktūras atbalsta. Tomēr eļļas stabilizēšana rafinēšanas sākumposmā nodrošina šādas priekšrocības:

• Lieko frakciju apjoma samazināšana, kas tiek nosūtīta uz smalkajām līnijām pirms ražošanas.
• Eļļas apstrādes tehnoloģisko shēmu vienkāršošana naftas un gāzes rūpnīcās.
• Naftas transportēšanas drošības uzlabošana, pateicoties sēru saturošo savienojumu iepriekšējai atdalīšanai.
• Tirdzniecības eļļas apjoma palielināšanās, pateicoties noderīgo ogļūdeņraža komponentu saglabāšanai.
• Zemas prasības apstrādātām izejvielām.

Secinājums

Stabilizācijas metodes ir daļa no vispārējā ūdens-eļļas emulsiju tīrīšanas procesa, taču tām ir savas īpašības attiecībā uz pielietojumu. Pirmkārt, tā ir elastīga procedūra paredzētajam mērķim. To var veikt gan atsevišķu elementu saglabāšanai sastāvā resursa ieguves un transportēšanas laikā, gan atdalīšanai ar nevajadzīgu komponentu noņemšanu. Otrkārt, stabilizācijas metodes saplūst izpildes tehnoloģijā ar vispārējiem naftas un gāzes izejvielu fizikālās un ķīmiskās sagatavošanas paņēmieniem, bet ar zināmām atšķirībām aktīvo vielu iedarbības parametros.