Исследовательский проект на тему "Обезвоживание и обессоливание нефтей"

• 1 слайд

  Государственное Автономное Профессиональное Образовательное Учреждение Орский нефтяной техникум им. В.А. Сорокина.
  Исследовательский проект на тему «Обезвоживание и обессоливание нефтей»
  
  Выполнил: студент ПНГ175-III
  Дулов Семён Владимирович
  Руководитель: преподаватель специальности
  240134 «Переработка нефти и газа»
  Пацук Дмитрий Вячеславович.
  
  
  

• 2 слайд

  Добываемая из недр земли нефть, помимо растворенных в ней газов, содержит некоторое количество примесей - частицы песка, глины, кристаллы солей и воду. Присутствие в нефти механических примесей затрудняет ее транспортирование по трубопроводам и переработку, вызывая эрозию внутренних поверхностей труб нефтепроводов
  Поэтому соли могут быть причиной коррозии нефтяной аппаратуры. Содержание солей в нефти, поставляемой на НПЗ, должно быть не более 50 мг/л, а в нефти, направляемой на перегонку - не более 5 мг/л. От основного количества воды и твердых частиц нефти освобождают путем отстаивания в резервуарах на холоду или при подогреве. Окончательно их обезвоживают и обессоливают на специальных установках
  

• 3 слайд

  Различают два типа нефтяных эмульсий: нефть в воде или гидрофильная эмульсия, и вода в нефти, или гидрофобная эмульсия. В первом случае нефтяные капли образуют дисперсную фазу внутри водной среды, во втором - капли воды образуют дисперсную фазу в нефтяной среде. Образованию стойкой эмульсий предшествует понижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз и создание вокруг частиц дисперсной фазы прочного адсорбционного слоя. Такие слои образуют в системе третьи вещества - эмульгаторы. Гидрофильная эмульсия легко разрушается в воде, гидрофобная - в бензине или в бензоле. Свежие эмульсии легче поддаются разрушению и поэтому обезвоживание и обессоливание нефтей необходимо проводить на промыслах.
  
  
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Существуют три разновидности методов разрушения нефтяных эмульсии: механические, химические и электрические. К механическим способам разрушения эмульсий относятся отстаивание, центрифугирование и фильтрование. . При обезвоживании нефтей на промыслах для каждой эксплуатационной скважины или для группы их устанавливают аппарат для отстаивания воды от нефти - дегидратор - подогреватель в виде вертикальной емкости диаметром 1, 5-2, 0 м и высотой 4-5 м. В нижней части дегидратора вмонтирована газовая горелка, связанная с автоматическим регулятором температуры. Нефть обычно подогревают до 600С. На нефтеперегонных установках нефть дополнительно подогревают для отделения воды до 120-1600С и отстаивание ведут под давлением 8-15 атм, не допуская испарения воды. Продолжительность процесса 2-3ч.
  
  
  

• 6 слайд

  Центрифугирование: При этом вода и механические примеси выделяются из нефти под действием центробежной силы. Центробежная сила, а следовательно, и скорость отделения капель воды изменяются пропорционально радиусу вращения и квадрату числа оборотов ротора. В промышленности применяются центрифуги и сепараторы с числом оборотов от 3500 до 50000 в минуту. Малая пропускная способность центрифуг, а также высокие эксплуатационные затраты - основные причины ограниченного их применения для деэмульгирования нефтей.
  Фильтрование основано на избирательном смачивании веществ различными жидкостями. Для обезвоживания нефтей фильтрованием может использоваться стекловата и стружка из осины, тополя и других несмолистых пород древесины. Мелкие частицы воды, прилипая к острым кромкам стружки или волокон стекловаты, соединяются в крупные капли, легко стекающие вниз. Фильтровальные колонны в основном применяют там, где нефтяные эмульсии уже разрушены, но капли воды все еще держатся во взвешенном состоянии и не оседают на дно. Эффективность фильтровальных колонн высокая. Существенным недостатком метода фильтрования являются сравнительно быстрая засоряемость фильтрующей поверхности механическими примесями и необходимость ее частой смены.
  

• 7 слайд

  Химические методы: Разрушение нефтяных эмульсий в этом случае достигается применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), действующих как деэмульгаторы. Разрушение нефтяных эмульсий может быть результатом: а) адсорбционного вытеснения действующего эмульгатора веществом с большой поверхностной активностью и меньшей прочностью адсорбционной пленки; б) образования эмульсии противоположного типа (инверсия фаз); в) растворения (разрушения) адсорбционной пленки в результате ее химической реакции с вводимым в систему деэмульгатором.
  Деэмульгаторы вводят в отстойные резервуары, в трубопровод, связывающий сборный резервуар с обезвоживающей установкой, и непосредственно в нефтяные скважины. По характеру действия на нефтяные эмульсии деэмульгаторы делятся на электролиты, неэлектролиты и коллоиды. К электролитам относятся некоторые минеральные и органические кислоты (соляная, серная, уксусная), щелочи (едкий натр, известь) и соли (поваренная соль, хлористый кальций, железный купорос, хлорное железо, нафтенат алюминия и т.д.).
  
  
  
  
  

• 8 слайд

  Электрические способы разрушения нефтяных эмульсий. Использование электрического поля для обезвоживания нефтей широко применяется на промыслах и НПЗ. При попадании нефтяной эмульсии в переменное электрическое поле частицы воды, заряженные отрицательно, начинают передвигаться внутри элементарной капли, придавая ей грушевидную форму, острый конец которой обращен к положительно заряженному электроду. При перемене полярности электродов капля претерпевает новое изменение формы, вытягиваясь острым концом в противоположную сторону. Под действием сил притяжения отдельные капли, стремясь передвигаться в электрическом поле по направлению к положительному электроду, сталкиваются друг с другом и при достаточно высоком потенциале заряда наступает пробой оболочки диэлектрика, в результате чего мелкие капли воды укрупняются, что и облегчает их осаждение в электродегидраторе. Обезвоженная нефть поднимается и выводится сверху электродегидратора. Эмульгированная нефть после подогрева контактируется со свежей водой. К этой смеси добавляют деэмульгатор, после чего она поступает в два параллельно работающих электродегидратора. Здесь нефтяная эмульсия разрушается, вода выводится снизу в канализацию, а нефть сверху в отстойник. Обезвоженная и обессоленная нефть откачивается в промысловые нефтехранилища и далее в нефтепровод.
  

• 9 слайд

• 10 слайд

  Сортировка и смешение нефтей. Нефти различных месторождений отличаются по своему химическому составу и товарным свойствам. Из некоторых нефтей можно получить без дополнительной обработки высокооктановый бензин; другие, содержат в большом количестве парафиновые углеводороды, являющиеся ценным нефтехимическим сырьем. Схема переработки нефти на заводе, выбор тех или иных технологических процессов зависят от качества нефти. При переработке сернистых нефтей в состав завода включают установку по очистке продукции от серы, а при переработке парафинистых нефтей - установки депарафинизации.
  Однако, раздельные сборы, хранение и перекачка нефтей в пределах месторождения с большим числом нефтяных пластов сильно осложняют нефтепромысловое хозяйство и требует больших капиталовложений на сооружение огромного резервуарного парка и сложной сети нефтепроводов, поэтому близкие по физико-химическим и товарным свойствам нефти на промыслах смешивают и направляют на совместную переработку. Смешивать нефти рекомендуется после проведения комплекса исследовательских работ. Иначе может произойти обесценивание получаемой продукции. Например, если смешивать сернистую и малосернистую нефть, то не удастся получить малосернистый нефтяной кокс, являющийся особо ценным и дефицитным продуктом.
  

• 11 слайд

  
  
  
  
  Таким образом, по вопросу о сортировке нефтей можно сделать следующие выводы:
  ) сортировке нефтей должно предшествовать глубокое и всестороннее исследование товарных свойств сырья и получаемых из него продуктов;
  ) смешивать целесообразно лишь такие нефти, которые близки по физико-химическим свойствам;
  ) недопустимо смешение нефтей, при котором теряются ценные свойства одного из компонентов из-за низкого качества другого компонента нефтесмеси;
  ) смешение нефтей с различными свойствами допустимо лишь в тех случаях, когда оно приводит к облагораживанию смешанного сырья и производству нефтепродуктов, удовлетворяющих нормам без повышения затрат, применения дорогостоящих реагентов и сложных технологических процессов и приемов очистки.