Stabilizácia oleja: popis technológie, proces prípravy, inštalačné zariadenie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Procesy ťažby ropných vrtov na poliach sú často sprevádzané zaplavovaním upravovaných formácií, proti ktorým vznikajú stabilné vodno-ropné emulzie. Výsledkom je tvorba zrazenín, ktoré zvyšujú viskozitu zmesi a zvyšujú jej bod tuhnutia. V tomto stave musia suroviny prejsť primárnym spracovaním, jedným z nich je stabilizácia ropy a súvisiacich emulzií.

Charakteristika spracovaného materiálu

Popri prípravných procesoch na odsoľovanie a odvodňovanie sa stabilizácia aplikuje na olejové materiály kontaminované cudzími kvapalnými fázami a časticami. Ako už bolo uvedené, hovoríme hlavne o vodno-emulzných zmesiach obsahujúcich povrchovo aktívne zložky. Prítomnosť emulgátorov zase robí emulziu stabilnejšou a odolnejšou voči vonkajším faktorom.impakt, ktorý zabraňuje exfoliácii olejovej frakcie na molekulárnej úrovni prirodzeným spôsobom. Kompozícia môže tiež obsahovať mechanické nečistoty, prvky ťažkých kovov, živice a parafíny. V prirodzených podmienkach je stabilizácia oleja dynamický proces určený charakteristikami konkurenčnej adsorpcie emulgačných zložiek na kvapôčky vody. Určenie zloženia medzipovrchových vrstiev konkrétnej emulzie umožňuje zistiť vlastnosti jej stabilizátora a zvoliť najefektívnejší spôsob expozície na priemyselnej úrovni v umelom prostredí.

Na čo slúži stabilizácia?

Fyzikálno-chemické stabilizačné procesy v ropnom a plynárenskom priemysle môžu mať niekoľko úloh. Na začiatok je potrebné poznamenať nedostatky technológií výroby ropy, ktoré sa prejavujú stratou ľahkých frakcií užitočnej látky. Na druhej strane sa množstvo kalov a škodlivých prchavých plynov regeneruje a prepravuje spolu s olejovou fázou priamo do čistiacich krokov. Technológia stabilizácie oleja, v závislosti od aktivity emulgátorov a iných aktívnych zložiek v zložení emulzie, môže zase vykonávať konzervačné funkcie a pôsobiť ako separačné činidlo. V prvom prípade je zabezpečený emulzný tesniaci účinok, ktorý umožňuje vykonávať ľahké a ťažké uhlíkové frakcie spolu s olejovou bázou, ktoré je možné použiť v ropnom a plynárenskom priemysle. Čo sa týka separácie, v rámci tejto funkcie sa oddeľujú fázy ropy, vody, plynu, mechanických nečistôt a iných kalov.inklúzie. Navyše je potrebné zdôrazniť, že samotná separačná technika vôbec neznamená automatické uvoľňovanie iných zložiek ako oleja. Kompozícia môže obsahovať aj užitočné frakcie, ale ich ďalšie spracovanie bude prebiehať oddelene od ropy.

Princíp fungovania stabilizačného procesu

Technológiu možno vyrábať dvoma hlavnými spôsobmi – separáciou a rektifikáciou. V prvom prípade sa oddelia sprievodné plynné fázy a uhľovodíky. Napríklad separácia môže byť organizovaná ako proces vyparovania, ktorý je zabezpečený zmenami teploty a tlaku v pracovnej komore. Aký je proces stabilizácie oleja prostredníctvom rektifikácie? Táto metóda zahŕňa aj oddelenie určitých fáz, ale dôraz sa kladie na proces zahrievania emulzie. V oboch prípadoch budú parametre a ďalšie procesy spracovania dané požiadavkami na špecifické frakcie, ktoré je potrebné izolovať alebo skladovať v kompozícii.

Proces technologické stabilizácie

V rozšírenej schéme môže byť stabilizácia emulzií voda-olej reprezentovaná nasledujúcou postupnosťou operácií:

• Vyšetrenie vzorky extrahovanej emulzie. V laboratórnych podmienkach sa na základe rozboru vzorky zisťuje zloženie, hustota, viskozita, prchavosť, horľavosť a ďalšie vlastnosti zmesi.
• Príprava na proces chemickej deemulgácie. Teplo sa zvyčajne používa na zníženie viskozity emulzie a uľahčenie ďalšej separácie.
• Bude určenéseparačná technológia – gravitačná, elektromechanická alebo elektrochemická metóda.
• Priamo proces stabilizácie oleja, pri ktorom sa uvoľňuje niekoľko fáz. Ďalej je možné vyrábať technológie na prípravu separovaného oleja pre výrobné operácie.
• Modifikácia izolovaného produktu aktívnymi chemikáliami.

Príprava oleja na stabilizáciu

Pred spustením technologických procesov primárnej úpravy prechádza ropa niekoľkými prepravnými uzlami, v rámci ktorých možno organizovať miesta predhrubého čistenia. Môže ísť o všeobecnú filtráciu, ktorá zbaví emulziu veľkých častíc piesku a kalu. Z poľa k najbližšiemu ložisku ropy prechádza produkt niekoľkými meracími stanicami, kde sa odoberajú aj primárne vzorky a zaznamenáva sa úbytok. Na primárnej separačnej jednotke sa surovina v určitých množstvách oddeľuje od formovacej vody a súvisiaceho plynu. Olej je čiastočne vhodný na stabilizačné procesy v odplynenom a dehydrovanom stave, nie je to však hlavná požiadavka. Okrem toho môže byť ropa akumulovaná na zberných miestach bez akéhokoľvek predbežného čistenia a odosielaná do spracovateľských zariadení v tomto stave - potom sa odsoľovanie, dehydratácia a stabilizácia vykonávajú v inom poradí. Dnes sa využívajú aj komplexné čistiace a separačné prevádzky, kde skupina technologických procesov prípravy surovín pre výrobnú operáciu prebieha v jedinom spracovateľskom cykle.

Nastavenie prezabezpečiť proces stabilizácie

Na stabilizáciu sa najčastejšie používajú univerzálne komerčné separátory. Sú integrované do prepravných sietí ropy a zemného plynu a fungujú na princípe prietokovej služby. Typickou konštrukciou je valcový gravitačný separátor s odbočkami pre napojenie na potrubia a komunikačnými kanálmi pre napájanie. Konštrukcia jednotky na stabilizáciu oleja (OSN) počíta s niekoľkými sekciami s distribučným potrubím, cez ktoré sú oddelené fázy transportované rôznymi kanálmi. Napríklad olej sa posiela do usadzovacej jednotky na následné oddelenie uzavretých bublín plynu. Hydrocyklónové dvojnádržové separátory fungujú na princípe odstredivých síl, oddeľujúcich ropu a plyn do samostatných prúdov.

Zariadenia na procesy stabilizácie a rafinácie ropy

Kombinovaný spôsob úpravy oleja v tomto prípade zahŕňa implementáciu procesov na čistenie produktu od ľahkých merkaptánov a sírovodíka. V podmienkach ropného poľa ide o optimálnu kombináciu metód na predbežnú prípravu surovín pre ďalšie výrobné etapy. Vo všeobecnom technologickom procese čistenia a stabilizácie sa používa ohrev, striekanie parou, separácia plynov a odstraňovanie vyčistených zvyškov. Dôležitou podmienkou je regulácia tlaku v rozsahu 0,1-0,2 MPa pri teplotách do 160 ºС. Pri použití správne zvoleného stripovacieho prostriedku je možné dosiahnuť kvalitnú stabilizáciu oleja na poliach s potrebnýmivýber destilátov. Kvalita konečného produktu sa zvyšuje s rýchlym poklesom teploty a tlaku, čo zvyšuje intenzitu separácie zmesí.

Zariadenie destilačných kolón

Komplexné multifunkčné závody používajú skupiny stĺpcov na šetrenie logistických operácií. Každý z nich vykonáva určitý technologický proces a súvisiace postupy prebiehajú v spoločnej infraštruktúre na rôznych úrovniach. V tomto prípade sa uvažuje s kolónami stabilizácie oleja pomocou rektifikácie. Spravidla sa táto operácia organizuje po procesoch dehydratácie a odsoľovania. Kolóna má výmenník tepla, v ktorom sa olej zahreje na optimálnu teplotu, potom sa odoberie vo forme zmesi para-plyn-kvapalina a rozdelí sa na fázy. Na špeciálnych platniach usmerňovača sa kvapalné fázy zavlažujú stripovacím činidlom. Potom môžu nasledovať procesy chladenia a obohacovania o ďalšie aktívne prvky v závislosti od požiadaviek na vybraný destilát.

Pozitívne stabilizačné účinky

Technologická organizácia procesov prípravy oleja si vyžaduje značné náklady na energiu. Zložitosť takýchto postupov je spôsobená aj tým, že sa často vykonávajú v teréne bez vysokej podpory infraštruktúry. Stabilizácia oleja v počiatočných fázach rafinácie však poskytuje nasledujúce výhody:

• Zníženie objemu nadbytočných frakcií, ktoré sa pred výrobou posielajú na jemné linky.
• Zjednodušenie technologických schém na úpravu ropy v ropných a plynárenských závodoch.
• Zlepšenie bezpečnosti prepravy ropy vďaka predbežnému odstráneniu zlúčenín obsahujúcich síru.
• Zvýšenie objemu komerčnej ropy vďaka zachovaniu užitočných uhľovodíkových zložiek.
• Nízke požiadavky na spracované suroviny.

Záver

Stabilizačné metódy sú súčasťou všeobecného procesu čistenia emulzií voda-olej, ale majú svoje vlastné charakteristiky z hľadiska aplikácie. Po prvé, ide o flexibilný postup na zamýšľaný účel. Môže sa vykonávať tak na účely zachovania určitých prvkov v kompozícii počas ťažby a prepravy zdroja, ako aj na oddelenie s odstránením nepotrebných zložiek. Po druhé, stabilizačné metódy sa pri realizácii technológie zbližujú so všeobecnými technikami fyzikálnej a chemickej prípravy ropných a plynových surovín, avšak s určitými rozdielmi v parametroch expozície aktívnym médiám.