استقرار الزيت: وصف التكنولوجيا ، وعملية التحضير ، وجهاز التثبيت

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

غالبًا ما تكون عمليات استغلال آبار النفط في الحقول مصحوبة بغمر التكوينات المعالجة ، والتي تتشكل ضدها مستحلبات مائية وزيت ثابتة. والنتيجة هي تكوين رواسب تزيد من لزوجة الخليط وتزيد من نقطة سكبه. في هذه الحالة ، يجب أن تخضع الموارد للمعالجة الأولية ، أحدها هو تثبيت الزيت والمستحلبات ذات الصلة.

خاصية المادة المعالجة

بالإضافة إلى العمليات التحضيرية لتحلية المياه ونزع المياه ، يتم تطبيق التثبيت على المواد الزيتية الملوثة بمراحل وجزيئات سائلة غريبة. كما لوحظ بالفعل ، نحن نتحدث بشكل أساسي عن مخاليط مستحلب الماء التي تحتوي على مكونات نشطة السطح. وجود المستحلبات ، بدوره ، يجعل المستحلب أكثر ثباتًا ومناعة من العوامل الخارجية.التأثير الذي يمنع جزء الزيت من التقشير على المستوى الجزيئي بطريقة طبيعية. أيضًا ، قد تشتمل التركيبة على شوائب ميكانيكية وعناصر من معادن ثقيلة وراتنجات وبرافينات. في ظل الظروف الطبيعية ، يعتبر تثبيت الزيت عملية ديناميكية تحددها خصائص الامتصاص المتنافس لمكونات الاستحلاب على قطرات الماء. يتيح لك تحديد تكوين الطبقات البينية لمستحلب معين معرفة خصائص مثبتها واختيار الطريقة الأكثر فعالية للتعرض على المستوى الصناعي في بيئة اصطناعية.

ما هو الاستقرار؟

يمكن أن يكون لعمليات التثبيت الفيزيائي والكيميائي في صناعة النفط والغاز عدة مهام. بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أوجه القصور في تقنيات إنتاج النفط ، والتي يتم التعبير عنها في فقدان الأجزاء الخفيفة من مادة مفيدة. من ناحية أخرى ، يتم استرداد عدد من الحمأة والغازات المتطايرة الضارة ونقلها مع مرحلة الزيت مباشرة إلى خطوات التنقية. في المقابل ، يمكن لتقنية تثبيت الزيت ، اعتمادًا على نشاط المستحلبات والمكونات النشطة الأخرى في تكوين المستحلب ، أداء وظائف الحفظ والعمل كعامل فصل. في الحالة الأولى ، يتم توفير تأثير ختم المستحلب ، مما يجعل من الممكن تنفيذ أجزاء الكربون الخفيفة والثقيلة مع قاعدة الزيت ، والتي يمكن استخدامها في صناعة النفط والغاز. بالنسبة للفصل ، في إطار هذه الوظيفة ، يتم فصل مراحل الزيت والماء والغاز والشوائب الميكانيكية وغيرها من الحمأةالادراج. علاوة على ذلك ، يجب التأكيد على أن تقنية الفصل بحد ذاتها لا تعني إطلاقًا تلقائيًّا لمكونات أخرى غير الزيت. قد تحتوي التركيبة أيضًا على كسور مفيدة ، لكن معالجتها الإضافية ستتم بشكل منفصل عن الزيت.

مبدأ تشغيل عملية الاستقرار

يمكن إنتاج التكنولوجيا بطريقتين رئيسيتين - عن طريق الفصل والتصحيح. في الحالة الأولى ، يتم فصل مراحل الغاز والهيدروكربونات المصاحبة. على سبيل المثال ، يمكن تنظيم الفصل كعملية تبخر ، يتم توفيرها من خلال التغيرات في درجة الحرارة والضغط في غرفة العمل. ما هي عملية تثبيت الزيت عن طريق التصحيح؟ تتضمن هذه الطريقة أيضًا فصل مراحل معينة ، ولكن يتم التركيز على عملية تسخين المستحلب. في كلتا الحالتين ، سيتم تعيين المعلمات وعمليات المعالجة الإضافية من خلال متطلبات الكسور المحددة التي يجب عزلها أو تخزينها في التركيب.

عملية الاستقرار التكنولوجي

في المخطط الموسع ، يمكن تمثيل استقرار مستحلبات زيت الماء بالتسلسل التالي من العمليات:

• فحص عينة من المستحلب المستخلص. في ظروف المختبر ، بناءً على تحليل العينة ، يتم تحديد التركيب والكثافة واللزوجة والتطاير والقابلية للاشتعال والخصائص الأخرى للخليط.
• التحضير لعملية الاستحلاب الكيميائي. عادة ما تستخدم الحرارة لخفض لزوجة المستحلب وتسهيل مزيد من الفصل.
• يتم تحديدها لاحقاتقنية الفصل - طريقة الجاذبية أو الطريقة الكهروميكانيكية أو الكهروكيميائية.
• مباشرة عملية تثبيت الزيت ، والتي يتم فيها إطلاق عدة مراحل. علاوة على ذلك ، يمكن إنتاج تقنيات تحضير الزيت المنفصل لعمليات الإنتاج.
• تعديل المنتج المعزول بمواد كيميائية نشطة.

تحضير الزيت للاستقرار

قبل بدء العمليات التكنولوجية للمعالجة الأولية ، يمر الزيت عبر العديد من محاور النقل ، والتي يمكن من خلالها تنظيم نقاط التنظيف الأولية. قد يكون هذا ترشيحًا عامًا ، يتخلص من المستحلب من جزيئات كبيرة من الرمل والحمأة. من الحقل إلى أقرب خزان للنفط الخام ، يمر المنتج بعدة محطات قياس ، حيث يتم أيضًا أخذ العينات الأولية وتسجيل الحجم المفقود. في وحدة الفصل الأولية ، يتم فصل المواد الخام عن مياه التكوين والغاز المصاحب بكميات معينة. الزيت مناسب جزئيًا لعمليات التثبيت في حالة إزالة الغازات والجفاف ، ولكن هذا ليس المطلب الرئيسي. علاوة على ذلك ، يمكن تجميع النفط الخام في نقاط التجميع دون أي تنقية أولية وإرساله إلى مرافق المعالجة في هذه الحالة - ثم يتم تنفيذ إجراءات التحلية والجفاف والتثبيت بترتيب مختلف. اليوم ، تُستخدم أيضًا محطات التنقية والفصل المعقدة ، حيث تتم مجموعة من العمليات التكنولوجية لإعداد المواد الخام لعملية الإنتاج في دورة معالجة واحدة.

الإعداد لتأكد من عملية الاستقرار

في أغلب الأحيان ، تُستخدم فواصل تجارية عالمية لتحقيق الاستقرار. يتم دمجها في شبكات نقل النفط والغاز وتعمل على مبدأ التدفق من خلال الخدمة. التصميم النموذجي هو فاصل الجاذبية الأسطواني مع أنابيب فرعية للاتصال بخطوط الأنابيب وقنوات الاتصال لإمداد الطاقة. يوفر تصميم وحدة تثبيت الزيت (OSN) لعدة أقسام مع مشعب توزيع ، يتم من خلاله نقل المراحل المنفصلة عبر قنوات مختلفة. يتم إرسال الزيت ، على سبيل المثال ، إلى وحدة ترسيب للفصل اللاحق لفقاعات الغاز المسدودة. تعمل فواصل الهيدروسيكلون ثنائية الخزان على مبدأ قوى الطرد المركزي ، وتفصل النفط والغاز إلى تيارات منفصلة.

معدات عمليات تثبيت وتكرير النفط

تتضمن الطريقة المدمجة لمعالجة الزيت في هذه الحالة تنفيذ عمليات لتنظيف المنتج من مركبتان خفيف وكبريتيد الهيدروجين. في ظروف حقل النفط ، هذا هو المزيج الأمثل من الطرق للتحضير الأولي للمواد الخام لمراحل الإنتاج الأخرى. في العملية التكنولوجية العامة للتنظيف والاستقرار ، يتم استخدام التسخين والرش بالبخار وفصل الغاز وإزالة المخلفات النظيفة. الشرط المهم هو تنظيم الضغط في حدود 0.1-0.2 ميجا باسكال عند درجات حرارة تصل إلى 160 درجة مئوية. عند استخدام عامل فصل تم اختياره بشكل صحيح ، من الممكن تحقيق استقرار زيت عالي الجودة في الحقول باستخدام ما يلزماختيار نواتج التقطير. تزداد جودة المنتج النهائي مع الانخفاض السريع في درجة الحرارة والضغط مما يزيد من شدة فصل الخلائط.

جهاز أعمدة التقطير

تستخدم المصانع المعقدة متعددة الوظائف مجموعات الأعمدة لحفظ العمليات اللوجستية. كل واحد منهم يؤدي عملية تكنولوجية معينة ، والإجراءات ذات الصلة تتم في البنية التحتية المشتركة على مستويات مختلفة. في هذه الحالة ، يؤخذ في الاعتبار أعمدة تثبيت الزيت عن طريق التصحيح. كقاعدة عامة ، يتم تنظيم هذه العملية بعد عمليات التجفيف والتحلية. يحتوي العمود على مبادل حراري يتم فيه تسخين الزيت إلى درجة الحرارة المثلى ، وبعد ذلك يتم إزالته في شكل خليط بخار-غاز-سائل ويفصل إلى مراحل. على لوحات خاصة من المعدل ، يتم ري مراحل السائل بعامل فصل. ثم يمكن أن تتبع عمليات التبريد والتخصيب بالعناصر النشطة الأخرى ، اعتمادًا على متطلبات ناتج التقطير المحدد.

تأثيرات استقرار إيجابية

يتطلب التنظيم التكنولوجي لعمليات تحضير الزيت تكاليف طاقة كبيرة. يرجع تعقيد هذه الإجراءات أيضًا إلى حقيقة أنها تُجرى غالبًا في الميدان دون مستوى عالٍ من دعم البنية التحتية. ومع ذلك ، فإن تثبيت الزيت في المراحل الأولى من التكرير يوفر الفوائد التالية:

• تقليل حجم الكسور الزائدة التي يتم إرسالها إلى الخطوط الدقيقة قبل الإنتاج.
• تبسيط المخططات التكنولوجية لمعالجة النفط في محطات النفط والغاز.
• تحسين سلامة نقل النفط نتيجة الإزالة الأولية للمركبات المحتوية على الكبريت.
• زيادة حجم الزيت التجاري بسبب الحفاظ على المكونات الهيدروكربونية المفيدة.
• متطلبات منخفضة للمواد الخام المصنعة.

الخلاصة

طرق التثبيت هي جزء من العملية العامة لتنظيف مستحلبات الزيت والماء ، ولكن لها خصائصها الخاصة من حيث التطبيق. أولاً ، إنه إجراء مرن للغرض المقصود منه. يمكن إجراؤه لغرض الحفاظ على بعض العناصر في التكوين أثناء استخراج الموارد ونقلها ، وكذلك من أجل الفصل مع إزالة المكونات غير الضرورية. ثانيًا ، تتلاقى طرق التثبيت في تقنية التنفيذ مع التقنيات العامة للتحضير الفيزيائي والكيميائي للمواد الخام للنفط والغاز ، ولكن مع بعض الاختلافات في معايير التعرض للوسائط النشطة.