E‑BOOK

Spis treści

• Technologia oczyszczania ropy naftowejDEI1WpaORTechnologia oczyszczania ropy naftowej

• Metoda termicznaDq52sIMhEMetoda termiczna

• Demulgacja ropy naftowej

• Deparafinizacja ropy naftowejD10jLXrsUDeparafinizacja ropy naftowej

• Odwadnianie i odsalanie ropy naftowejDbxwOT1XbOdwadnianie i odsalanie ropy naftowej

• Oczyszczanie z siarkowodoru ropy naftowejDMKp8aLCCOczyszczanie z siarkowodoru ropy naftowej

• Netografia i bibliografiaD10BG8puhNetografia i bibliografia

Demulgacja ropy naftowej

Emulsja jest układem dwóch wzajemnie nierozpuszczalnych cieczy, z których jedna jest rozproszona w drugiej w postaci zawieszonych drobnych kropel. Ciecz, która tworzy zawieszone krople, stanowi fazę dyspergowaną, a ciecz, w której zawieszone są krople, jest ośrodkiem dyspersyjnym.

Emulsje można podzielić na dwa typy:

• Emulsja typu olej w wodzie O/W – emulsja hydrofilowa. W tym wypadku krople ropy (oleju) tworzą fazę dyspergowaną w ośrodku dyspersyjnym wodnym.

• Emulsja typu woda w oleju W/O – emulsja hydrofobowa. Krople wody tworzą fazę dyspergowaną w ośrodku dyspersyjnym ropy naftowej.

R1dC7qMehLJBM

Na ilustracji widoczne są dwa szklane pojemniki. W pojemniku z lewej strony znajduje się niebieska ciecz z pomarańczowymi kulkami. Pojemnik podpisany jest jako emulsja olej w wodzie. W pojemniku z prawej strony znajduje się żółtawa ciecz z niebieskimi kulkami. Pojemnik podpisany jest jako emulsja woda w oleju.

Tworzenie się emulsji ropnych przyczynia się do wzrostu kosztów wydobycia oraz utrudnia eksploatację złóż ropy naftowej. W zależności od składu chemicznego ropy i solanki stosuje się różne metody demulgacji. Najtrwalsze emulsje powstają z ropy parafinowanej i asfaltowej z wodami złożowymi o wysokiej mineralizacji.

Ropa naftowa i woda złożowa wydobywane przez rury wydobywcze są mieszane z taką energią i pod tak dużym ciśnieniem, że powoduje to wytworzenie bardzo stabilnej emulsji „woda w oleju” (W/O).

Powstanie emulsji z dwóch wzajemnie nierozpuszczających się cieczy, jakimi są ropa naftowa i woda złożowa, wymaga trzeciego związku - emulgatora, który jest stabilizatorem układu. Naturalnymi emulgatorami występującymi w ropach naftowych są substancje asfaltowe, żywiczne, parafiny, kwasy naftenowe, które po zetknięciu się z jonami chlorków i węglanów wapnia lub magnezu (obecnych w wodach złożowych) tworzą odpowiednie mydła, a więc związki powierzchniowo czynne obniżające napięcie powierzchniowe.

Do rozbijania emulsji typu ropa w wodzie stosuje się następujące metody:

• Mechaniczne.

  • Odstawanie – metodę tę można stosować w przypadku emulsji niestabilnych, zdolnych do rozwarstwiania się na ropę i wodę ze względu na różnice gęstości; odstawanie prowadzi się pod ciśnieniem $700-1500 \mathrm{kPa}$, czas trwania procesu wynosi $2-3\mathrm{h}$; wstępne podgrzewanie emulsji przyśpiesza jej rozbicie.

  • Odwirowanie - woda i zanieczyszczenia mechaniczne oddzielają się od ropy pod działaniem siły odśrodkowej.

  • Filtrowanie - polega na przepuszczeniu emulsji przez filtry o własnościach hydrofilnych lub hydrofobowych; prędkość opadania kropli nie powinna być nie większa niż $1\frac{\mathrm{cm}}{\mathrm{s}}$.

• Chemiczne – metoda polega na dodawaniu różnych demulgatorów (głównie związków), które zmniejszają napięcie powierzchniowe, ułatwiając w ten sposób rozbicie emulsji.

• Termiczne – metoda polega na podgrzewaniu emulsji do temperatury $40-85°\mathrm{C}$ w pionowych zbiornikach o dostatecznie dużym przekroju, aby prędkość opadania była mniejsza od $1\frac{\mathrm{cm}}{\mathrm{s}}$. Im więcej lekkich frakcji w ropie, tym mniejsza temperatura podgrzania. W rezultacie ogrzewania zmniejsza się lepkość ropy, co powoduje zwiększenie prędkości opadania kropel wody.

• Elektryczne – jeżeli zewnętrzną fazą emulsji jest ropa, która jest dielektrykiem, można zastosować metodę elektrodemulgacyjną. Gdy zewnętrzna faza nie jest dobrym dielektrykiem, wówczas może powstać krótkie spięcie w obwodzie, co grozi wybuchem i pożarem. Można temu niebezpieczeństwu zapobiec przez zburzenie tworzących się kropelek wody między elektrodami. Wystarczy zastosować zmienne pole elektryczne poprzez staranne rozdzielenie elektrod izolatorami. Metoda elektrycznego rozbijania emulsji ropa‑woda polega na działaniu różnoimiennych ładunków na przeciwległych końcach kropelek wody i wzajemnym ich przyciąganiu się, jak też na przebiciu błonek ropy między tymi kropelkami, jeżeli w emulsji zanurzymy elektrody, do których doprowadzi się wysokie napięcie elektryczne.

• Termochemiczne – metoda polega na działaniu wysokiej temperatury wspomaganej działaniem środków chemicznych.

RpwghZroNbBlL

Na ilustracji widoczny jest schemat urządzenia do demulgowania ropy naftowej. W prawej stronie schematu znajduje się prostokątny element oznaczony numerem $11$. Jest to zbiornik na ropę nieoczyszczoną. Od zbiornika poprowadzony jest przewód do dwóch prostokątów. Drugi prostokąt oznaczony jest numerem $10$. Jest to pompa. Trochę przed pompą przewód się rozgałęzia. Na rozgałęzieniu znajduje się przewód prowadzący do prostokąta oznaczonego numerem $8$. Jest to beczka na demulgator. Z pierwszego prostokąta pompy poprowadzony jest przewód prowadzący do mieszalnika z numerem $7$. Mieszalnik szczegółowo przedstawiony jest na dwóch ilustracjach znajdujących się u dołu schematu oznaczony cyfrą $12$. Na pierwszej przedstawiony jest jako prostokąt z dwoma rurami z prawej i lewej strony. Od góry przykryty jest daszkiem, który jest otwarty na boki. W środku podzielony jest przerywanymi liniami tak, że układają się w labirynt. Ilustracja poniżej przedstawia go jako okrąg z dwoma rurami z prawej i lewej strony. Od mieszalnika poprowadzony jest przewód do zbiornika z numerem $4$. Zbiornik określony jest mianem odstojnika. Nad przewodem znajduje się napis ropa. Odstojnik to duży prostokąt z zaokrąglonym daszkiem. Z połowie wysokości odstojnika z jego prawej strony wystaje element w kształcie odwróconej litery L oznaczony numerem $6$. Jest to termometr. Poniżej termometru znajduje się poprowadzony pionowo w dół przewód oznaczony numerem $9$. Jest to wężownica parowa. Na jej końcu znajduje się napis wypływ kondensatu pary. W środku odstojnika w jego dolnej części znajduje się łamana linia z numerem $14$. Jest to perforowana rura. Nad nią znajduje się linia z oznaczeniem poziomu cieczy. Linia podpisana jest jako stały poziom solanki. Mniej więcej w środku linii znajduje się oznaczenie numer $15$. Według legendy jest to kurek próbny. Z lewej strony odstojnika znajduje się przewód prowadzący nad perforowaną rurę. Nad przewodem znajduje się napis para. Z lewej strony odstojnika poprowadzony jest przewód do prostokąta znajdującego się w lewym dolnym rogu schematu. Prostokąt posiada numer $1$ i jest to zbiornik na oczyszczoną ropę. Na przedłużeniu przewodu ze zbiornika na oczyszczoną ropę w odstojniku znajduje się element zaznaczony kreskowaną linią z numerem $5$. Jest to ruchoma rura ssąca. Pod odstojnikiem znajduje się zaznaczony numerem $13$ przewód odpustowy będący odpływem solanki. Nad odstojnikiem znajduje się element numer $2$. Jest to zaokrąglona cześć będąca odpływem gazu. Z prawej strony znajduje się przewód z napisem gaz. Poniżej znajdują się dwie rurki. Prawa oznaczona jest numerem $3$ i jest to rurka syfonowa. Pod schematem znajduje się legenda.

Zmagazynowaną w zbiorniku ropę naftową przetłacza się pompą do odstojnika. W trakcie tłoczenia doprowadza się z beczki rozcieńczony wodą odczynnik, który w pompie i mieszalniku ulega dokładnemu wymieszaniu z przetłaczanym produktem. Doprowadzona do odstojnika emulsja ropna, przechodząc przez warstwę ogrzanej solanki, wysyca się zawartym w solance demulgatorem i ulega w dużej mierze rozkładowi. Ogrzaną solankę utrzymuje się w zbiorniku stale na poziomie. Po napełnieniu zawartość odstojnika ogrzewa się do temperatury od $40$ do $70°\mathrm{C}$, zależnie od odporności emulsji. Uchodzące ze zbiornika pary skraplają się w znacznej mierze w wygiętej rurze, z której kondensat spływa rurką syfonową z powrotem do zbiornika, gazy zaś nieskondensowane odprowadza się do gazociągu bądź gazoliniarni. Po ogrzaniu emulsji do wymaganej temperatury wstrzymuje się dopływ pary, a zawartość odstojnika pozostawia się od kilku do kilkunastu godzin w celu odstania i ochłodzenia. Następnie otwiera się kurek próbny i odpuszcza wydzieloną solankę aż do pojawienia się w kranie ropy.

Powrót do spisu treści12Powrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Stabilizacja ropy naftowej metodą termicznąDjUtnBlpEStabilizacja ropy naftowej metodą termiczną

• Wyposażenie instalacji do stabilizacji termicznej ropy naftowejDDFAo66KEWyposażenie instalacji do stabilizacji termicznej ropy naftowej