Теплохимическое деэмульгирование

ФИЛЬТРАЦИЯ

Для деэмульсации нестойких эмульсий применяют метод фильтрации, основанный на явлении селективной смачивае­мости веществ различными жидкостями. Материалом фильт­рующего слоя могут быть обезвоженный песок, гравий, би­тое стекло, стекловата, древесная стружка из осины, тополя и других несмолистых пород древесины, а также металличес­кая стружка. Особенно часто применяют стекловату, которая хорошо смачивается водой и не смачивается нефтью. Фильт­ры из стекловаты долговечны.

Фильтрующие вещества должны обладать следующими основными свойствами: хорошо смачиваться водой, благодаря чему глобулы воды прилипают к поверхности фильтрующего вещества, коагулируют и стекают вниз; иметь высокую проч­ность, которая обеспечивает длительную работу фильтра; иметь противоположный, чем у глобул, электрический заряд. Тогда при прохождении глобулами воды фильтра электрический заряд с поверхности капли снимается, чем снижаются оттал­кивающие силы между ними. Капли укрупняются и стекают вниз, а нефть свободно проходит через фильтр.

Фильтрующие установки обычно выполняют в виде ко­лонн, размеры которых определяются в зависимости от вяз­костных свойств эмульсии и объема обезвоживаемой нефти. Обезвоживание нефти фильтрацией применяют очень редко из-за малой производительности, громоздкости оборудования и необходимости частой смены фильтрующего материала. Филь­трация более эффективна в сочетании с процессами предва­рительного снижения прочности бронирующих оболочек.

Теплохимические процессы снижают прочность брониру­ющих оболочек или полностью их разрушают, что ускоряет и удешевляет разделение нефтяной эмульсии. В настоящее вре­мя более 80 % всей обводненной нефти проходит обработку на теплохимических установках. Такое широкое применение этот метод получил благодаря возможности обрабатывать нефти с различным содержанием воды без замены оборудования и аппаратуры, простоте установки, возможности менять деэмульгатор в зависимости от свойств поступающей эмульсии. Однако теплохимический метод имеет ряд недостатков (на­пример, большие затраты на деэмульгаторы и повышенный расход тепла). На практике процессы обессоливания и обез­воживания нефти ведутся при температуре 50— 100 °С.

По воздействию на нефтяные эмульсии все существую­щие деэмульгаторы делятся на электролиты, неэлектролиты и коллоиды.

Деэмульгаторами-электролитами могут быть некоторые органические и минеральные кислоты: уксусная, серная и соляная; щелочи и соли: поваренная соль, хлорное железо, соединения алюминия и др. Электролиты могут образовывать нерастворимые осадки с солями эмульсии, снижать стабиль­ность бронирующей оболочки или способствовать разруше­нию эмульгаторов бронирующей пленки. Электролиты как деэмульгаторы применяются крайне ограниченно в связи с их высокой стоимостью или особой коррозионной активнос­тью к металлу оборудования.

К неэлектролитам относятся органические вещества, спо­собные растворять бронирующую оболочку и снижать вяз­кость нефти. Такими деэмульгаторами могут быть бензин, ацетон, спирт, бензол, четыреххлористый углерод, фенол и др. Неэлектролиты в промышленности не применяются из-за их высокой стоимости.

Деэмульгаторы-коллоиды — это поверхностно-активные ве­щества (ПАВ), которые в эмульсии разрушают или ослабляют защитную оболочку капли. Существующие ПАВ делятся на анионактивные, катионактивные, неионогенные. Анионактивные ПАВ в водных растворах диссоциируют на отрицательно заряженные ионы углеводородной части и положительно за­ряженные ионы металлов или водорода. Представителями этой группы являются карбоновые кислоты и их соли, сульфокис-лоты, алкилсульонаты и др. Катионактивные ПАВ в водных растворах распадаются на положительно заряженный ради­кал и отрицательно заряженный остаток кислоты. Как деэ­мульгаторы эти ПАВ в промышленности не применяются. Неионогенные ПАВ в водных растворах не распадаются на ионы. К этой группе относятся оксиэтилированные алкилфе-нолы (деэмульгаторы ОП-4, ОП-7, ОП-10, ДБ-4, УФЭ-8, КАУ-ФЭ-14 и др.), оксиэтилированные органические вещества с подвижным атомом водорода (дипроксамин 15,7; проксамин 385, проксанол-305 и др.).

Деэмульгатор должен хорошо растворяться в одной из фаз эмульсии (в воде или нефти), т. е. быть гидрофобными или гидрофильными, обладать поверхностной активностью, достаточной для разрушения бронирующих оболочек глобул, быть инертными по отношению к металлам, не ухудшать качества нефти, быть дешевыми и по возможности универ­сальными по отношению к эмульсиям различных нефтей и вод. Чем раньше деэмульгатор вводится в смесь воды и не­фти, тем легче происходит разделение эмульсии. Однако для разделения эмульсии еще недостаточно одного введения деэ-мульгатора. Необходимо обеспечить полный контакт его с обрабатываемой эмульсией, что достигается интенсивной турбулизацией и подогревом эмульсий.

Дата добавления: 2014-11-06