Лекция 15. Тема: Нефтяные эмульсии. Физико-химические свойства нефтяных дисперсных систем

Лекция 14

Тема: Нефтяные эмульсии. Физико-химические свойства нефтяных дисперсных систем

Эмульсией называется дисперсная система двух взаимно нераствори­мых или не вполне растворимых жидкостей, в которых одна со­держится в другой во взвешенном состоянии (в виде коллоидных частиц). Жидкость, в которой распределены коллоидные частицы, называется дисперсинной средой, сами жидкие коллоидные частицы образуют дисперсную фазу.

Интенсивное перемешивание нефти с водой при добыче приводит к образованию стойких водонефтяных эмульсий. В общем случае эмульсия есть система из двух взаимно нерастворимых жидкостей, в которых одна распределена в другой во взвешенном состоянии в виде мельчайших капель. Существуют два типа нефтяных эмульсий: нефть в воде, или гидрофильная эмульсия, и вода в нефти, или гидрофобная эмульсия. Чаще встречается гидрофобный тип нефтяных эмульсий.

Существуют три метода разрушения нефтяных эмульсий:

1. Механический:

2. Химический:

3. Электрический:

Нефтяные эмульсии
Состав	эмульсии типа вода в нефти	эмульсии типа нефть в воде
дисперсн. среда	нефть	вода
дисперсная фаза	вода	нефть
свойства	гидрофобна: в воде всплывает, в бензине равномерно распределяется	гидрофильна: в воде равномерно распределяется, в бензине тонет

Тема: Обезвоживание и обессоливание при подготовке нефти к переработке.

Обезвоживание и обессоливание нефти на НПЗ осуществляется на установках ЭЛОУ. Нефть смешивается с промывной водой и деэмульгатором, смесь разделяется в электродегидраторах, где водонефтяная эмульсия подогревается и подвергается воздействию переменного электрического поля высокой напряженности. Вода удаляется из нефти вместе с растворенными в ней солями. Одновременно нефть на ЭЛОУ многократно промывают водой в 2–3 ступени в последовательно соединенных электродегидраторах. Все крупные нефтепромыслы и каждый НПЗ имеют ЭЛОУ.

Механизм обезвоживания и обессоливания нефти на установках ЭЛОУ заключается в следующем. Молекулы воды — полярные частицы (с дипольный моментом 6,17 · 10^–30 Кл × м и диэлектрической проницаемостью 78,3 Д при 25 °С). В переменном электрическом поле частицы водной эмульсии вибрируют, многократно меняя свою конфигурацию в соответствии с частотой переменного тока 50 Гц. Скорость колебаний возрастает при повышенной температуре, снижающей вязкость нефти.

В результате столкновений частиц эмульсии, оболочка которых нарушена деэмульгатором, происходит их слияние, укрупнение и осаждение. Крупные капли сливаются снизу, а обезвоженная и обессоленная нефть отбирается сверху электродегидратора.

На НПЗ эксплуатируются 3 типа ЭЛОУ, оборудованные вертикальными, шаровыми или горизонтальными электродегидраторами. Современные ЭЛОУ — горизонтальные, двух- или трехступенчатые, комбинированные с АТ или атмосферно-вакуумными трубчатками (АВТ) мощностью до 3–9 млн т/год.

Технологические режимы обезвоживания и обессоливания нефти (температура в электродегидраторах, их производительность, расходные показатели) зависят от исходного содержания солей и воды в нефти.

Для нефтей, поступающих на НПЗ с содержанием солей до 100 мг/л и концентрацией хлоридов в пластовой воде менее 7,5 %, достаточно двух ступеней обессоливания. Для нефтей с содержанием солей более 300 мг/л или в пределах 100–300 мг/л, но с концентрацией хлоридов в пластовой воде более 7,5 %, требуется три ступени обессоливания. Схема установки электрообессоливания нефти на НПЗ.

Дата добавления: 2014-01-07