Stabilizace oleje: popis technologie, proces přípravy, instalační zařízení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Procesy těžby ropných vrtů na polích jsou často doprovázeny zaplavováním upravovaných útvarů, proti kterým se tvoří stabilní emulze voda-ropa. Výsledkem je tvorba sraženin, které zvyšují viskozitu směsi a zvyšují její bod tuhnutí. V tomto stavu musí zdroje projít primárním zpracováním, z nichž jedním je stabilizace ropy a souvisejících emulzí.

Charakteristika zpracovávaného materiálu

Stejně jako přípravné procesy pro odsolování a odvodňování se stabilizace používá u olejových materiálů kontaminovaných cizími kapalnými fázemi a částicemi. Jak již bylo uvedeno, mluvíme především o směsích voda-emulze obsahujících povrchově aktivní složky. Přítomnost emulgátorů zase činí emulzi stabilnější a odolnější vůči vnějším faktorům.dopad, který zabraňuje exfoliaci olejové frakce na molekulární úrovni přirozeným způsobem. Kompozice může také obsahovat mechanické nečistoty, prvky těžkých kovů, pryskyřice a parafíny. V přirozených podmínkách je stabilizace oleje dynamický proces určený charakteristikami konkurenční adsorpce emulgačních složek na vodních kapkách. Určení složení mezifázových vrstev konkrétní emulze umožňuje zjistit vlastnosti jejího stabilizátoru a zvolit nejúčinnější způsob expozice na průmyslové úrovni v umělém prostředí.

K čemu je stabilizace?

Fyzikálně-chemické stabilizační procesy v ropném a plynárenském průmyslu mohou mít několik úkolů. Nejprve stojí za zmínku nedostatky technologií výroby ropy, které se projevují ztrátou lehkých frakcí užitečné látky. Na druhé straně se regeneruje řada kalů a škodlivých těkavých plynů a transportuje se spolu s olejovou fází přímo do čistících kroků. Technologie stabilizace oleje, v závislosti na aktivitě emulgátorů a dalších aktivních složek ve složení emulze, zase může plnit jak konzervační funkce, tak působit jako separační činidlo. V prvním případě je zajištěn těsnící účinek emulze, který umožňuje provádět lehké a těžké uhlíkové frakce spolu s ropným základem, které lze použít v ropném a plynárenském průmyslu. Pokud jde o separaci, v rámci této funkce se oddělují fáze ropy, vody, plynu, mechanických nečistot a jiných kalů.inkluze. Navíc je třeba zdůraznit, že samotná separační technika vůbec neznamená automatické uvolňování jiných složek než oleje. Kompozice může také obsahovat užitečné frakce, ale jejich další zpracování bude probíhat odděleně od ropy.

Princip fungování stabilizačního procesu

Technologii lze vyrábět dvěma hlavními způsoby – separací a rektifikací. V prvním případě se oddělí doprovodné plynné fáze a uhlovodíky. Například separace může být organizována jako proces odpařování, který je zajištěn změnami teploty a tlaku v pracovní komoře. Jaký je proces stabilizace oleje rektifikací? Tato metoda také zahrnuje separaci určitých fází, ale důraz je kladen na proces zahřívání emulze. V obou případech budou parametry a další procesy zpracování dány požadavky na konkrétní frakce, které je třeba izolovat nebo skladovat ve složení.

Proces technologické stabilizace

V rozšířeném schématu může být stabilizace emulzí voda-olej představována následujícím sledem operací:

• Vyšetření vzorku extrahované emulze. V laboratorních podmínkách se na základě rozboru vzorku stanovuje složení, hustota, viskozita, těkavost, hořlavost a další vlastnosti směsi.
• Příprava na proces chemické deemulgace. Teplo se obvykle používá ke snížení viskozity emulze a usnadnění další separace.
• Bude určenoseparační technologie – gravitační, elektromechanická nebo elektrochemická metoda.
• Přímo proces stabilizace oleje, při kterém se uvolňuje několik fází. Dále lze vyrábět technologie pro přípravu separovaného oleje pro výrobní operace.
• Modifikace izolovaného produktu aktivními chemikáliemi.

Příprava oleje pro stabilizaci

Před zahájením technologických procesů primární úpravy prochází ropa několika přepravními uzly, ve kterých lze organizovat místa předhrubého čištění. Může se jednat o obecnou filtraci, která zbaví emulzi velkých částic písku a kalu. Z pole k nejbližšímu ložisku ropy prochází produkt několika měřicími stanicemi, kde se také odebírají primární vzorky a zaznamenává se ztrátový objem. Na primární separační jednotce se surovina v určitých množstvích odděluje od formovací vody a souvisejícího plynu. Olej je částečně vhodný pro stabilizační procesy v odplyněném a dehydratovaném stavu, ale není to hlavní požadavek. Kromě toho může být ropa akumulována na sběrných místech bez jakéhokoli předběžného čištění a v tomto stavu odeslána do zpracovatelských zařízení - poté se odsolování, dehydratace a stabilizace provádějí v jiném pořadí. Dnes se využívají i komplexní čistírny a separační provozy, kde skupina technologických procesů přípravy surovin pro výrobní operaci probíhá v jediném zpracovatelském cyklu.

Nastavení prozajistit proces stabilizace

Pro stabilizaci se nejčastěji používají univerzální komerční separátory. Jsou integrovány do přepravních sítí ropy a zemního plynu a fungují na principu průtokové služby. Typickým provedením je válcový gravitační separátor s odbočkami pro napojení na potrubí a komunikační kanály pro napájení. Konstrukce jednotky stabilizace oleje (OSN) počítá s několika sekcemi s rozdělovacím potrubím, kterým jsou oddělené fáze transportovány různými kanály. Olej se například posílá do usazovací jednotky pro následné oddělení uzavřených bublin plynu. Hydrocyklonové dvounádržové separátory fungují na principu odstředivých sil, oddělují ropu a plyn do samostatných proudů.

Zařízení pro procesy stabilizace a rafinace ropy

Kombinovaný způsob úpravy oleje v tomto případě zahrnuje implementaci procesů pro čištění produktu od lehkých merkaptanů a sirovodíku. V podmínkách ropného pole se jedná o optimální kombinaci metod předběžné přípravy surovin pro další výrobní stupně. V obecném technologickém procesu čištění a stabilizace se používá ohřev, parní nástřik, separace plynů a odstraňování vyčištěných zbytků. Důležitou podmínkou je regulace tlaku v rozsahu 0,1-0,2 MPa při teplotách do 160 ºС. Při použití vhodně zvoleného stripovacího prostředku je možné dosáhnout vysoce kvalitní stabilizace oleje na polích s nezbytnostívýběr destilátů. Kvalita konečného produktu se zvyšuje s rychlým poklesem teploty a tlaku, což zvyšuje intenzitu separace směsí.

Zařízení destilačních kolon

Složité multifunkční závody používají skupiny sloupců k uložení logistických operací. Každý z nich provádí určitý technologický proces a související postupy probíhají ve společné infrastruktuře na různých úrovních. V tomto případě jsou uvažovány kolony stabilizace oleje pomocí rektifikace. Tato operace je zpravidla organizována po procesech dehydratace a odsolování. Kolona má výměník tepla, ve kterém se olej zahřeje na optimální teplotu, načež se odstraní ve formě směsi pára-plyn-kapalina a rozdělí na fáze. Na speciálních deskách usměrňovače jsou kapalné fáze zavlažovány stripovacím činidlem. Poté mohou následovat procesy chlazení a obohacení o další aktivní prvky v závislosti na požadavcích na vybraný destilát.

Pozitivní stabilizační účinky

Technologická organizace procesů přípravy oleje vyžaduje značné energetické náklady. Složitost takových postupů je dána i tím, že jsou často prováděny v terénu bez vysoké podpory infrastruktury. Stabilizace oleje v raných fázích rafinace však poskytuje následující výhody:

• Snížení objemu přebytečných frakcí, které jsou před výrobou odesílány na jemné linky.
• Zjednodušení technologických schémat pro úpravu ropy v ropných a plynárenských závodech.
• Zlepšení bezpečnosti přepravy ropy díky předběžnému odstranění sloučenin obsahujících síru.
• Zvýšení objemu komerční ropy díky zachování užitečných uhlovodíkových složek.
• Nízké požadavky na zpracované suroviny.

Závěr

Stabilizační metody jsou součástí obecného procesu čištění emulzí voda-olej, ale mají své vlastní charakteristiky z hlediska aplikace. Za prvé, je to flexibilní postup pro zamýšlený účel. Může být prováděno jak za účelem zachování určitých prvků ve složení během těžby a přepravy zdroje, tak pro separaci s odstraněním nepotřebných složek. Za druhé, stabilizační metody se v technologii provádění sbližují s obecnými technikami fyzikální a chemické přípravy ropných a plynových surovin, avšak s určitými rozdíly v parametrech expozice aktivním médiím.