РЕФЕРАТ
Отчет 17 с., 1 табл., 4 рис., 7 источников.
МАГНИТНАЯ ОБРАБОТКИ, НЕФТИ, ПЕРВИЧНАЯ ПОДГОТОВКА
Одним из основных процессов в первичной переработке нефти является ее промысловая подготовка, т.е. извлечение из нефти нежелательных компонентов, таких как углеводородный газ, пластовая вода и механические примеси [1].
В задачу промысловой подготовки нефти входят отделении от нее основной части примесей и доведения ее качества по содержанию примесей до требования ГОСТа на нефть, готовую к переработке.
В настоящее время ужесточаются требования по содержанию нежелательных компонентов в нефти, так как их присутствие вызывает коррозию оборудования, в значительной степени снижает качественные характеристики получаемых нефтепродуктов и сроки службы дорогостоящих катализаторов. С этой целью используют электрообессоливающие установки (ЭЛОУ) с различного рода дегидраторами (шаровыми, вертикальными, цилиндрическими, горизонтальными), современные деэмульгаторы. Тем не менее необходимой полноты удаления нежелательных компонентов они не обеспечивают. В связи с этим встал вопрос о совершенствовании существующих процессов обессоливания, обезвоживания и фильтрации нефти с помощью нетрадиционных методов [2].
Данный отчет включает теоретические основы по нетрадиционным методам активирования углеводородного сырья, освоение методики определения частиц дисперсной фазы и сборку лабораторной установки магнитно – акустической обработки углеводородного сырья.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 5
Раздел I Теоретическая часть 7
1.1 Нетрадиционные методы активирования углеводородного сырья 7
1.2 Освоение методики определения размеров
частиц дисперсной фазы 10
1.3 Сборка лабораторной установки магнитно – акустической
обработки углеводородного сырья 13 Заключение 16
Список использованных источников 17
Введение
Подготовка нефти на промыслах занимает важное положение среди основных процессов, связанных с добычей, сбором и транспортированием товарной нефти потребителю – нефтеперерабатывающим заводам или на экспорт. От качества подготовленной нефти зависят эффективность и надежность работы магистрального трубопроводного транспорта, качество полученных из нее продуктов [1].
К поступающей на переработку нефти предъявляются довольно жесткие требования по содержанию эмульгированной воды, хлористых солей, механических примесей и др., обуславливающих коррозию оборудования, в значительной степени определяющих качественные характеристики получаемых нефтепродуктов, сроки службы дорогостоящих катализаторов.
Высокая эффективность процесса обессоливания и обезвоживания нефти достигается за счет оптимизации технологических параметров, использования деэмульгаторов, модернизации оборудования, все это влечет за собой большие затраты, и в целом снижает экономическую эффективность [2].
Таким образом актуален поиск менее дорогостоящих методов, не требующих больших капитальных вложений и энергетических затрат, позволяющих добиться более эффективного удаления нежелательных компонентов из нефти. Значительного повышения эффективности производства на действующих установках можно добиться путем внедрения нетрадиционных методов, а именно воздействием на сырье различного типа полями (магнитное, акустическое).
Целью данной работы является исследование дисперсных характеристик углеводородного сырья, т.е. освоение методики определения размеров частиц нефтяной дисперсной системы, сборка
лабораторной установки для обработки углеводородного сырья магнитным полем.
Исследования планируется проводить в соответствии с календарным планом:
1. Литературный и патентный поиск по теме научной работы. Сборка лабораторной установки глубоковакуумной перегонки нефтяных остатков. Создание базы и освоение методики определения размеров частиц дисперсной фазы.
2. Пусконаладка лабораторной установки первичной подготовки и установки магнитно – акустической обработки углеводородного сырья.
3. Проведение экспериментальных исследований по магнитно – акустической обработки углеводородного сырья и его последующей подготовке. Анализ сырья и продуктов.
4. Выводы.
Раздел I Теоретическая часть
1.1 Нетрадиционные методы активирования углеводородного сырья
Использование магнитного поля в процессах переработки углеводородного сырья начато относительно недавно. Положительные примеры применения магнитного поля при переработки углеводородных систем в сочетании с простотой эксплуатации, безреагентностью, экологической частотой и быстрой окупаемостью открывают новые возможности интенсификации процессов.
Под влиянием воздействий магнитного поля нефтяные дисперсные системы (НДС) претерпевают изменения в строении и свойствах [3].
Согласно современным представлениям нефть и нефтяные остатки состоят из низко- и высокомолекулярных углеводородных и неуглеводородных компонентов. По коллоидно – химическим свойствам они являются нефтяными дисперсными системами (НДС) со сложной внутренней организацией, способной изменяться под воздействием внешних факторов. Физико – химические и структурно – реологические свойства НДС определяются структурой, размерами и составом сложных структурных единиц.
По литературным данным одним из основных ценообразующих параметров является затрата на подготовку нефти, в том числе на ее обезвоживание и обессоливание. Как известно, основным способом подготовки нефти в настоящее время является ее термохимическая обработка с использованием химических реагентов – деэмульгаторов. Недостатки термохимической подготовки нефти – высокое энергопотребление, металлоемкость и экологическая опасность общеизвестны, поэтому в настоящее время интенсивно проводятся поиски новых методов подготовки нефти, включая магнитное, электрическое, электромагнитное, акустическое и иные воздействия на водонефтяную систему. В частности, в Институте химии нефти СО РАН г. Томска в течение длительного времени проводятся исследования по
воздействию на различные дисперсные среды магнитных полей. Влияние постоянного магнитного поля на устойчивость водонефтяной эмульсии впервые было обнаружено при исследовании возможностей разрушения нефти Малоического месторождения (содержание воды в нефти до 75 %). Была проведена серия экспериментов по разрушению водонефтяной эмульсии и в результате прокачки через магнитный активатор жидкости в термостатируемый приемник, где она отстаивалась, после чего углеводородную и водную фазы разделили и проанализировали. В результате достигнута максимальная степень обезвоживания (93 – 95%).
К настоящему времени природа процессов структурообразования и их связь с реологическими свойствами НДС еще полностью не выяснены, и этим объясняется отсутствие достаточной четкости в вопросах регулирования реологических свойств различных нефтей в условиях добычи, подготовки и переработки.
Слабоэнергетические технологии (акустические, вибрационные, магнитные и др.), с помощью которых можно без заметных внешних энергетических затрат или с использованием внутренних резервов вещества перестраивать его структуру, являются наиболее перспективными в виду их экономичности, эффективности и доступности. Эти методы находят все более широкое применение в нефтяной промышленности. Их использование позволяет за короткий промежуток времени достичь значительного уровня разрушения структуры нефтяных ассоциатов и поддерживать этот уровень в течение времени.
Во многих областях хозяйственной деятельности человека (в том числе и при нефтедобычи) накоплен большой положительный опыт применения магнитного поля, создаваемого специальными устройствами – магнитоактиваторами. Промышленные испытания выявили положительное влияние магнитного поля на ряде месторождений. Научное объяснение результатов, полученных на практике, ограничено недостаточной теоретической проработкой проблемы действия сил магнитного поля из-
за сложности структурных и энергетических превращений в веществах различного строения на микро- и макроуровне. Поэтому всестороннее изучение поведения нефтей различного состава в магнитном поле позволят углубить и расширить наше понимание вопросов, рассматривающих влияние физических полей на различные структурированные системы, в том числе и на исследуемые нами нефтяные коллоидно-дисперсные системы [5].
1.2 Освоение методики определения размеров частиц дисперсной фазы
Для Грозненских нефтей были определены размеры частиц дисперсной фазы фотоколориметрическим методом, значения которых представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты определения частиц дисперсной фазы исходных нефтей
| Длина волны λ, нм | Оптическая плотность | Диаметр частиц, нм |
| Московская нефть | ||
| 540 | 1,5 | 117 |
| 590 | 0,56 | 134 |
| 670 | 0,14 | 79 |
| Черная нефть | ||
| 590 | 0,8 | 155 |
| 670 | 0,23 | 115 |
| Виноградная нефть | ||
| 590 | 1,4 | 183 |
| 670 | 0,48 | 152 |
Критерием эффективности обработки магнитным полем углеводородного сырья является средний диаметр дисперсных частиц изменение которых проводится с помощью фотоколориметра КФК – 2, в соответствии с рисунком 1.