Estabilització del petroli: descripció de la tecnologia, procés de preparació, dispositiu d'instal·lació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Els processos d'explotació de pous de petroli als camps solen anar acompanyats d'inundacions de les formacions tractades, contra les quals es formen emulsions estables d'aigua-oli. El resultat és la formació de precipitats, que augmenten la viscositat de la mescla i augmenten el seu punt d'aigua. En aquest estat, els recursos s'han de sotmetre a un processament primari, un dels quals és l'estabilització del petroli i les emulsions relacionades.

Característica del material processat

A més dels processos preparatoris per a la dessalació i la deshidratació, l'estabilització s'aplica a materials oliosos contaminats amb fases líquides estranyes i partícules. Com ja s'ha assenyalat, principalment estem parlant de mescles d'emulsió d'aigua que contenen components tensioactius. La presència d'emulsionants, al seu torn, fa que l'emulsió sigui més estable i immune als factors externs.impacte, que evita que la fracció d'oli s'exfolia a nivell molecular de manera natural. A més, la composició pot incloure impureses mecàniques, elements de metalls pesants, resines i parafines. En condicions naturals, l'estabilització del petroli és un procés dinàmic determinat per les característiques de l'adsorció competitiva de components emulsionants sobre les gotes d'aigua. La determinació de la composició de les capes interfacials d'una emulsió concreta permet conèixer les propietats del seu estabilitzador i triar el mètode d'exposició més eficaç a nivell industrial en un entorn artificial.

Per a què serveix l'estabilització?

Els processos d'estabilització físic-químic a la indústria del petroli i el gas poden tenir diverses tasques. Per començar, val la pena assenyalar les deficiències de les tecnologies de producció de petroli, que s'expressen en la pèrdua de fraccions lleugeres d'una substància útil. D' altra banda, una sèrie de fangs i gasos volàtils nocius es recuperen i es transporten juntament amb la fase petroliera directament a les etapes de purificació. Al seu torn, la tecnologia d'estabilització de l'oli, depenent de l'activitat dels emulsionants i altres components actius en la composició de l'emulsió, pot realitzar ambdues funcions de conservació i actuar com a agent de separació. En el primer cas, es proporciona l'efecte de segellat d'emulsió, que permet realitzar fraccions de carboni lleugeres i pesades juntament amb la base d'oli, que es poden utilitzar en la indústria del petroli i el gas. Pel que fa a la separació, en el marc d'aquesta funció, es separen les fases d'oli, aigua, gas, impureses mecàniques i altres fangs.inclusions. A més, cal destacar que la tècnica de separació en si mateixa no significa en absolut l'alliberament automàtic de components diferents de l'oli. La composició també pot contenir fraccions útils, però el seu processament posterior es farà per separat de l'oli.

El principi de funcionament del procés d'estabilització

La tecnologia es pot produir de dues maneres principals: per separació i per rectificació. En el primer cas, se separen les fases gasoses i els hidrocarburs que l'acompanyen. Per exemple, la separació es pot organitzar com un procés d'evaporació, proporcionat pels canvis de temperatura i pressió a la cambra de treball. Quin és el procés d'estabilització del petroli mitjançant la rectificació? Aquest mètode també implica la separació de determinades fases, però l'èmfasi es posa en el procés d'escalfament de l'emulsió. En ambdós casos, els paràmetres i els processos de processament addicionals seran establerts pels requisits per a fraccions específiques que s'han d'aïllar o emmagatzemar a la composició.

Procés d'estabilització tecnològica

En l'esquema estès, l'estabilització de les emulsions d'aigua-oli es pot representar amb la següent seqüència d'operacions:

• Examen d'una mostra de l'emulsió extreta. En condicions de laboratori, a partir de l'anàlisi de la mostra, es determina la composició, la densitat, la viscositat, la volatilitat, la inflamabilitat i altres característiques de la mescla.
• Preparació per al procés de demulsificació química. La calor s'utilitza generalment per reduir la viscositat de l'emulsió i facilitar la separació addicional.
• Per determinartecnologia de separació: mètode per gravetat, electromecànic o electroquímic.
• Directament el procés d'estabilització del petroli, en el qual s'alliberen diverses fases. A més, es poden produir tecnologies per preparar l'oli separat per a les operacions de producció.
• Modificació de producte aïllat amb substàncies químiques actives.

Preparació d'oli per a l'estabilització

Abans d'iniciar els processos tecnològics de tractament primari, l'oli passa per diversos centres de transport, dins dels quals es poden organitzar punts de neteja prèvia. Aquesta pot ser una filtració general, eliminant l'emulsió de grans partícules de sorra i fangs. Des del camp fins al dipòsit de cru més proper, el producte passa per diverses estacions de mesura, on també es prenen mostres primàries i es registra el volum perdut. A la unitat de separació primària, la matèria primera es separa de l'aigua de formació i el gas associat en determinades quantitats. El petroli és parcialment adequat per a processos d'estabilització en estat desgasificat i deshidratat, però aquest no és el principal requisit. A més, el cru es pot acumular als punts de recollida sense cap purificació prèvia i enviat a les instal·lacions de processament en aquest estat; llavors els procediments de dessalació, deshidratació i estabilització es realitzen en un ordre diferent. Actualment també s'utilitzen plantes complexes de depuració i separació, on un conjunt de processos tecnològics per a la preparació de matèries primeres per a una operació de producció tenen lloc en un únic cicle de processament.

Configuració pergarantir el procés d'estabilització

La majoria de vegades, els separadors comercials universals s'utilitzen per a l'estabilització. S'integren a les xarxes de transport de petroli i gas i funcionen segons el principi de servei de flux continu. El disseny típic és un separador de gravetat cilíndric amb tubs de derivació per a la connexió a canonades i canals de comunicació per a l'alimentació. El disseny de la unitat d'estabilització d'oli (OSN) preveu diverses seccions amb un col·lector distribuïdor, a través del qual les fases separades es transporten per diferents canals. El petroli, per exemple, s'envia a una unitat de decantació per a la posterior separació de les bombolles de gas ocluses. Els separadors de doble tanc d'hidrocicló funcionen segons el principi de les forces centrífugues, separant el petroli i el gas en corrents separats.

Equip per a processos d'estabilització i refinació del petroli

El mètode combinat de tractament d'oli en aquest cas implica la implementació de processos de neteja del producte de mercaptans lleugers i sulfur d'hidrogen. En les condicions del camp petrolier, aquesta és la combinació òptima de mètodes per a la preparació preliminar de matèries primeres per a etapes posteriors de producció. En el procés tecnològic general de neteja i estabilització, s'utilitzen calefacció, polvorització de vapor, separació de gasos i eliminació de residus netejats. Una condició important és la regulació de la pressió en els intervals de 0,1-0,2 MPa a temperatures de fins a 160 ºС. Quan s'utilitza un decapant seleccionat correctament, és possible aconseguir una estabilització d'oli d' alta qualitat als camps amb el necessariselecció de destil·lats. La qualitat del producte final augmenta amb la ràpida disminució de la temperatura i la pressió, la qual cosa augmenta la intensitat de separació de les mescles.

Dispositiu de columnes de destil·lació

Les plantes multifunció complexes utilitzen grups de columnes per estalviar operacions logístiques. Cadascun d'ells realitza un procés tecnològic determinat, i els procediments relacionats tenen lloc a la infraestructura comuna a diferents nivells. En aquest cas, es consideren columnes d'estabilització d'oli mitjançant rectificació. Per regla general, aquesta operació s'organitza després dels processos de deshidratació i dessalinització. La columna té un intercanviador de calor en el qual l'oli s'escalfa a la temperatura òptima, després s'elimina en forma de barreja de vapor-gas-líquid i es separa en fases. A les plaques especials del rectificador, les fases líquides es regeixen amb un agent decapant. A continuació, es poden seguir els processos de refredament i enriquiment amb altres elements actius, en funció dels requisits del destil·lat seleccionat.

Efectes d'estabilització positius

L'organització tecnològica dels processos de preparació d'oli requereix uns costos energètics considerables. La complexitat d'aquests procediments també es deu al fet que sovint es realitzen sobre el terreny sense un alt nivell de suport d'infraestructura. Tanmateix, l'estabilització del petroli en les primeres etapes de refinació ofereix els següents avantatges:

• Reducció del volum de fraccions en excés que s'envien a les línies fines abans de la producció.
• Simplificació d'esquemes tecnològics per al tractament del petroli a les plantes de petroli i gas.
• Millora de la seguretat del transport de petroli gràcies a l'eliminació preliminar de compostos que contenen sofre.
• Augment del volum d'oli comercial a causa de la preservació de components d'hidrocarburs útils.
• Requisits baixos per a matèries primeres processades.

Conclusió

Els mètodes d'estabilització formen part del procés general de neteja d'emulsions aigua-oli, però tenen característiques pròpies quant a l'aplicació. En primer lloc, és un procediment flexible per al propòsit previst. Es pot realitzar tant per a la conservació de determinats elements de la composició durant l'extracció i transport del recurs, com per a la separació amb l'eliminació de components innecessaris. En segon lloc, els mètodes d'estabilització convergeixen en la tecnologia d'execució amb les tècniques generals de preparació física i química de matèries primeres de petroli i gas, però amb certes diferències en els paràmetres d'exposició a medis actius.