Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Нефтяные эмульсии и способы их разрушения




Эмульсии представляют собой дисперсные системы из двух жид­костей, не растворимых или малорастворимых друг в друге, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул). Нефтяные эмульсии бывают двух типов: «нефть в воде» (гид­рофильная) и «вода в нефти» (гидрофобная). Цвет эмульсии — отжелтого до темно-коричневого, консистенция — от сметано- до мазеподобной. Вязкость нефтяных эмульсий возрастает с увеличени­ем содержания воды (до 60—80%), а затем падает.

Стойкость эмульсии зависит от наличия в ней эмульгаторов — веществ, растворимых в одной из жидкостей и образующих как бы пленку, обволакивающую капельки и препятствующую их слиянию. Эмульгаторы бывают гидрофильные и гидрофобные. К гидрофиль­ным эмульгаторам, хорошо растворимым в воде и не растворимым в нефти, относятся натриевые соли нафтеновых кислот, сульфокислоты и др.; к гидрофобным эмульгаторам, хорошо растворимым в нефти и не растворимым в воде,— нафтенаты, тонкоизмельченные частицы глины, окислы металлов (особенно Са, Mg, Fe, A1), смолисто-асфальтеновые вещества и др. Наличие эмульгаторов спо­собствует образованию эмульсии, отвечающей по типу названию эмульгатора. Другая причина стойкости эмульсии — накопление за­рядов статического электричества на каплях воды и твердых час­тицах. Под влиянием этих зарядов происходит взаимное отталки­вание частиц воды.

Тип эмульсии определяют двумя способами. Первый — раство­рение ее в воде и бензине. Гидрофильная эмульсия («нефть в во­де») растворяется в воде и опускается на дно в бензине, обратное явление наблюдается для гидрофобной эмульсии («вода в нефти»). Второй способ основан на определении проводимости электриче­ского тока: его проводят только гидрофильные эмульсии.

Перерабатывать нефть с эмульсией нельзя, поэтому ее предва­рительно разрушают — деэмульгируют. Деэмульгирование нефти нуж­но проводить возможно раньше (свежие эмульсии разрушаются легче) с использованием высокоэффективных деэмульгаторов. На НПЗ их расход в зависимости от подготовки нефти на промыслах составляет 20—50 г/т нефти (0,002—0,005%). Существуют различ­ные способы удаления воды из нефти и разрушения эмульсий: ме­ханический, термический, химический, термохимический и электри­ческий.

Механический способ разрушения эмульсий основан на приме­нении отстаивания, центрифугирования и фильтрования. Процесс отстаивания в большинстве случаев является первой стадией раз­рушения эмульсий. Центрифугирование и фильтрование применя­ют в лабораторных условиях для определения содержания воды в нефти. В промышленности центрифугиро­вание из-за малой производительности центрифуг и большого рас­хода электроэнергии не нашло применения. Практически не при­меняют и фильтрование, так как оно требует частой смены фильт­ров, что связано с большими трудовыми затратами.

Термический способ разрушения нефтяных эмульсий основан на применении тепла. При нагревании эмульсии пленка эмульгатора расширяется и разрушается, а капельки жидкости сливаются друг с другом. Внизу отстаивается вода, наверху — нефть. Обычно от­стаивают и нагревают нефть в резервуарах-отстойниках при тем­пературе до 70°С. Но встречаются эмульсии, которые не разруша­ются даже при 120°С. В этом случае прибегают к другим методам разрушения эмульсии или проводят процесс при более высоких температурах и с большей герметизацией во избежание потерь лег­ких фракций.

Химический способ разрушения эмульсий применяют сейчас все чаще. Используемые для этого вещества — деэмульгаторы вытес­няют действующий эмульгатор, либо растворяют его, благодаря чему эмульсия разрушается. В последнее время наиболее широко применяют деэмульгаторы типа неионогенных поверхностно-ак­тивных веществ (на основе окисей этилена и пропилена), которые способствуют образованию эмульсий, противоположных по типу разрушаемым. При соприкосновении таких эмульсий их эмульгирующая способность парализуется, и эмульсия расслаивается.

Термохимический способ заключается во введении в подогре­тую нефть деэмульгатора. Он эффективен при использовании вы­сококачественных деэмульгаторов. Более совершенный термохими­ческий способ — обезвоживание нефти в герметизированной аппа­ратуре, где в присутствии деэмульгатора под давлением до 0,9 МПа (9 кгс/см2) нефть, предварительно нагретая в теплообменниках или печах до 150—155°С, отстаивается от воды. Этот способ применя­ют при разрушении стойких эмульсий тяжелых нефтей.

Электрический способ нашел применение на промыслах и осо­бенно на нефтеперерабатывающих заводах. Сущность его заклю­чается в том, что под действием на эмульсию электрического поля, созданного высоким напряжением переменного тока, пленка раз­рывается и эмульсия разрушается.

Контрольные вопросы

1. Эмульсии каких типов встречаются при нефтедобыче?

2. Объясните принцип действия эмульгаторов. Соединения каких классов к ним относятся?

3. Перечислите основные способы деэмульгирования.

4. Приведите основные методы механического и термического способов разрушения эмульсий.

5. Что лежит в основе химического и термохимического способов деэмульгирования нефтяных эмульсий?

6. В чём заключается электрический способ разрушения эмульсий?







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 2244. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия