Перекачка высоковязкой и застывающей нефти, страница 10

2.2.5. Перекачка высокозастывающих парафинистых нефтей

          с депрессорными присадками

Применение депрессорных присадок (депрессаторов) - веществ, уменьшающих температуру застывания, вязкость и предельное напряжение сдвига высокозастывающих парафинистых нефтей - один из перспективных способов их транспорта.

Депрессорные присадки уже давно применяются для снижения температуры застывания масел. Однако для нефтей эти присадки оказались малоэффективны.

Типичным природным депрессатором являются асфальто-смолистые вещества, содержащиеся в нефти. Поэтому одним из способов улучшения реологических свойств высокопарафинистых нефтей является добавка к ним продуктов, богатых асфальто-смолистыми веществами - гудрона, битума и др.

Значительно больший эффект улучшения реологических свойств достигается при применении специально полученных присадок. Для высокопарафинистых нефтей эффективными депрессаторами являются созданные в нашей стране присадки ДН-1 и ВЭС – 503, представляющие собой полимерные поверхностно-активные вещества. За рубежом получили распространение присадки типа “Paramins”, разработанные фирмой “Эссо Кемикл”. Их добавляют к нефтям в количестве 0,02...0,15% масс. По внешнему виду  они представляют собой парафинообразную массу, приобретающую подвижность лишь при 50...60 ^оС.

Полимерные присадки вводятся в нефть при температуре 60...70 ^оС, когда основная масса твердых парафинов находится в растворенном состоянии. Если это сделать при температурах ниже температуры кристаллизации парафина, то эффект от обработки нефти присадкой будет низким. Однако последующий нагрев нефти до температуры выше температуры плавления парафинов вновь повышает эффективность депрессатора.

Замечено, что на эффективность действия присадок существенно влияют также интенсивность перемешивания и темп охлаждения нефти. Если охлаждение обработанной депрессатором нефти происходит при турбулентном режиме течения ее реологические свойства несколько хуже, чем при охлаждении в ламинарном режиме. Влияние условий охлаждения связано, по-видимому , с эффектом термообработки, а не с действием присадки.

Механизм действия присадок (депрессаторов) в настоящее время не совсем ясен. Предполагается, что молекулы присадок адсорбируются на поверхности выпадающих из нефти кристаллов парафина, мешая их росту. В результате образуется текучая суспензия кристаллов парафина в нефти.

Положительный опыт применения депрессаторной присадки ДПН – 1 накоплен в АО «Северные магистральные нефтепроводы». Благодаря ее введению в диапазоне температур перекачки предельное направление сдвига уменьшается в 10 раз, пластическая вязкость в 1,8…2,2 раза, а температура застывания снижается с + 6…8 до – 8…-12 ^оС. В целом по своему воздействию на перекачиваемую нефть ДНП – 1 превосходит зарубежные аналоги, но стоит значительно дешевле.

Уменьшение затрат на обработку присадкой достигается тем, что она вводится в еще неостывшую нефть, поступающую с установок ее подготовки в НГДУ.

Применение присадки ДПН – 1 в зимний период позволило увеличить пропускную способность отдельных участков нефтепровода Уса – Ухта – Ярославль до 87,5 %. При этом одновременно произошло уменьшение перепада давления на перекачку.

Положительно сказалось применение присадки и на величине давления, необходимого для возобновления перекачки после остановок нефтепровода. Так, до обработки присадкой, пуск трубопровода после остановки зимой на 2…3 сут происходил при значении пускового давления, в 1,8…2 раза превышающем рабочее давление при стационарной перекачке, а выход его на прежний режим составлял 1…2 сут. Пуск же нефтепровода, заполненного нефтью, обработанной происходит, при той же длительности простоя происходит при давлении, практически равном рабочему давлению стационарного режима, а выход трубопровода на режим происходит всего за 2…3 ч. Это говорит о том, что высокозастывающая нефть, обработанная депрессорной присадкой, становится ньютоновской жидкостью, длительное время сохраняет эффект обработки и при остановке нефтепровода в ней не образуется кристаллическая решетка.