Подготовка нефти к переработке

Подготовка нефти к переработке.

При поступлении на нефтеперегонный завод, нефть подвергается дополнительному обессоливанию и обезвоживанию. Содержание солей не более 6 г/литр и воды 0,2% на электрообессоливающих установках. Соблюдение технологических условий поможет минимизировать капиталовложения и снизить расходы на техническое обслуживание и ремонт установки.

Более глубокое понимание технологических основ процесса обессоливания нефти может значительно улучшить работу всего НПЗ. Обессоливание — это подготовительный этап переработки сырой нефти. Однако работа установки обессоливания оказывает большое влияние на НП3 в целом и на выпускаемые продукты.

Добытая сырая нефть содержит соли,  которые (если их не удалить) могут отрицательно воздействовать на нефтезаводское оборудование. Соли являются первопричиной возникновения коррозии, загрязнения, закупорки, образования накипи, закоксовывания, появления окалины, отравления катализатора и других вредных  воздействий на работу установок. Таким образом, обессоливание служит ключевой  подготовительной ступенью процессов разделения сырой нефти и ее переработки.

Что такое обессоливание? Процесс обессоливания позволяет удалить соли из  таких жидкостей, как сырая нефть. Промысловая нефть представляет собой смесь жидких углеводородов, воды, природного газа и солей. Природный газ и вода легко отделяются гравитационным способом. Соли растворены в воде (так называемый раствор), за исключением небольшого количества солей, покрытых нефтью. Поэтому удаление воды приводит к удалению из нефти солей.

В сырой нефти находится вода трех типов: свободная, эмульгированная и растворенная. Свободная вода недостаточно диспергирована в нефти, ее легко можно удалить с помощью сепараторов. Растворенную воду, напротив, невозможно отделить физическим способом. Она хорошо смешана с нефтью, и мельчайшие капельки эмульгированной воды распределены во всем объеме нефти.

Эмульгированная вода не поддается разделению в простых гравитационных сепараторах. В начале 20-го века разработаны два метода отделения эмульгированной воды от сырой нефти: химическую обработку и электрокоалесценцию. Химическая обработка разрушает стабилизирующую (защитную) пленку эмульгированной капли, позволяя мелким каплям сливаться. В методе электрокоалесценции к этим каплям прикладывается напряжение; электрический заряд разрывает стабилизирующую пленку, после чего капли могут коалесцировать.

Чтобы понять принцип действия электрокоалесценции, необходимо изучить свойства эмульгированных капель. Капля рассола покрыта плотной эластичной пленкой, которая отталкивает другие капли. Напряжение, приложенное к капле, растягивает эту оболочку. Положительно заряженные молекулы притягиваются к отрицательному полюсу, отрицательно заряженные молекулы - к положительному. Под действием переменного тока происходит чередование зарядов диполя с частотой 120 раз в секунду. Пленка капли, многократно растягиваясь и сжимаясь, в конце концов, разрывается.

Что такое электродегидратор? В данном случае будет рассмотрен только метод электрокоалесценции. Типичный электродегидратор состоит из цилиндрического сосуда, источника электропитания (трансформатора), выходного коллектора нефти, электродов, входного коллектора, коллектора отстоявшейся воды, коллектора для промывки от грязи и смесительного клапана (рисунок).

Аппарат представляет собой гравитационный отстойник горизонтального типа, в котором происходит отделение соляного раствора от сырой нефти. Трансформаторы, установленные на верхней площадке электродегитратора, преобразуют напряжение в первичной цепи (электропитание установки) в напряжение во вторичной цепи (через электроды), что обеспечивает электрокоагуляцию соляного раствора. Входной коллектор обеспечивает ввод сырой нефти в электродегидратор и равномерное распределение сырья (смесь нефть/вода) в аппарате. Входной коллектор расположен точно над уровнем поверхности раздела нефть/вода. Выходной коллектор расположен в верхней части аппарата по всей его длине. В него поступает подготовленная нефть.