Нефтяные эмульсии - Производственный потенциал нефтегазовой промышленности
При добыче нефти ее почти всегда сопровождает пластовая (буровая) вода. В буровых водах растворены различные соли, чаще всего хлориды и бикарбонаты натрия, кальция, магния, реже карбонаты и сульфаты. Содержание солей в этих водах колеблется в широких пределах, от незначительного до 30%.
Наличие в нефти, поступающей на переработку, воды и солей вредно сказывается на работе нефтеперерабатывающего завода. При большом содержании воды повышается давление в аппаратуре установок перегонки нефти, снижается их производительность, расходуется излишнее тепло на подогрев и испарение воды.
Еще более отрицательным действием обладают хлориды. Они откладываются в трубах теплообменников и печей, что приводит к необходимости частой очистки труб, снижает коэффициент теплопередачи. Хлориды, в особенности кальция и магния, гидролизуются с образованием соляной кислоты даже при низких температурах. Под действием соляной кислоты происходит разрушение (коррозия) металла аппаратуры технологических установок. Особенно быстро разъедается под действием гидролизовавшихся хлористых солей конденсационно-холодильная аппаратура перегонных установок. Наконец, соли, накапливаясь в остаточных нефтепродуктах - мазуте и гудроне, ухудшают их качество. Следовательно, перед подачей нефти на переработку ее необходимо отделить от воды и солей.
Воду и соли удаляют непосредственно после извлечения нефти из земных недр (на промыслах) и на нефтеперерабатывающих заводах. Существует два типа технологических процессов удаления воды и солей - обезвоживание и обессоливание. В основе обоих процессов лежит разрушение нефтяных эмульсий. Однако при обезвоживании разрушаются природные эмульсии, те, которые образовались в результате интенсивного перемешивания нефти с буровой водой. Обезвоживание проводится на промыслах и является наряду с дегазацией первым этапом подготовки нефти к транспортировке и переработке.
При обессоливании обезвоженную нефть смешивают с пресной водой, создавая искусственную эмульсию, которая затем разрушается. Обессоливание нефти проводится на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах.
Нефть и вода взаимно плохо растворимы. Поэтому отделение основной массы воды от нефти простым отстаиванием не представляет большого труда, если при добыче не образовалась водно-нефтяная эмульсия. Но чаще всего такая эмульсия образуется. Перерабатывать обводненную эмульгированную нефть нельзя. Даже если эмульсия не образовалась, то незначительное количество воды все же остается в нефти в растворенном или во взвешенном состоянии. А вместе с водой в нефть попадают и минеральные соли, которые вызывают коррозию нефтеперегонной аппаратуры.
Эмульсией называется такая система двух взаимнонерастворимых или не вполне растворимых жидкостей, в которых одна содержится в другой во взвешенном состоянии в виде огромного количества микроскопических капель (глобул), Исчисляемых триллионами на литр эмульсии. Жидкость, в которой распределены глобулы, называется Дисперсной средой, А вторая жидкость, распределенная в дисперсной среде, - дисперсной фазой.
При движении нефти по скважинам она весьма интенсивно перемешивается с пластовой водой. В различных стадиях переработки, например при защелачивании, нефть и ее погоны также тесно соприкасаются с водой. В этих случаях часто и образуются стойкие нефтяные эмульсии. Расслаивание нефтяных эмульсий в естественных условиях иногда наступает по истечении весьма длительного времени. (Описаны эмульсии, не разрушавшиеся годами). Однако чаще всего происходит частичное расслаивание, после которого между слоями воды и нефти остается промежуточный эмульсионный слой.
Стойкие эмульсии по внешнему виду представляют собой густые мазеобразйые массы от светло-желтого до темного цвета. Эмульсии, образовавшиеся после водно-щелочной промывки нефтепродукта, иногда имеют почти сметанообразный вид. Вязкость эмульсий значительно выше вязкости воды и нефти.
Нефтяные эмульсии чаще всего представляют собой эмульсии типа вода в нефти, в которых дисперсной средой является нефть, а дисперсной фазой-вода. Такая эмульсия гидрофобна: в воде она всплывает, а в бензине или других растворителях равномерно распределяется.
Реже встречаются эмульсии типа нефть в воде, в которых дисперсной средой служит вода. Такая эмульсия гидрофильна: вводе она равномерно распределяется, а в бензине тонет.
Образование эмульсий связано с поверхностными явлениями. Поверхностный слой жидкости на границе с воздухом или другой жидкостью, как известно, характеризуется определенным поверхностным натяжением, т. е. силой, с которой жидкость сопротивляется увеличению своей поверхности. Поверхностное натяжение нефти и нефтепродуктов колеблется в пределах 0,02-0,05 Н/м (20-50 Дн/см). Опыты показывают, что добавление некоторых веществ к чистым нефтяным погонам вызывает понижение их поверхностного натяжения на границе с водой. Это явление носит общий характер.
Иногда вещества при растворении даже в очень малых концентрациях существенно понижают поверхностное натяжение растворителя. Вещества, способные понижать поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными. Характерная особенность этих веществ в том, что в их состав входит, как правило, углеводородный радикал (гидрофобная часть молекулы) и какая - либо полярная группа (гидрофильная часть молекулы). Понижение поверхностного натяжения двухфазной жидкой системы на границе раздела фаз в результате воздействия полярных веществ объясняется тем, что добавленное вещество распределяется неравномерно в том компоненте системы, который является по отношению к нему растворителем. Концентрация его у поверхности раздела фаз будет более высокой, чем во всем объеме растворителя. Иными словами, добавленное полярное вещество будет адсорбироваться поверхностным слоем растворителя и тем самым понижать его поверхностную энергию. В результате на границе раздела фаз образуется адсорбированный слой, который можно рассматривать как пленку молекул поверхностно-активяого вещества на поверхности растворителя.
Всякая эмульсия, в том числе и нефтяная, может образоваться только тогда, когда механическое воздействие на смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей будет вызывать диспергирование, т. е. дробление жидкости на очень мелкие частицы. Ясно, что чем меньше поверхностное натяжение жидкостей, тем легче будет идти образование капель, т. е. увеличение общей поверхности жидкости, так как оно будет требовать меньшей затраты работы. Однако после перемешивания двух чистых, нерастворимых друг в друге жидкостей стойкость полученной эмульсии обычно невелика. Более тяжелая жидкость осядет на дно, капельки дисперсной фазы, сталкиваясь друг с другом, объединятся в более крупные. Оба эти процесса и приведут к расслаиванию эмульсии на два слоя. Только при очень высокой степени дисперсности, когда диаметр капель дисперсной фазы измеряется десятыми долями микрона (10-7 М) И межмолекулярные силы уравнивают гравитационные силы, разрушение эмульсии становится затруднительным.
Иначе обстоит дело, если смесь двух нерастворимых жидкостей находится в условиях, способствующих диспергированию, и в ней присутствует какое-либо поверхностно-активное вещество, понижающее поверхностное натяжение за счет образования адсорбционного слоя. Во-первых, это способствует дроблению капель, а во-вторых (что имеет решающее значение), капли будут окружены не молекулами дисперсной среды, а прочной пленкой адсообционного слоя. В этом случае образуются стойкие, трудно расслаивающиеся эмульсии, так как капли дисперсной фазы, защищенные своеобразным панцирем - адсорбционной пленкой, не могут сливаться друг с другом. В некоторых случаях толщина адсорбционной пленки такова, что ее можно рассмотреть в микроскоп.
При наличии эмульгаторов обоих типов возможно обращение эмульсий, т. е. переход их из одного типа в другой. Этим явлением пользуются иногда при разрушении эмульсий.
Похожие статьи
-
Заключение - Производственный потенциал нефтегазовой промышленности
На сегодняшний день стало ясно, что нефтяная отрасль способна стать "локомотивом" дальнейшего развития страны. Однако нефтяные компании нуждаются в...
-
Стабилизация нефти - Производственный потенциал нефтегазовой промышленности
Даже после многоступенчатой промысловой сепарации в нефти остается весьма значительное количество углеводородов С1-С4. Значительная часть этих...
-
Нефть. Нефтяная промышленность - Технология переработки нефти
Происхождение нефти Нефть - это горная порода. Она относятся к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Мы...
-
При размещении товарных групп в торговом зале учитывают ряд факторов: 1) частоту приобретения отдельных видов товаров и частоту пополнения товарных...
-
В настоящее время резка металла приобретает все большее значение. Это происходит в первую очередь за счет увеличения объемов производства с которыми не...
-
Воздушная среда рабочей зоны. Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных...
-
ООО "Татнефть-РНО-МехСервис" ООО "Татнефть-РНО-МехСервис" - современное предприятие машиностроительного профиля, осуществляющее изготовление и ремонт...
-
Термической обработкой стали называется совокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее...
-
Рассчитаем необходимое число единиц гипсоварочных котлов, согласно формуле: N=Pп/(Pч-K), Где Pп - требуемая часовая производительность предприятия; Pч -...
-
Вентиляция в производственном помещении - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Вентиляционные системы устанавливаются для поддержания нормативных метеорологических параметров в помещениях разной функциональности. Классифицировать...
-
Введение - Оборудование нефтяной компании
На сегодняшний день во многих сферах деятельности человека существует потребность в обработке и хранении большого количества данных, и за частую этот...
-
Под временем перерывов понимается часть рабочего дня, в течение которой трудовой процесс не осуществляется по различным причинам. Время работы в свою...
-
Понятие о качестве продукции. Качество продукции -- это совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в...
-
Металлургический комплекс включает черную и цветную металлургию, то есть совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса...
-
Производственный процесс -- понятие более широкое, включающее в себя кроме технологического процесса все другие вспомогательные процессы, подготовку...
-
Термины и определения - Параметры микроклимата производственной среды
2.1. Производственные помещения - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или...
-
Применение лазерного луча в промышленности и технике - Лазеры
Оптические квантовые генераторы и их излучение нашли применение во многих отраслях промышленности. Так, например, в индустрии наблюдается применение...
-
В ходе выполнения курсового проекта были найдены 12 альтернативных вариантов производственной структуры поточной линии и рассчитаны их основные...
-
Промышленное производство -- это сложный процесс превращения сырья, материалов полуфабрикатов и других предметов труда в готовую продукцию,...
-
Исторически доказано, что родиной макаронных изделий является Италия. Макароны (итал. Maccheroni) -- трубчатые макаронные изделия (тесто), из высушенного...
-
Введение - Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности
Гомогенизацией называется механический процесс разделения частиц вещества на части с очень малыми размерами (100-200 мкм и меньше) частиц с целью...
-
Технологическая схема производства любого вида хлебного изделия включает в себя последовательность отдельных технологических этапов и операций,...
-
При планировании товарных запасов необходимо учитывать товарные потери, которые возникают на всех стадиях обращения товаров: при транспортировке,...
-
В современном мире все более актуальным является вопрос экологии. Особенно тщательному рассмотрению подлежат вопросы экологии в нефтяной и газовой...
-
В связи с тем, что в однопредметной (или многопредметной) поточной линии имеются недогрузки оборудования и рабочих, необходимо в течение рабочей смены...
-
Ассортимент товаров - совокупность их видов, разновидностей и сортов, объединенных или сочетающихся по определенному признаку. Основными группировочными...
-
Общество с ограниченной ответственностью "Актив" (ООО "Актив") как юридическое лицо, ранее товарищество с ограниченной ответственностью "Актив",...
-
Анализ производственной деятельности предприятия - Предприятие общественного питания кафе "Калинка"
Ассортимент и технология приготовления блюд, кулинарных и кондитерских изделий. Учитывая довольно широкий спектр обслуживания в кафе, ассортимент...
-
Паяние твердыми припоями. - Основные положения производственного процесса ремонта с/х машин
Для паяния изделий из меди и латуни, при паянии наиболее ответственных швов, применяют твердые припои, состоящие из сплава меди и цинка. К таким припоям...
-
Битум -- это продукт черного цвета с плотностью около единицы, с низкой тепло - и электропроводностью. Он прекрасно противостоит воздействию различных...
-
Площадь рабочего участка, с учетом габаритов оборудования и допустимого расстояния между ними, составляет 432 м2 (длина 24 м, ширина 18 м). В площадь...
-
Основы технологии производства нефтяных масел - Технологии переработки нефти
Технология производства масел состоит из трех основных этапов: получение масляных фракций, выработка из них базовых масел-компонентов и смешение...
-
Нано технологии в сельском хозяйстве и промышленности - Нано технологии в современном мире
Нано технологии способны произвести революцию в сельском хозяйстве. Молекулярные роботы смогут производить пищу, "освободив" от этого растения и...
-
Организация производственно-ветеринарного контроля. - Производство колбасных изделий
Контроль качества сырья и готовой продукции. Качество колбасных изделий определяется комплексом показателей, в первую очередь пищевой ценностью,...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Сырье в промышленности. Металлорезание
Для развитых стран сегодня характерны насыщенность производства техникой и квалифицированной рабочей силой, наличие, емкого платежеспособного спроса на...
-
Производственный и технологические процессы основного производства машиностроительного предприятия Вопросы по теме Производственный процесс и принципы...
-
Организация работы столовой Столовая - общедоступное или обслуживающее определенный контингент потребителей предприятие общественного питания,...
-
Установка 5-201/202 - Конденсатные ловушки СД и НД - Оборудование нефтяной компании
Многофазовый поток, поступающий с манифольдов скважин непосредственно направляется на две паралельные конденсатные ловушки СД 5-210-VQ-01A/B. Они...
-
Установка 5-340 - Осушка очищенного газа и регулирование точки росы - Оборудование нефтяной компании
Охлажденный очищенный газ из абсорбера MDEA попадает в коагулятор фильтерного типа 5-340CQ-01, в котором удаляется принесенная жидкость. Имеютя 4 емкости...
-
Описание задачи проектирования Данная система предназначена для установки "Cannon Viking Maxfoam", которая в свою очередь предназначена для производства...
Нефтяные эмульсии - Производственный потенциал нефтегазовой промышленности