Способ обезвоживания и обессоливания нефти

(52) 10 31/06 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат,обеспечиваемый изобретением, выражается в более полном удалении воды и солей из нефти и экономии пресной воды. Способ обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки деэмульгатором и гомогенизацией эмульсии, в котором гомогенизация производится после ввода деэмульгатора и нагревания системы гидродинамической обработкой эмульсии в центробежном поле и последующем ее течении по поступательно разворотной(змеевидной) траектории с числом разворотов не менее 10(73) Некоммерческое акционерное общество Алматинский университет энергетики и связи(56) Предварительный патент РК 20023, С 10 33/04, 2008(57) Изобретение относится к способам обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для первичной подготовки нефти на нефтепромыслах. Изобретение относится к способам обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для первичной подготовки нефти на нефтепромыслах. Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки ее деэмульгатором и гомогенизацией эмульсии (Предпатент РК 20023,10 33/04, 2008 г.) Недостатком указанного способа является недостаточное удаление солей и воды из нефти. Задачей изобретения является разработка способа обезвоживания и обессоливания нефти,обеспечивающей повышение степени обезвоживания и обессоливания и экономия пресной воды. Технический результат,обеспечиваемый изобретением, выражается в более полном удалении воды и солей из нефти и экономии пресной воды. Способ обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки деэмульгатором и гомогенизацией эмульсии, в котором гомогенизация производится после ввода деэмульгатора и нагревания системы гидродинамической обработкой эмульсии в центробежном поле и последующем ее течении по поступательно разворотной(змеевидной) траектории с числом разворотов не менее 10(десяти) и длиной прямолинейной части, большей,чем радиус разворота в 9-10 раз в герметичных условиях. Изобретение осуществляется следующим образом. Перед переработкой нефть должна быть очищена от примесей, в частности, от воды и солей. Вода и соли частично удаляются при промысловой подготовке нефти термохимическим отстаиванием. Окончательное их удаление производится на заводе в электрообезвоживающих аппаратах. Многие нефти Казахстана являются высоковязкими, с повышенным содержанием смолоасфальтеновых веществ и парафинов. Обезвоживание и обессоливание таких нефтей является сложной задачей. Указанные вещества сорбируются на поверхности капель воды в нефти и образуют бронирующую оболочку, препятствуя слиянию капель и их седиментации, переходу солей из нефти в состав воды. Деэмульгатор как поверхностно - активное вещество (ПАВ) сорбируется на поверхности капель воды в нефти, частично вытесняет стабилизатор и уменьшает прочность защитной оболочки. Однако для указанных нефтей подбор эффективного деэмульгатора является сложной задачей и чаще всего нефть после предварительной подготовки сдается по низкому классу качества. Эффективное разрушение бронирующих оболочек капель воды из природных эмульгаторов нефти может быть достигнуто механическим разрушением при гидродинамической обработке(ГДО) эмульсии. Интенсивное перемешивание эмульсии, происходящее при турбулентном режиме течения, которое сопровождается многократным столкновением капель,их коалесценцией,дроблением и преобразованием эмульсии является гидродинамической обработкой эмульсии. 2 В результате указанных процессов происходит отрыв сорбированных стабилизаторов от капли и переход их в нефтяную фазу, т.е. имеет место уменьшение прочности защитной оболочки капель воды в нефти. Ввод деэмульгатора и нагревание эмульсии перед ее гидродинамической обработкой значительно ускоряют процесс разрушения и вытеснения защитной оболочки с поверхности капель воды. Слияние капель происходит после разрушения их бронирующих оболочек из природных стабилизаторов эмульсии. Указанная защитная оболочка также препятствует переходу солей из нефти в состав воды капли. Ускорение разрушения защитной оболочки капель воды в нефти необходимо для гомогенизации эмульсии получения эмульсии монодисперсного состава. При монодисперсном составе достигается равномерное распределение капель в объеме нефти, которое обеспечивает более полное обессоливание сырья. При термохимическом отстое (разделении эмульсии на нефть и воду) монодисперсный состав обеспечивает равномерное и быстрое отделение капель воды от нефти. Гомогенизация эмульсии происходит при гидродинамической обработке сырья в центробежном насосе и последующем движении по системе труб, обеспечивающих поступательно разворотную (змеевидную) траекторию течения эмульсии. Обработка эмульсии в центробежном поле насоса обеспечивает дробление капель воды и частичное разрушение их защитных оболочек. Далее эмульсия поступает в систему труб и совершает поступательное - разворотное движение. Интенсивная коалесценция капель и последующее дробление, и преобразование эмульсии происходит на участке разворота за счет ударов об стенку трубы. Многократное повторение таких процессов(не менее 10) обеспечит достаточное обессоливание нефти и получение монодисперсной эмульсии. Для получения достаточной скорости, обеспечивающих указанные взаимодействия капель необходим прямолинейный участок движения перед разворотом, длина, которой должна быть в 9-10 раз больше радиуса разворота. Гидродинамическая обработка эмульсии должна производиться в герметичных условиях для исключения отделения легких фракций нефти. Размер капель воды в нефти определяется путем седиментационного анализа на торзионных весах ВТ - 500. В качестве деэмульгатора использовался дисольван - 4397. Опыты проводились с нефтью месторождения Забурунье. Содержание воды и солей определялись по ГОСТ 2477 - 65 и ГОСТ 21534 - 76. Пример 1. Были проведены измерения содержания воды и солей в нефти до и после деэмульсации с использованием и без использования гидродинамической обработки эмульсии. Температура испытания 60 С. Гидродинамическая обработка эмульсии производилась в промысловых условиях. Нефть с выкида центробежного насоса поступила в систему, где происходило ее поступательно - разворотное движение. Результаты опытов приведены в таблице 1. Таблица 1 Опыт с использованием ГДО Остаточное содержание воды,Остаточное содержание солей г/т Прототип, обработка пропеллерной мешалкой Остаточное содержание воды,Пример 2. Определение размеров капель воды в эмульсии производилось с помощью торзионных весов ВТ - 500. Предварительно нефть разбавлялась в петролейном эфире в соотношении 13. Было получено, что монодисперсный состав эмульсии достигается при гидродинамической обработке(ГДО) и дозе деэмульгатора более 150 г/т. При меньших дозах реагента и без ГДО эмульсия является полидисперсной. Обессоливание и обезвоживание не достигает цели. Анализ таблицы 1 показывает, что применение предлагаемого способа обезвоживания и обессоливания нефти обеспечивает повышение степени обезвоживания и обессоливания без добавления пресной воды. Математическая обработка результатов промысловых испытаний показала, что для достижения эффективного отделения воды и солей от нефти необходимо обеспечить следующее установка для обработки эмульсии при ее поступательно - разворотном движении должна иметь число разворотов не менее 10 с длиной прямолинейной части, большей, чем радиус разворота в 9-10 раз. Эффективная доза указанного деэмульгатора для данной нефти составляет 400 г/т, при температуре обработки 60 С. Без предварительной гомогенизации и ГДО для эффективного обезвоживания и обессоливания, тяжелых и вязких нефтей необходимо использовать повышенные дозы деэмульгатора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки деэмульгатором и гомогенизацией эмульсии, отличающийся тем, что гомогенизация производится после ввода деэмульгатора и нагревания гидродинамической обработкой эмульсии в центробежном поле и последующем ее течении по поступательно - разворотной траектории с числом разворотов не менее 10 и длиной прямолинейного участка большей, чем радиус разворота в 9-10 раз в герметичных условиях.