СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 2000 года по МПК B01D17/06 

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей областях промышленности для увеличения глубины разделения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгатора.

Известен способ обезвоживания водонефтяной эмульсии, заключающийся в обработке ее сильным магнитным полем и последующем отстое, позволяющий ускорить отделение нефти в 2-3 раза [патент RU 2095119, В 01 D 17/06].

Недостатком указанного способа является необходимость обработки всего потока водонефтяной эмульсии, что делает применение данного способа технически трудно осуществимым из-за больших габаритов омагничивающих устройств и их потребляемой мощности.

Наиболее близким по совокупности признаков является способ обезвоживания водонефтяной эмульсии, включающий обработку магнитным полем товарной формы деэмульгатора при пропускании его через соленоид непосредственно перед введением в технологическую линию. В данном способе внутреннее пространство соленоида заполнено немагнитным и химически инертным по отношению к деэмульгатору материалом. Для воздействия на деэмульгатор используют слабое высокочастотное магнитное поле, частота которого является резонансной по отношению к величине вертикальной составляющей постоянного геомагнитного поля. Концентрации вводимого деэмульгатора (товарной формы) составляют от 20 до 60 мг/л водонефтяной эмульсии. При этом достигается увеличение скорости и глубины, разделении эмульсии в 2-3 раза [патент RU 2067492, В 01 D 17/06].

Недостатком указанного способа является высокая концентрация дорогостоящего деэмульгатора и значительный его расход; необходимость настройки каждого устройства в резонанс с соответствующей величиной вертикальной составляющей геомагнитного поля; а также значительное гидравлическое сопротивление, создаваемое материалом, заполняющим внутреннее пространство соленоида при движении через него товарной формы деэмульгатора, обладающей значительной вязкостью.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение глубины и скорости обезвоживания водонефтяной эмульсии, экономия деэмульгатора.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что обработке постоянным магнитным полем подвергают водный раствор деэмульгатора в омагничивающем устройстве проточного типа. Увеличение активности раствора деэмульгатора происходит в результате пересечения магнитного поля потоком жидкости. Это приводит к структурированию раствора деэмульгатора и, в свою очередь, повышает его поверхностную активность. При смешении обработанного раствора деэмульгатора с водонефтяной эмульсией облегчается разрушение сольватных оболочек вокруг глобул воды вследствие уменьшения межфазного натяжения на границе углеводород - вода. В результате ускоряется агрегирование, слияние, укрупнение и осаждение капель воды водонефтяной эмульсии.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Товарную форму деэмульгатора предварительно растворяют водой до концентрации 2 мас.% и направляют снизу вверх в омагничивающее устройство электромагнитного исполнения с сердечником [Заявка N 98104229/25 (004435), С 02 F 1/48]. Причем устройство расположено вертикально или наклонно во избежание образования воздушных пробок. Поток водного раствора деэмульгатора перпендикулярно пересекает постоянное магнитное поле с линейной скоростью 0,5 - 1,5 м/с. Напряженность поля в зазорах устройства выбирают в интервале от 80 до 115 кА/м в зависимости от характеристик водонефтяной эмульсии и задают путем изменения постоянного тока в блоке питания устройства. На процесс разделения водонефтяной эмульсии большое влияние оказывает температура, причем чем больше плотность и вязкость водонефтяной эмульсии, тем выше необходимая температура. Поэтому для каждого типа водонефтяной эмульсии выбирают температуру для разделения и отстоя в зависимости от плотности, ориентируясь на известной закономерности. При реализации предлагаемого способа поддерживали постоянной выбранную температуру для каждого типа водонефтяной эмульсии.

Подготовка деэмульгатора.

В 1 литре воды растворили 20 мг товарной формы деэмульгатора Прохалит R 2 269, полученный раствор пропустили через омагничивающее устройство с линейной скоростью 1,0 м/с. Напряженность магнитного поля составила 110 кА/м.

Пример 1
Обработанный в магнитном поле раствор деэмульгатора в объеме 7 мл смешивали с 1 литром водонефтяной эмульсии, подогретой до 25^oC, относительная плотность которой 0,8207, исходное содержание воды 1,2 об.%. Затем смесь отстаивали до тех пор, пока не переставал прирастать уровень раздела вода-нефть. Водную фазу дренировали, а углеводородную анализировали на содержание остаточной воды по ГОСТ 2477-65. Содержание остаточной воды в углеводородной фазе составило "следы" (степень обезвоживания >99%).

Пример 2
Обработанный в магнитном поле раствор деэмульгатора в объеме 7 мл смешивали с 1 литром водонефтяной эмульсии, подогретой до 40^oC, относительная плотность которой 0,8546, исходное содержание воды 2,9 об.%. Затем смесь отстаивали и анализировали как в примере 1. Степень обезвоживания нефти составила 95%.

Пример 3
Обработанный в магнитном поле раствор деэмульгатора в объеме 7 мл смешивали с 1 литром водонефтяной эмульсии, подогретой до 50^oC, относительная плотность которой 0,8963, исходное содержание воды 5,0 об.%. Затем смесь отстаивали и анализировали как в примере 1. Степень обезвоживания нефти составила 96% (см. таблицу).

Из данных примеров видно, что при концентрации деэмульгатора 7 мг/л степень обезвоживания по предлагаемому способу достигает от 95 до 99% для всех изученных типов водонефтяных эмульсий. В то же время, по наиболее близкому по совокупности признаков способу [патент RU 2067492, В 01 D 17/06], степень обезвоживания составляет 18-25% при концентрациях деэмульгатора 7-20 мг/л.

Таким образом, предлагаемый способ, включающий смешение водонефтяной эмульсии с водным раствором деэмульгатора, предварительно обработанного в постоянном магнитном поле, позволяет увеличить степень обезвоживания водонефтяной эмульсии при минимальных количествах деэмульгатора в 1,3-1,5 раза по сравнению с традиционным способом (без применения магнитного поля).

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности. Товарную форму деэмульгатора предварительно растворяют в воде и воздействуют постоянным магнитным полем на водный раствор деэмульгатора при протекании его через зазоры омагничивающего устройства. После этого эмульсию смешивают с деэмульгатором и отстаивают. Способ позволяет увеличить степень обезвоживания водонефтяной эмульсии. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии, включающий воздействие на деэмульгатор магнитным полем, смешивание водонефтяной эмульсии с деэмульгатором и отстой эмульсии, отличающийся тем, что товарную форму деэмульгатора предварительно растворяют в воде и воздействуют постоянным магнитным полем на водный раствор деэмульгатора при протекании его через зазоры омагничивающего устройства. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что товарную форму деэмульгатора растворяют водой до концентрации 1 - 4%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработанный постоянным магнитным полем водный раствор деэмульгатора смешивают с водонефтяной эмульсией до концентрации деэмульгатора 5 - 10 мг/л. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на водный раствор деэмульгатора воздействуют постоянным магнитным полем напряженностью от 80 до 115 кА/м.