СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ Советский патент 1973 года по МПК C10G33/04 

1

Изобретение относится к способам обезвоживания и обессоливания нефти с применением деэмульгаторов.

Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти путем введения в нее деэмульгатора в виде эмульсии его раствора слабой концентрации в обезвоженной нефти. Однако при таком введении деэмульгатора эффективность процесса недостаточно высока, так как не достигается равномерное распределение деэмульгатора в обезвоживаемой нефти. Кроме того, из-за грубой дисперсности предварительно приготовленной эмульсии раствора деэмульгатора в обезвоженной нефти или эмульсии, образуемой при вводе деэмульгатора в емкость, встреча глобул раствора деэмульгатора с глобулами пластовой воды (воды вообще) маловероятна, что требует повышенного расхода деэмульгатора.

С целью повышения эффективности процесса предложено деэмульгатор или его раствор вводить в виде аэрозоля.

В качестве дисперсионной среды аэрозоля желательно использовать углеводородный и/или углекислый газ.

В качестве углеводородного газа можно использовать, например, пропан, к-бутан, изобутилен, изобутан, циклопропан и их смеси. Эти газы хорошо растворяются в нефтях и могут служить хорошими носителями деэмульгатора. Однако можно применять и более легкие газы, например метан, этан, этилен, их смеси.

При осуществлении способа учитывают распыляемость деэмульгатора, которая в основном зависит от вязкопластичных свойств последнего. Если используют вязкий или пастообразный деэмульгатор (сульфанол НП-6, НП-З, прогалит, деэмульсифир 17-38, дисольван и т. п.), то аэрозоль образуют из слабоконцентрированиого водного раствора носледиего. Концентрацию деэмульгатора в растворе берут ниже критической концентрации мицеллообразования и номутнения раствора при температурных условиях деэмульсации. Это сохраняет высокие поверхностно-активные свойства деэмульгатора. При использовании жидкого деэмульгатора аэрозоль образуют непосредственно распылением самого деэмульгатора.

Концентрацшо деэмульгатора в единице объема водонефтяной эмульсин оиределяют из условия достижения минимальной механической прочное ги защитных пленок глобул воды и устанавливают для калсдой эмульсии экспериментально. Поскольку теоретическое и практическое значения оптимальной концентрации реагента зависят от дисиерсности эмульсии, состава и физических свойств пластовой воды, физико-химических свойств самой нефти, то трудно установнть однозначную зависимость этого нараметра применнтельно ко всем водонефтяныл эмульсиям. Поэтому теоретически оптимальный расход деэмульгатора можно выразить общей для всех эмульсий зависимостью:

(/ G.C,

где G - общее количество водонефтяпой

эмульсии;

С - оптимальная концентрация деэмульгатора для данной эмульсии типа «вода в масле.

При вводе в эмульсию аэрозоля, приготовлеННого из раствора деэмульгатора, обни-1Й расход раствора составит:

V K-.

bl

где V - объем раствора деэмульгатора слабой концентрации, л;

Ci-концентрация деэмульгатора в растворе, г/л;

q - общее необходимое количество деэмульгатора для данной эмульсии, г; К - коэффициент, учитываюнлий степень дисперсности аэрозоля, который ко.леблется впределах 1 -1,2.

Необходимое количество углеводородного газа определяют из условий получения высокодисперсного и кинетически устойчивого аэрозоля.

Известно, что .максимальная частичная концентрация, т. е. количество глобул дисперсионной фазы в 1 с.и, при котором существует устойчивый против коагуляции аэрозоль, не превышает 10 глобул. С другой стороны, возможно образовапие аэрозоля, в котором размеры (диаметры) глобул соизмеримы со средним пробегом молекул газа. При этом размеры глобул колеблются в пределах 0,1-0,01 мк и менее (при эмульгировании водного раствора деэмульгатора слабой концентрации в нефти разлгеры канелек не нрсвыщают 100-5 мк, причем основное количество глобул имеет большие размеры; для получения более мелких капелек требуется большее количество обезвоженной нефти, например на 1 л раствора 5-10 л нефти, т. е. слабая концентрация дисперсной фазы, что практически трудно осуществимо).

Тогда количество деэмульгатора в 1 . газа бvдeт:

10. 107.7-.. if

л. 1000-6

Таким образом, для ввода в эмульсию Ул раствора деэмульгатора в виде аэрозоля потребуется следующее теоретически минимальное количество газа:

K-q

6.V

ji,

i-io-aCi

с-ЮС-йз

где d - средний диаметр глобул раствора деэмульгатора в аэрозоле, см.

Если частичная концентрация глобул будет

менее 10, то аэрозоль будет более устойчив, а расход i-аза увеличится. Поскольку кинетическая устойчивость аэрозоля при прочих равных условиях будет зависеть от разности плотностей газа и раствора деэмульгатора, то

в качестве диснерсионной среды целесообразно использовать более тяжелые газы (газы большой плотности) из вышеуказанного ряда. Одновременно можно применять и другие газы, не образующие взрывоопасной смеси и

не влияющие на качество продукции, например углекислый газ.

Для образования аэрозоля может иснользовать аэрозольный аннарат простейшей конструкции.

Увлажненный деэмульгатором или его раствором газ, несунхий одновременно высокодиснерсные капельки деэмульгатора, поступает в деэмульсируемую жидкость. При этом часть газа растворяется в нефти и нефтеиродуктах,

а другая часть (более крупные пузырьки) перемещается вверх, обеспечивая nepeMenjHliaiHie эмульсии и флотацию деэ.мульгатора в верхние слои жидкости. По мере движения вверх пуз1 1рьки газа расширяются и лонаются; нри этом содержащаяся в них высокодиснерсные глобу,;1ы деэмульгатора разбрызгиваются li объеме з.мульсии. Происходят равно.мерпое насыщение деэмульгатором всего объема эмульсии, в несколько раз увеличивается вероятность встречи глобул воды с деэ.мульга тором. 0/1новремен)ю возрастает вероятность встречи и слняния друг с друго.м глобул воды из-за возник1ювеиия хаотнческого движения п прогрессе флотации и лонания

нузырьков газа.

Пример. При нснытании предлагаемого способа деэмульгатор - 2%-ный водный раствор дисольвана - вводят в эмульсионную нефть в виде аэрозоля. В качестве дисперсионной среды иснользуют попутный (скважннный) газ: аэрозоль деэмульгатора готовят путем Н1туцнрОБаиия в камере, установленной в линии ввода.

В результате нсш тания установлено снижение расхода деэмульгатора на 18-24%, сокращение времени отстоя эмульсии на 30- 40%, значнтель11ое улучшение качества обезвоживании | обсссоли зания нефти. Кроме того, доказано, что нроцесс обезвоживания и

обессоливан1 я д,тя нефтей средней вязкости можно вестн нри средних и низких температурах (), что важно для сокращения энергетических затрат. Процесс получения аэрозольной системы

деэмульгатора нетрудоемок и несложен. Способ более эконо: п1чен, чем применяемый способ деэму,1ьсии, и обладает нотенциальньгми 1юзможностя.1и для дальнейшего снижения материальных затрат при высококачественном

обезвоживании и обессоливании нефти. 5 Предмет изобретения 1. Способ обезвоживания и обессоливания нефти путем введения в нее деэмульгатора, 5 отличающийся тем, что, с целью повышения 6 эффективиости процесса, деэмульгатор или его раствор вводят в виде аэрозоля. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной среды аэрозоля используют углеводородный и/или углекислый газ.