Stabilizzazione dell'olio: descrizione della tecnologia, processo di preparazione, dispositivo di installazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

I processi di sfruttamento dei pozzi petroliferi nei campi sono spesso accompagnati da allagamenti delle formazioni trattate, contro le quali si formano stabili emulsioni acqua-olio. Il risultato è la formazione di precipitati, che aumentano la viscosità della miscela e ne aumentano il punto di scorrimento. In questo stato le risorse devono essere sottoposte a lavorazioni primarie, una delle quali è la stabilizzazione del petrolio e delle relative emulsioni.

Caratteristiche del materiale lavorato

Oltre ai processi preparatori per la dissalazione e la disidratazione, la stabilizzazione viene applicata a materiali oleosi contaminati da fasi liquide e particelle estranee. Come già notato, si tratta principalmente di miscele acqua-emulsione contenenti componenti tensioattivi. La presenza di emulsionanti, a sua volta, rende l'emulsione più stabile e immune da fattori esterni.impatto, che impedisce alla frazione oleosa di esfoliare a livello molecolare in modo naturale. Inoltre, la composizione può includere impurità meccaniche, elementi di metalli pesanti, resine e paraffine. In condizioni naturali, la stabilizzazione dell'olio è un processo dinamico determinato dalle caratteristiche dell'adsorbimento competitivo dei componenti emulsionanti sulle goccioline d'acqua. Determinare la composizione degli strati interfacciali di una particolare emulsione consente di scoprire le proprietà del suo stabilizzante e scegliere il metodo di esposizione più efficace a livello industriale in un ambiente artificiale.

A cosa serve la stabilizzazione?

I processi di stabilizzazione fisico-chimica nell'industria petrolifera e del gas possono avere diversi compiti. Per cominciare, vale la pena notare le carenze delle tecnologie di produzione del petrolio, che si esprimono nella perdita di frazioni leggere di una sostanza utile. D' altra parte, una serie di fanghi e gas volatili nocivi vengono recuperati e trasportati insieme alla fase oleosa direttamente alle fasi di purificazione. A sua volta, la tecnologia di stabilizzazione dell'olio, a seconda dell'attività degli emulsionanti e di altri componenti attivi nella composizione dell'emulsione, può svolgere sia funzioni di conservazione che fungere da agente di separazione. Nel primo caso è previsto l'effetto sigillante dell'emulsione, che consente di realizzare frazioni di carbonio leggero e pesante insieme alla base oleosa, che può essere utilizzata nell'industria petrolifera e del gas. Per quanto riguarda la separazione, nell'ambito di questa funzione vengono separate le fasi di olio, acqua, gas, impurità meccaniche e altri fanghiinclusioni. Inoltre, va sottolineato che la tecnica di separazione di per sé non significa affatto il rilascio automatico di componenti diversi dall'olio. La composizione può contenere anche frazioni utili, ma la loro ulteriore lavorazione avverrà separatamente dall'olio.

Il principio di funzionamento del processo di stabilizzazione

La tecnologia può essere prodotta in due modi principali: per separazione e per rettifica. Nel primo caso si separano le fasi gassose e gli idrocarburi che li accompagnano. Ad esempio, la separazione può essere organizzata come un processo di evaporazione, fornito da variazioni di temperatura e pressione nella camera di lavoro. Qual è il processo di stabilizzazione dell'olio attraverso la rettifica? Questo metodo prevede anche la separazione di alcune fasi, ma l'enfasi è sul processo di riscaldamento dell'emulsione. In entrambi i casi, i parametri e i processi di elaborazione aggiuntivi saranno stabiliti dai requisiti per frazioni specifiche che devono essere isolate o conservate nella composizione.

Processo di stabilizzazione tecnologica

Nello schema esteso, la stabilizzazione delle emulsioni acqua-olio può essere rappresentata dalla seguente sequenza di operazioni:

• Esame di un campione dell'emulsione estratta. In condizioni di laboratorio, sulla base dell'analisi del campione, vengono determinate la composizione, la densità, la viscosità, la volatilità, l'infiammabilità e altre caratteristiche della miscela.
• Preparazione per il processo di demulsificazione chimica. Il calore viene solitamente utilizzato per ridurre la viscosità dell'emulsione e facilitare un'ulteriore separazione.
• Da definiretecnologia di separazione - metodo a gravità, elettromeccanico o elettrochimico.
• Direttamente il processo di stabilizzazione dell'olio, in cui vengono rilasciate diverse fasi. Inoltre, possono essere prodotte tecnologie per la preparazione dell'olio separato per le operazioni di produzione.
• Modifica del prodotto isolato con sostanze chimiche attive.

Preparazione dell'olio per la stabilizzazione

Prima di avviare i processi tecnologici di trattamento primario, l'olio passa attraverso diversi nodi di trasporto, all'interno dei quali possono essere organizzati punti di pulizia preliminare. Questa può essere una filtrazione generale, liberando l'emulsione da grandi particelle di sabbia e fango. Dal campo al giacimento di greggio più vicino, il prodotto passa attraverso diverse stazioni di dosaggio, dove vengono prelevati anche i campioni primari e viene registrato il volume perso. Nell'unità di separazione primaria, la materia prima viene separata dall'acqua di formazione e dal gas associato in determinate quantità. L'olio è parzialmente idoneo per processi di stabilizzazione allo stato degassato e disidratato, ma questo non è il requisito principale. Inoltre, il greggio può essere accumulato nei punti di raccolta senza alcuna purificazione preliminare e inviato agli impianti di lavorazione in questo stato - quindi le procedure di desalinizzazione, disidratazione e stabilizzazione vengono eseguite in un ordine diverso. Oggi vengono utilizzati anche complessi impianti di depurazione e separazione, dove in un unico ciclo di lavorazione avviene un insieme di processi tecnologici per la preparazione delle materie prime per un'operazione di produzione.

Impostazione pergarantire il processo di stabilizzazione

Molto spesso, per la stabilizzazione vengono utilizzati separatori commerciali universali. Sono integrati nelle reti di trasporto di petrolio e gas e operano secondo il principio del servizio a flusso continuo. Il design tipico è un separatore a gravità cilindrico con tubi di derivazione per il collegamento alle tubazioni e canali di comunicazione per l'alimentazione. Il progetto dell'unità di stabilizzazione dell'olio (OSN) prevede più sezioni con un collettore di distribuzione, attraverso il quale le fasi separate vengono trasportate attraverso diversi canali. L'olio, ad esempio, viene inviato ad un'unità di decantazione per la successiva separazione delle bolle di gas occluse. I separatori a doppio serbatoio idrociclone funzionano secondo il principio delle forze centrifughe, separando petrolio e gas in flussi separati.

Attrezzature per processi di stabilizzazione e raffinazione del petrolio

Il metodo combinato di trattamento dell'olio in questo caso prevede l'implementazione di processi per la pulizia del prodotto da mercaptani leggeri e acido solfidrico. Nelle condizioni del giacimento, questa è la combinazione ottimale di metodi per la preparazione preliminare delle materie prime per le successive fasi di produzione. Nel processo tecnologico generale di pulizia e stabilizzazione vengono utilizzati riscaldamento, spruzzatura di vapore, separazione dei gas e rimozione dei residui puliti. Una condizione importante è la regolazione della pressione negli intervalli di 0,1-0,2 MPa a temperature fino a 160 ºС. Utilizzando un agente di stripping opportunamente selezionato, è possibile ottenere una stabilizzazione dell'olio di alta qualità nei campi con il necessarioselezione di distillati. La qualità del prodotto finale aumenta con la rapida diminuzione della temperatura e della pressione, che aumenta l'intensità della separazione delle miscele.

Dispositivo di colonne di distillazione

I complessi multifunzionali utilizzano gruppi di colonne per salvare le operazioni logistiche. Ciascuno di essi esegue un determinato processo tecnologico e le relative procedure si svolgono nell'infrastruttura comune a diversi livelli. In questo caso si considerano le colonne di stabilizzazione dell'olio mediante rettifica. Di norma, questa operazione è organizzata dopo i processi di disidratazione e dissalazione. La colonna ha uno scambiatore di calore in cui l'olio viene riscaldato alla temperatura ottimale, dopodiché viene rimosso sotto forma di una miscela vapore-gas-liquido e separato in fasi. Su apposite piastre del raddrizzatore, le fasi liquide vengono irrigate con uno stripping. Quindi possono seguire i processi di raffreddamento e arricchimento con altri elementi attivi, a seconda delle esigenze del distillato selezionato.

Effetti di stabilizzazione positivi

L'organizzazione tecnologica dei processi di preparazione dell'olio richiede notevoli costi energetici. La complessità di tali procedure è anche dovuta al fatto che spesso vengono eseguite sul campo senza un elevato livello di supporto infrastrutturale. Tuttavia, stabilizzare il petrolio nelle prime fasi della raffinazione offre i seguenti vantaggi:

• Ridurre il volume delle frazioni in eccesso che vengono inviate a linee sottili prima della produzione.
• Semplificazione degli schemi tecnologici per il trattamento del petrolio negli impianti di petrolio e gas.
• Miglioramento della sicurezza del trasporto di petrolio grazie alla rimozione preliminare dei composti contenenti zolfo.
• Aumento del volume del petrolio commerciale dovuto alla conservazione di utili componenti di idrocarburi.
• Basso fabbisogno di materie prime lavorate.

Conclusione

I metodi di stabilizzazione fanno parte del processo generale di pulizia delle emulsioni acqua-olio, ma hanno le loro caratteristiche in termini di applicazione. In primo luogo, è una procedura flessibile per lo scopo previsto. Può essere eseguito sia ai fini della conservazione di alcuni elementi nella composizione durante l'estrazione e il trasporto della risorsa, sia per la separazione con la rimozione di componenti non necessari. In secondo luogo, i metodi di stabilizzazione convergono nell'esecuzione tecnologica con le tecniche generali di preparazione fisica e chimica delle materie prime petrolifere e gassose, ma con alcune differenze nei parametri di esposizione ai mezzi attivi.