Деемульгатори в нафтовій промисловості
На етапі розвитку людства применшити роль нафти і нафтопродуктів неможливо. Величезна кількість предметів, що оточують нас у повсякденному житті, є продуктами видобутку та переробки нафти. А реальної альтернативи паливу, що отримується з нафти у промисловому масштабі, як енергоносія, на сьогоднішній момент просто немає.
Причини утворення емульсій у нафті.
Процес підготовки нафти одна із найважливіших у технологічному ланцюжку «видобуток - транспортування - переробка». Від цього процесу максимально залежить якість нафти при видобутку, її собівартість і, зрештою, якість нафтопродуктів. В реальних умовах при експлуатації нафтопромислового обладнання часто утворюються високостійкі емульсії, наприклад, «вода в нафті». Стійкість отриманих емульсій може бути різною: від кількох секунд до кількох років. Така різна агрегативна стійкість визначається: різними термодинамічними процесами в нафті, утворення подвійного електричного шару, властивостями емульгованої води, щільністю та в'язкістю нафти та іншими умовами. До природних стабілізаторів нафтових емульсій відносяться природні «поверхнево-активні речовини» (парафіни, смоли, нафтени та інші). А також свою роль вносять дрібні завислі частки кварцу, глини, солі. Стійкі нафтові емульсії значно ускладнюють роботу обладнання (знижується ефективність роботи насосних установок, збільшення тиску рідини значно піднімає навантаження на електродвигуни та трубопроводи, обладнання піддається значному корозійному зносу). Ця проблема вирішується шляхом застосування спеціальних хімічних реагентів - деемульгаторів.
Деемульгатори та їх особливості.
Деемульгатори - спеціалізовані реагенти, необхідні для стійкого руйнування емульсій, сформовані водою та нафтою. Роль деемульгатора в знесолюванні та зневодненні нафти полягає у проникненні в поверхневий шар частинок емульсії та заміщенні чи витісненні присутніх там природних стабілізаторів: асфальтену та інших природних «поверхнево активних речовин». Таким чином, деемульгатори змінюють поверхневий натяг, і мікроемульсія зазнає руйнування. Даний процес розшаровування зв'язків нафти та води та подальшого руйнування називається деемульсацією.
Поліпшення показників товарної нафти, відповідність кількості солей та води технічним нормам дає змогу забезпечити отримання нафти першої групи, частка води 0.5% та частка солей 100 мг/дм.куб. Для другої та третьої групи відповідно - води 0,5% та 1.3%, а солі 300 мг/дм.куб та 900 мг/дм.куб. Для вирішення спеціалізованих завдань нафтопереробки застосовуються деемульгатори з особливими властивостями. Такі деемульгатори вирішують окремі специфічні завдання: знесолення, очищення пластової води (води, що знаходиться в пластах гірських порід і є напірною), безпосереднє руйнування емульсій, обробка нафти при низьких температурах і т.д.
Виділяються такі види деемульгаторів: дроппери та клінери.
Дроппери дозволяють максимально швидко та ефективно скинути воду у мінімальний час. Вибір дропперів обгрунтований інтенсифікацією видобутку нафти.
Клінери - забезпечують високу стабільність підготовки нафти при постійному обсязі нафти, що обробляється.
Ефективна витрата деемульгатора (тобто його кількість в г/т), необхідне для продуктивного зневоднення та знесолення нафти, найважливіший показник, що визначається властивостями самої нафти та деемульгатора.
Вплив нафтових емульсій на продукт нафтопереробки.
Найважливішим продуктом переробки є різні види палива: бензин, дизельне паливо та інші. Відповідно, якість палива безпосередньо залежить від підготовки нафти та самого процесу переробки. Наявність води та солі в паливі вкрай неприпустима. Певна кількість води практично завжди знаходиться у паливі. Ось ця вода і є розчинником та переносником солі до різних частин та вузлів двигуна. Солі виділяються переважно на гарячій апаратурі, відповідно при випаровуванні води. У дизелях, наприклад, швидкість подачі палива досягає 140-160м/с. при тиску 30-160МПа через форсунки діаметром всього 0.12-0.16 мм., і навіть мінімальна присутність механічних домішок викликає абразивне зношування плунжерної пари форсунок. Наявність солей та води в паливі значно прискорює процес корозії деталей (особливо у місцях з підвищеним температурним режимом), забиває фільтри тонкого очищення, виводить з ладу паливну апаратуру. Особливо взимку це призводить до їх забруднення та припинення подачі палива. Мазут, в якому переважно залишаються солі з сирої нафти, має агресивні корозійні властивості, що вкрай негативно позначається особливо на турбінних двигунах. Уникнути негативних наслідків такого роду якраз і можливо за допомогою деемульгаторів.