Вплив солей на використання нафти та нафтової сировини - Хімія
1.2. Вплив солей на використання нафти та нафтової сировини.
Наявність солей у нафті завдають особливо важкі та різноманітні ускладнення при переробці. Вміст солей у нафті нерідко достигает2000-3000мг/л й у окремих випадках сягає 0,4-0,3 %. Нормальна переробка таких нафт виявляється абсолютно неможливою.
Засмічення апаратури. Солі відкладаються головним чином у гарячій апаратурі. Розчинені у воді солі виділяються при випаровуванні води. Оскільки останнє відбувається в основному на поверхні нагрівання або в безпосередній близькості від неї, частина солей, що викристалізувалися, прилипає до цих поверхонь, осідаючи на ній у вигляді міцної кірки. Іноді ці соляні кірки відламуються, витягуються потоком нафти далі і осідають у наступній апаратурі.
Корозія апаратури. Корозія тобто. роз'їдання нафтоперегінної апаратури при переробці солоних нафт викликається виділенням вільної соляної кислоти в процесі гідролізу деяких хлористих солей.
Мазут в якому залишається значна частина солей, що містяться в сирій нафті, має також сильні корозійні властивості, що призводить до передчасного виходу з ладу топкової апаратури електростанцій і турбінних двигунів.
Зменшення асортименту вироблюваних продуктів. Солі переважно , як і за наявності механічних домішок, концентруються лише за перегоні в мазутах і гудронах. За наявними спостереженнями в апаратурі осідає тільки 10-20% солей, що містяться у вихідній сировині.
Солі миш'яку, що залишаються в первинних нафтопродуктах, які є сировиною для нателітичних процесів, є однією з основних причин отруєння дорогих каталізаторів.
2.Емульсі нафти з водою. Емульгатори.
У науково-технічній літературі існує кілька визначень поняття «емульсія», але найбільш загальним є таке; емульсія - це гетерогенна система, що складається з двох рідин, що не змішуються або малосмешивающихся, одна з яких диспергована в інший у вигляді дрібних крапельок ( глобул) діаметром перевищує 0.1 мкт. Дисперсна система з дрібнішими частинками належить колоїдному розчину.
Емульсії відносяться до мікрогетерогенних систем, частинки яких видно у звичайний оптичний мікроскоп, а колоїдні розчини належать до ультрамікрогенних систем, їх частки не видно у звичайний мікроскоп. Хоча за своєю природою вони близькі, але фізико-хімічні властивості їх різні і залежать значною мірою від дисперсності. При утворенні емульсій утворюється величезна поверхня дисперсної фази. Так, кількість глобул в одному літрі води 1%-високодісперсної емульсії обчислюється трильйонами, а загальна площа поверхні-десятками квадратних метрів. На такій величезній метфазній поверхні може адсорбуватися велика кількість, що стабілізують емульсію. Ці речовини називаються емульгаторами, адсорбуючись на межі розділу фаз, знижують поверхневий метфазний натяг, а отже зменшують вільну енергію системи і підвищують її стійкість.
Оригінальний метод виділення емульгаторів з нафтової емульсії вперше розроблено нашій країні В.Г.Беньковским зі співробітниками. Вони виділяли емульгатори з емульсій туркменських та мангишленських нафт і досліджували їх склад та властивості. Пізніше скориставшись цим методом, багато дослідників виділяли та досліджували емульгатори, що містяться в нафтах різних родовищ.
А.А.Петров із співробітниками розробили методику виділення асфальтенівта екстракційного поділу нафт на фракції, застосовуючи розчинники з різною полярністю. Експериментально вони встановили, що основними емульгаторами та стабілізаторами емульсій є високомолекулярні сполуки нафти (асфальтени, смоли та високоплавні парафіни) та високодисперговані тверді мінеральні та вугілля частинки.
Екстракційним методом емульгатори були поділені на фракції; парафіни, смоли, асфальтени, речовини з високою температурою плавлення, та тверді мінеральні та вуглисті частинки.
Також емульгаторами служать і мікрокристали парафіну, і високодисперсні мінеральні і вуглецеві частинки. Скупчення твердих частинок на межі розділу фаз обумовлено вибірковим змочуванням окремих ділянок їхньої поверхні в результаті адсорбції на ній ПВА асфальтосмолистих. Стійкість емульсій, стабілізованих твердими частинками, кількісно пов'язана з роботою змочування її олією та водою та їх впливом на частинку (на межі двох рідких фаз)
3.Основні методи знесолення нафт.
3.1.Загальний опис методів знесолення.
Для деемульсації та знесолення нафти застосовується велика кількість різних методів. Однією з основних причин великої кількості методів вважається різноманітність якостей емульсій. Одні з них, наприклад, легко піддаються відстою, інші – не відстоюються зовсім, але розкладаються хімічними методами, треті- електрогідратацією тощо.
Другою обставиною нерідко визначає вибір методу деемульсації, виявляються місцеві умови на заводах і промислах.
За наявності на заводі будь-якого відходу виробництва, здатного більшою чи меншою мірою розбивати емульсію, він нерідко використовується для деемульсації, навіть якщо дає малозадовільні результати. Навпаки, від застосуваннядеэмульгаторов хоч і високоефективних, але потребують далекого перевезення, часто відмовляються, внаслідок незабезпеченості нормального постачання ними. За відсутності на заводі чи промислі прісної води доводиться відмовлятися застосування методів знесолення, що вимагають промивання водою.
Існує думка, що завдяки зазначеною обставиною, немає і не може бути єдиного універсального методу, застосовного для всіх або принаймні для більшості емульсій.
Таку думку, мабуть, слід вважати застарілими. На підставі даних і результатів застосування деяких високоефективних деемульгаторів можна розраховувати на те, що з їх допомогою вдасться розкладати будь-які емульсії.
Для досягнення знесолення, при досить високій мінералізації емульсійної води, необхідно видалення її принаймні до 0.1%. Тому в таких випадках для власне знесолення доводиться вдаватися до додаткової операції - промивання нафти водою. З цією метою, попередньо деэмульгированная тим чи іншим способом нафту знову емульгується з прісною водою, і отримана емульсія піддається повторного розкладання зазвичай тим самим методом.
Наявність значної кількості та різноманітності методів деемульсації нафти вкрай ускладнює та ускладнює виявлення найбільш раціональних із них.
Усі існуючі методи деемульсації можуть бути розподілені на три основні групи: