Способ обезвоживания нефти

 

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для увеличения скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов. Сущностью предлагаемого способа является повышение скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий путем увеличения эффективности деэмульгатора с помощью магнитной обработки его товарной формы. Увеличение активности деэмульгатора осуществляют воздействием геомагнитного поля, модулируемого слабым высокочастотным резонансным по амплитуде и частоте полем, в силовом поле приповерхностного слоя немагнитного и химически инертного твердого материала. Преимуществом данного способа является то, что вместо магнитной обработки всей нефтяной эмульсии воздействию поля подвергают только вводимый в нее деэмульгатор, объем которого в 40-50 тысяч раз меньше, что приводит к снижению габаритов омагничивающих устройств и их потребляемой мощности. Энергетические затраты в этом способе уменьшаются также благодаря применению слабых резонансных магнитных полей вместо сильных. Предлагаемый способ позволяет в несколько раз увеличить скорость и глубину разделения водонефтяных эмульсий при неизменной концентрации деэмульгатора, либо достигать снижения концентрации деэмульгатора в 2-3 раза без снижения скорости и глубины обезвоживания нефти. 2 ил.

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

Наиболее близким по технической сущности является способ обезвоживания водонефтяных эмульсий путем воздействия сильного импульсного магнитного поля на весь объем эмульсии с деэмульгатором [1] В средний по величине цех по подготовке нефти поступает до 50-80 тыс. т водонефтяной эмульсии в сутки. Для магнитной обработки такого количества эмульсии применение данного способа технически трудно осуществимо и экономически невыгодно.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что вместо магнитной обработки всей эмульсии с деэмульгатором сильным импульсным магнитным полем увеличение скорости и глубины обезвоживания нефти достигают путем магнитной обработки только товарной формы дезмульгатора, повышая его эффективность и снижая тем самым его удельный расход. Увеличение активности деэмульгатора осуществляют совместным воздействием геомагнитного поля, модулируемого слабым высокочастотным резонансным по амплитуде и частоте полем и силовым полем приповерхностного слоя специально подобранного немагнитного и химически инертного твердого материала. Повышение эффективности деэмульгатора обусловлено снижением его критической концентрации мицеллообразования (ККМ), что проявляется в увеличении оптической плотности его водного и углеводородного растворов в 2-10 раз. Степень увеличения оптической плотности водных и углеводородных растворов деэмульгатора является мерой повышения его эффективности в результате данной магнитной обработки.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Товарная форма деэмульгатора непосредственно перед введением в технологическую линию протекает снизу вверх через вертикально расположенный соленоид, слабое высокочастотное магнитное поле которого модулирует вертикальную составляющую геомагнитного поля. Необходимая амплитуда и частота переменного магнитного поля создаются и поддерживаются неизменными с помощью генератора, который питается постоянным напряжением 12-20 В от блока питания. Потребляемая мощность устройства менее 10 Вт. Внутреннее пространство соленоида заполняется либо гранулированными частицами, либо стопкой перфорированных пластин, изготовленных из немагнитного и химически инертного твердого материала. Пространство между соленоидом и корпусом устройства заполняется немагнитным диэлектрическим веществом.

Частота переменного магнитного поля, воздействующего на деэмульгатор в предлагаемом способе, является резонансной по отношению к величине вертикальной составляющей постоянного геомагнитного поля к амплитуде переменного поля. Поэтому каждое устройство необходимо настраивать в резонанс с соответствующей величиной вертикальной составляющей геометрического поля, что свидетельствует об определяющей роли геомагнитного поля в данном способе.

Принципиально новым решением в данном изобретении является то, что магнитная обработка деэмульгатора происходит при его контакте с немагнитным и химически инертным твердым материалом. При протекании через соленоид, заполненный твердыми немагнитными частицами или перфорированными пластинами, поток деэмульгатора распределяется на тонкие приповерхностные слои и магнитная обработка деэмульгатора происходит в силовом поле этого твердого материала. Силовое поле позволяет, во-первых, направленно изменять активность деэмульгатора и, во-вторых, приводит к снижению времени, за которое достигается максимальное изменение этих свойств под воздействием переменного магнитного поля. При отсутствии переменного магнитного поля протекание деэмульгатора через соленоид с частицами того же твердого материала практически не меняет его свойства.

Возможность направленного изменения свойств деэмульгаторов с помощью силового поля твердых немагнитных и химически инертных частиц показана на фиг. 1. Здесь изображены концентрационные зависимости объема выделившейся из водонефтяной эмульсии воды (температура эмульсии во всех экспериментах равнялась 40^oС) после введения в нее исходного деэмульгатора Сепарол WF-41 (кривая 1) и подвергнутого воздействию одного и того же магнитного поля, но в присутствии твердых частиц, изготовленных из различных материалов (кривые 2 и 3). Легко видеть, что в присутствии одних твердых частиц (кривая 2) магнитная обработка деэмульгатора приводит к снижению степени разделения эмульсии при малых концентрациях, а в присутствии частиц другой физико-химической природы - к увеличению (кривая 3). Таким образом, правильным подбором частиц твердой фазы достигают повышения эффективности деэмульгатора при его малых концентрациях, что позволяет получать товарную нефть при более низких удельных расходах деэмульгатора. Повышенная активность омагниченного деэмульгатора медленно снижается к исходному значению в течение примерно месяца.

На фиг. 2 на примере деэмульгатора СНПХ-4501 показаны достигаемые с помощью предлагаемого изобретения увеличения скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий. На данной фигуре кривым 1 и 2 соответствует кинетика разрушения водонефтяной эмульсии при введении в нее исходного деэмульгатора с концентрацией 20 мг/л (кривая 1) и 60 мг/л (кривая 2), а кривой 3 - обработанного реагента с концентрацией 20 мг/л. Видно, что скорость разрушения эмульсии при введении в нее 20 мг/л обработанного СНПХ-4501 оказалась выше, чем при введении 60 мг/л исходного реагента.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в несколько раз увеличить скорость и глубину разделения водонефтяных эмульсий при неизменной концентрации деэмульгатора, либо достигать снижения концентрации деэмульгатора в 2-3 раза без снижения скорости и глубины разрушения эмульсии.

Формула изобретения

Способ обезвоживания нефти, включающий смешивание водонефтяной эмульсии с деэмульгатором и воздействие магнитным полем, отличающийся тем, что магнитным полем воздействуют на деэмульгатор перед смешением при протекании его через слой наполнителя из немагнитного и химически инертного по отношению к деэмульгатору материала, при этом используют слабое высокочастотное магнитное поле, резонансное геомагнитному полю.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2