Способ деэмульгирования нефтепродуктов с дисперсной водной фазой

 

Изобретение относится к обезвоживанию нефтепродуктов, представляющих собой эмульсию типа "вода в масле". Способ заключается в разрушении эмульсии с помощью активных высокомолекулярных соединений. В нефтепродукты добавляют твердофазные нерастворимые соединения гемицеллюлозы и лигнина с последующим перемешиванием и отстаиванием смеси. В частности, в нефтепродукты добавляют опилки. Кроме того, в нефтепродукты можно дополнительно добавлять реагент на основе естественных сельхозпродуктов, содержащий 50-75% полисахаридов и 7-20% белка, который собирает масляную фазу в единый агрегат, всплывающий вверх. Технический результат - улучшение экономических показателей процесса. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к обезвоживанию нефтепродуктов, представляющих собой эмульсию типа "вода в масле" для их последующего практического использования.

Существующие способы разрушения эмульсий типа "вода в масле" заключаются в том, что в систему добавляют жидкие поверхностно-активные компоненты, растворимые в масляной среде. Различие лишь в типе добавляемых компонентов. Патентная литература по данной тематике предлагает разнообразные специально синтезированные высокомолекулярные активные компоненты, разрушающие эмульсию. Деэмульгирование предполагает традиционный способ растворения этих компонентов в масляной фазе.

Известны способы деэмульгирования с применением жидких маслорастворимых деэмульгаторов и фильтрующих устройств, способствующих задержке и отделению дисперсных частиц воды. Например, для обезвоживания шлама применяется коагулянт со специальным фильтром-транспортером [Патент JP 6053202 В 4, кл. В 01 D 33/04, 1997] или листовой волокнистый материал [Патент JP 6067445 В 4, кл. В 01 D 17/04, 1997].

Недостатком данного способа является применение специальной технологии деэмульгирования с фильтрующими системами, требующими непрерывного обновления, особенно при пропускании большого количества нефтепродуктов.

Наиболее близким аналогом является способ деэмульгирования с растворением в дисперсионной масляной среде активных высокомолекулярных соединений, способствующих укрупнению капелек воды с последующим отделением водной фазы [Патент US 5505878 А, кл. В 01 D 17/04, 1997].

Недостатком данного способа является использование в качестве коагулянтов малодоступных, достаточно дорогостоящих специально синтезированных жидких маслорастворимых поверхностно-активных веществ.

Предложен способ деэмульгирования нефтепродуктов с дисперсной водной фазой, заключающийся в использовании активных высокомолекулярных соединений, отличающийся тем, что в нефтепродукты добавляют твердофазные, нерастворимые соединения гемицеллюлозы и лигнина с последующим перемешиванием и отстаиванием смеси. В частности, в нефтепродукты могут добавляться древесные опилки (естественная древесная целлюлоза, связанная в растениях с гемицеллюлозой и лигнином). Кроме того, для лучшего отслаивания системы в некоторых случаях возможно добавление реагента на основе естественных сельсхозпродуктов, содержащего 50-80% мас. полисахаридов и 7-20% мас. белка и 3-5% примесей, нерастворимых в водной фазе.

Предлагаемый способ позволяет использовать в качестве деэмульгатора достаточно дешевые легкодоступные естественные твердофазные высокомолекулярные соединения, не требующие специального синтезирования, которые после деэмульгирования выпадают в осадок. При отсутствии четкой границы раздела фаз воды и нефтепродукта в некоторых случаях возможно добавление реагента на основе естественных сельсхозпродуктов.

Предложенный способ осуществляется следующим образом: нефтепродукты с добавленными реагентами перемешиваются (30-60 мин), после чего отстаиваются (4-24 часа) до окончательного разделения водной и масляной фаз. Подача реагентов может быть осуществлена любым способом - добавлением их в предварительно залитые в резервуар нефтепродукты или добавлением нефтепродуктов к реагентам. После разделения смесь представляет собой трехфазную систему: органический слой - вверху, водный слой - внизу, твердая фаза реагентов с примесью выделенных из нефтепродуктов твердых компонентов (2-3% мас.) - на дне сосуда.

Проведенные исследования показали, что степень обезвоживания зависит от количества добавляемых реагентов, длительности перемешивания и отстаивания. Например, для нефтешламов из пруда-накопителя УКПН - 4 НГДУ Туймазанефть, содержащих 50-55% мас. воды в виде дисперсной фазы, при добавлении реагента (гемицеллюлоза с лигнином в соотношении 5/3 мас.) в количестве 5-7% мас. от нефтепродукта, дальнейшем перемешивании 30 минут и отстаивании 24 часа происходит снижение содержания воды до 10%. Большее добавление реагентов, заключающееся в повторной обработке эмульсии по той же технологии и с тем же количественным соотношением реагентов, приводит к почти полному обезвоживанию нефтешламов. После разрушения эмульсии водная фаза опускается в нижнюю часть сосуда, обезвоженный нефтешлам - в верхнюю. При этом наблюдается четкая граница раздела.

Для вышеуказанного нефтешлама применение в качестве деэмульгатора порошка древесных опилок в количестве 3% мас. от нефтешлама с таким же временем перемешивания и отстаивания показало снижение дисперсной воды с 55% мас. до 10% мас. Отслоившаяся вода и нефтешлам также имеют четкую границу.

В опытах с другими нефтешламами, являющимися отходами нефтеперерабатывающих заводов, предлагаемые реагенты также разрушают дисперсную систему. Однако после разрушения эмульсии указанными реагентами не наблюдается четкая граница раздела между водной и масляной фазой. В связи с этим в систему добавлялся водорастворимый реагент, способствующий отслаиванию. Это естественные полисахариды и белки на основе сельхозпродуктов. Нами использовалась смесь из 50-80% мас. неочищенного сахара-сырца и 7-20% мас. казеина. Добавленная смесь составила 0,1% мас. от нефтешлама.

В табл. 1 приведены опытные данные в присутствии отслаивающего реагента. Эти данные для нефтешламов, являющихся отходами нефтеперерабатывающих заводов. Применение в качестве деэмульгатора порошка опилок в количестве 3% мас. от нефтешлама показало снижение дисперсной воды в шламе с 55% мас. до 10% мас. Количество отслаивающего реагента составило 0,1% мас. от исходного нефтешлама. Повторное деэмульгирование для тех же количественных характеристик деэмульгатора и отслаивающего реагента может уменьшить количество дисперсной воды до 1% мас. (табл. 2).

Таким образом, предлагаемый способ деэмульгирования позволяет путем доступного, широко распространенного, безвредного, дешевого реагента, не требующего синтезирования и специальных фильтрующих систем, добиться обезвоживания эмульсии нефтешламов типа "вода в масле" с применением простейшей технологии отделения водной фазы от органического слоя, основанной только на перемешивании твердой фазы реагентов с нефтепродуктами с последующим отстаиванием.

Формула изобретения

1. Способ деэмульгирования нефтепродуктов с дисперсной водной фазой, заключающийся в использовании активных высокомолекулярных соединений, отличающийся тем, что в нефтепродукты добавляют твердофазные нерастворимые соединения гемицеллюлозы и лигнина с последующим перемешиванием и отстаиванием смеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нефтепродукты добавляют опилки.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в нефтепродукты дополнительно добавляют отслаивающий реагент на основе естественных сельхозпродуктов, содержащий 50-75% полисахаридов и 7-20% белка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2