Phơng pháp phá nhũ nớc trong dầu bằng nhiệt cộng phụ gia phá nhũ.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các phương pháp phá nhũ để nâng cao hiệu quả xử lý nhũ tương nghịch và sơ đồ công nghiệp (Trang 63 - 65)

gia nhiệt và phụ gia phá nhũ.

Xét 4 mẫu nhũ: Mẫu 1; Mẫu 2; Mẫu 3; Mẫu 4

I - Phơng pháp phá nhũ nớc trong dầu bằng nhiệt cộng phụ gia phá nhũ. phụ gia phá nhũ.

Hiện nay ngời ta sử dụng phơng pháp này rộng rãi do phơng pháp đơn giản, có thể áp dụng cho mọi thiết bị lớn nhỏ, ở bất kỳ địa điểm nào, ngay cả tại giàn khoan ngoài khơi.

Đây là quá trình kết hợp giữa gia nhiệt và phụ gia phá nhũ. Khi gia nhiệt quá trình phá nhũ xảy ra nhanh hơn. Tăng nhiệt độ sẽ làm giảm độ bền lớp vỏ bảo vệ giọt nớc do tăng độ hoà tan chất tạo nhũ trong dầu làm chảy tinh thể parafin và xerexin bao bọc. Ngoài ra tăng nhiệt độ làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu và tăng chênh lệch tỷ trọng dầu nớc, tạo điều kiện cho quá trình lắng tách xảy ra nhanh hơn.

Một số tác giả cho rằng khi chọn chế độ nhiệt tối u cho quá trình phá nhũ phải dựa vào đặc tính nhớt dầu thô nên chọn nhiệt độ phá nhũ ứng với độ nhớt < 4cδt. Kết hợp gia nhiệt với tác động của chất phá nhũ sẽ đạt hiệu quả phá nhũ cao. Chất phá nhũ khi hấp thụ trên bề mặt phân pha sẽ làm peptit hoá và hoà tan lớp bảo vệ giọt nớc và pha dầu.

Phơng pháp gia nhiệt và phụ gia có thể thực hiện ở áp suất khí quyển và áp suất d:

1. Hệ thống phá nhũ W/O bằng gia nhiệt - phụ gia ở áp suất khí quyển.

Phơng pháp này đợc dùng phổ biến trong công nghiệp dầu mỏ. Nhũ dầu mỏ đã tách khí theo các đờng ống thu gom đi vào bể tiếp nhận và đợc bơm tới thiết bị gia nhiệt đến 40 ữ 600C, rồi chuyển qua bể lắng tách. Trớc khi vào thiết bị gia nhiệt chất phá nhũ đợc bơm trộn cùng với nhũ dầu mỏ. Tại các bể tách lắng, nhũ phân lớp thành dầu và nớc trong thời gian từ vài giờ đến vài ngày tuỳ thuộc đặc tính và độ bền của chúng. Việc tách lắng nhũ dầu mỏ trong các bể có thể đợc thực hiện theo ba quy trình sau:

- Ngắt định kỳ các bể chứa riêng biệt để tách lắng theo mức chứa của chúng, thời gian tách lắng tuỳ thuộc vào dung tích, số lợng bể và số lợng dầu nhũ.

- Tách lắng bán liên tục nhũ đã xử lý, nhũ đợc đa vào phần dới bể có đệm nớc nóng. Dầu mỏ đi qua bể này đợc gom lại và chuyển sang bể tách lắng triệt để. Nớc đợc định kỳ xả ra hệ thống thải.

- Tách lắng liên tục trong nhóm bể với việc tự động xả nớc ra hệ thống thải.

2. Hệ thống phá nhũ W/O bằng nhiệt - phụ gia ở điều kiện áp suất d.

Tách nớc dầu thô trong bể chứa ở áp suất khí quyển có những nhợc điểm sau: - Khi gia nhiệt dầu ở nhiệt độ cao sẽ làm mất mát khí và phân đoạn nhẹ giá trị sẽ làm ô nhiễm bãi bồn chứa và phá vỡ quy tắc an toàn phòng cháy.

- Tiến hành quá trình ở nhiệt độ thấp lại làm giảm hiệu quả, tăng thời gian tách nớc và làm quá tải bãi bồn chứa, khi tách nớc dầu thô trong bể lắng ở áp suất d sẽ hạn chế đợc các nhợc điểm trên do quá trình đợc tiến hành ở áp suất tơng ứng có thể gia nhiệt đến nhiệt độ tối u cần thiết mà tránh mất mát phần nhẹ.

Nhũ dầu mỏ đợc gia nhiệt trong các bể chứa kín, áp suất tới 10 at. Nhiệt độ có thể tăng 1500C làm giảm đột ngột độ nhớt của nhũ và độ bền của nó giảm, thời gian tách lắng của nó nhanh hơn. Dầu từ các giếng đợc dẫn tới bể chứa. Sau đó đợc bơm trộn với chất phá nhũ và chuyển đến thiết bị gia nhiệt. Tại đây dầu nhũ đợc gia nhiệt tới 70 ữ 1500C. Sau khi gia nhiệt dầu nhũ đợc chuyển tới bể lắng và đợc để lắng trong khoảng thời gian từ 1 ữ 3 tiếng. Nớc tách đợc xả ra từ đáy. Dầu đã tách n- ớc đợc làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt với dầu nhũ đi vào rồi dẫn tới bể chứa thành phẩm.

3. Hệ thống tách muối nớc bằng nhiệt phụ gia.

Đối với một số loại dầu mỏ khi tách nớc sâu vẫn còn một lợng muối lớn trong dầu thô. Trong các trờng hợp này ngay tại mỏ cùng với việc tách nớc còn cần tiến hành tách muối dầu thô ngay trên thiết bị nhiệt hoá. Thiết bị này gồm hai cấp bể lắng. Trớc khi chuyển sang cấp thứ hai dầu đợc rửa muối bằng nớc ngọt với lợng 5

ữ10% so với dầu, có dùng chất phụ gia phá nhũ. Nớc d cùng muối hoà tan cần phải để lắng thêm 4 ữ 6h.

Phơng pháp nhiệt hoá cho phép tách muối dầu thô đến hàm lợng muối còn lại < 50 mg/l và nớc < 0,2%.

4. Lựa chọn sơ đồ và chế độ tách nớc hợp lý.

Khi chọn sơ đồ và điều kiện tách nớc cần tính đến hàm lợng nớc và độ ổn định của dầu nhũ, mức độ và phơng pháp gia nhiệt, vị trí đa chất phá nhũ vào, tốc độ khuấy. Mục tiêu chính là tách nớc và tạp chất nhanh và hoàn toàn khôi dầu khi tiêu hao nhiệt và hoá phẩm nhỏ nhất. Trong tất cả các sơ đồ hiện đại, điều kiện bắt buộc là thiết

Đối với dầu có hàm lợng nớc cao áp dụng sơ đồ bậc là thuận lợi nhất. Chất phá nhũ đợc đa vào ống góp. Dầu nhũ từ các mỏ khác nhau đợc đa vào bể chứa trung chuyển để tách nớc sơ bộ, tại đây phần lớn nớc đợc tách ra.

Dầu thô đã tách nớc sơ bộ đợc chuyển đến thiết bị tách nớc bằng nhiệt - phụ gia. Nh vậy sẽ tiết kiệm nhiệt năng, tăng công suất thiết bị và làm cho vận chuyển dễ dàng hơn do độ nhớt của dầu đã tách nớc giảm đi. Việc đa chất phụ gia phá nhũ vào ống góp có u thế lớn do nhũ mới tạo ra dễ phá hơn. Đa chất phá nhũ trực tiếp vào đáy giếng còn ngăn chặn đợc sự tạo thành nhũ bền W/O. Mức độ khuấy trộn tối u chất phá nhũ với dầu thô đợc xác định bởi tính chất phá nhũ và dầu thô chất phá nhũ có hoạt độ bề mặt nhỏ cần khuấy trộn mạnh hơn với dầu thô. Chất phá nhũ có hoạt độ bề mặt nhỏ cần khuấy trộn mạnh có thể làm phá vỡ các hạt nớc và tăng lợng các hạt phân tán cao. Do đó mỗi trờng hợp cụ thể cần xác định điều kiện khuấy trộn tối u. Thông thờng tại các thiết bị tách nớc chất phá nhũ đợc đa vào dầu thô trớc bơm ly tâm, nó đồng thời làm chức năng khuấy trộn. Tuy nhiên đối với dầu nhớt cao, khuấy trộn trong bơm ở dạng nguội cha đủ, còn đối với dầu ít nhớt lại quá mạnh. Do đó tốt nhất nên có khuấy trộn riêng biệt để điều chỉnh mức độ khuấy trộn của dầu với chất phá nhũ. Thiết bị khuấy trộn điều chỉnh đơn giản nhất là van điều chỉnh, nhờ đó có thể duy trì đợc trạng thái giảm áp tơng ứng trong đờng ống dẫn hỗn hợp dầu nóng và chất phá nhũ. Mức độ khuấy chất lỏng phụ thuộc vào đại lợng giảm áp tại van. Giảm áp càng lớn tốc độ dòng càng lớn, khuấy trộn càng mạnh, giảm áp tối u đợc thiết lập thực nghiệm và thờng dao động trong khoảng 0,3 ữ 0,7 at.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các phương pháp phá nhũ để nâng cao hiệu quả xử lý nhũ tương nghịch và sơ đồ công nghiệp (Trang 63 - 65)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(106 trang)
w