Технологии подготовки (методы очистки) исходной нефти к дальнейшей переработке
Из нефтяных скважин вместе с нефтью поступают и другие сопутствующие продукты, которые влияют на качество сырья и эксплуатацию производственно-технологического процесса. Кроме нее (нефти) извлекается попутный газ, твердые частицы, представляющие собой разнообразные смеси в виде мелких частиц пород и цемента, а также минерализованная пластовая вода. Эта жидкость имеет высокое содержание соли (до 300 г\л) и ее количество в углеводороде может доходить до 80%. Она отрицательно влияет на технологическую часть оборудования, увеличивая на его металлических поверхностях коррозионные процессы. Механические примеси, которые вместе с нефтью поступают из скважинных отверстий, негативно влияют на трубопроводную систему. Постоянное их воздействие ведет к их преждевременному износу.
Газ попутный или нефтяной с помощью специальных технологий вовлекается в хозяйственный оборот.
Естественно, что в газовую магистральную трубопроводную систему «грязную» нефть с содержанием всех перечисленных включений направлять нельзя. Необходима ее подготовка, предусматривающая использование технологических процессов, призванных удалить лишнюю воду и соль, дегазировать продукт, убрав из него механические включения.
Технологически процесс очищения нефти осуществляется на специализированных производственных пунктах по ее приему и подготовке к дальнейшему использованию. Это централизованная процедура. Существуют так называемые АГЗУ или автоматизированные групповые замерные установки, на которые по специальным трубопроводным сетям поступает исходный продукт, как правило, из нескольких близлежащих скважин. Здесь вся поступившая продукция подлежит учету. Далее осуществляется первичное частичное удаление пластовых вод, попутного газа и механических частиц твердого типа. Газ, выделенный из нефти, направляется на расположенный рядом газоперерабатывающий завод. А оставшийся, частично очищенный продукт поступает на ЦПС (Центральный пункт сбора, — ред.). Эти производственные подразделения, как правило, имеются на каждом нефтяном месторождении, но бывают исключения, когда такие пункты обслуживают несколько подобных объектов. Тогда ЦПС создается на самом крупном из них, а на остальных организуется КСП (Комплексный сборный пункт, — ред.), где осуществляется первичная обработка нефти.
Центральный пункт сбора нефтяных ресурсов состоит из оборудования по подготовке нефти и воды. В процессе нефтяного промысла задействованы следующие производственные подразделения и оборудование:
- Горная выработка по добыче нефти (нефтяная скважина).
- АГЗУ (Автоматизированная групповая замерная установка, — ред.).
- ДНС (Дожимная насосная станция, — ред.).
- Устройство по очищению нефти от пластовых вод.
- Оборудование по подготовке нефти.
- Газокомпрессорная станция.
- ЦПС (центральный пункт сбора нефти и сопутствующих включений).
- Парк резервуарный.
После обработки исходной нефти (удаления из нее грунтовой воды, твердых примесей и газа) она принимает товарный вид и сначала поступает в соответствующие резервуары, а далее на основную насосную станцию, являющуюся отправной точкой магистрального нефтепровода.
Технологические процессы очищения исходной нефти достаточно трудоемки, особенно это относится к ее обезвоживанию. Дело в том, что присутствие воды в нефти образуют своеобразную эмульсию, имеющую стойкую структуру. Поэтому для того чтобы очистить вещество от соли и осуществить процедуру обезвоживания, как раз и необходимо отделить воду от нефти. В этих целях применяются следующие технологии:
- Обезвоживание и обессоливание с помощью электричества.
- Термохимические способы.
- Отстой нефти (горячий).
- Отстой нефти гравитационным путем.
Самым легким и доступным способом очистки исходного нефтяного продукта является холодный гравитационный отстой. Эта технология предполагает заполнение нефтью специальных резервуаров, где она в течение 48 часов отстаивается. В результате осуществляется процесс коагуляции, когда тяжелые капли оседают вниз. Но этот метод не такой эффективный, так как осуществляется в холодном режиме. Его производительность резко повышается, когда нефть нагревается до температуры 50 -70 С. Тем не менее, эти технологии используются редко. Качество результата не всегда соответствует требованиям, предъявляемым к конечному продукту.
К более действенным и распространенным методам очистки воды и обессоливания нефти относятся химические и термохимические способы, а также технологии с использованием электричества.
При химической очистке нефти применяется вещество (деэмульгатор), которое в количестве от 5 до 60 г. на 1 тонну, вводится в продукт. Деэмульгаторы вытесняют (заменяют) эмульгаторы природного типа, содержащиеся в жидкости. Пленка, которая формируется на поверхности продукта недостаточно прочная, что позволяет активизироваться процессу коалесценции или соединению более мелких капель жидкости в крупные, которые свободно оседают на дно специального резервуара. Эффективность этой технологии возрастает в случае изменения температурного режима исходного нефтяного продукта. Подобный метод называется термохимический.
Еще более действенный метод обезвоживания нефти и удаления из нее соли применяется с помощью электричества. Специальные устройства электродегидраторы, пропуская через себя так называемую «грязную» нефть, формируют электрическое поле высокого напряжения, как правило, 20-30 кв. Для активизации этот процесса продукт обычно нагревают до температуры 50-70 С. Легкие углеводороды в процессе перевозки в цистернах железнодорожным, водным или автомобильным путем, а также в результате транспортировки по нефтепроводам, испаряются. Но, при этом, подобные вещества являются качественным сырьем и топливным продуктом, так называемы легким бензином. Его соответственно на определенной технологической стадии извлекают.
Но наибольшее распространение в области очищения исходного нефтяного продукта получил метод сепарации жидкости на промышленной установке стабилизационного типа. При этой технологи нефть нагревается до 40-80 С и в дальнейшем попадает на сепарирование, где легкие углеводороды, испаряясь, направляются в газопровод.