Очистка газа от сероводорода. Под нефтяными эмульсиями понимают мелкодисперсную механическую смесь нефти и воды

Обезвоживание нефти

 

Нефтяные эмульсии

 

Под нефтяными эмульсиями понимают мелкодисперсную механическую смесь нефти и воды

По характеру дисперсной фазы и дисперсионной среды различают два

типа эмульсий: нефть в воде (Н/В) — эмульсии первого рода, или прямые, и

вода в нефти (В/Н) — эмульсии второго рода, или обратные.

Методы разрушения нефтяных эмульсий

Существует несколько методов деэмульгирования (разрушения) нефтяных эмульсий типа вода в нефти. К основным относятся:

1) внутритрубная деэмульсация;

2) гравитационный метод или холодный отстой;

3) термохимический метод;

4) термоэлектрохимический метод;

5) фильтрация;

6) центрифугирование

Внутритрубная деэмульсация

В трубопровод с потоком нефтяной эмульсии вводят деэмульгатор, который, перемешиваясь при движении с эмульсией, разрушает её.

Гравитационный метод или холодный отстой. Разрушенную внутритрубной деэмульсацией нефтяную эмульсию подают в отстойники, трёхфазные сепараторы или в резервуары, где происходит расслоение эмульсии без предварительного подогрева.

Термохимический метод

Повышения эффективности разрушения эмульсии её предварительно нагревают в присутствии деэмульгатора и только затем подвергают отстою.

Термоэлектрохимический метод

Эмульсия после предварительного обезвоживания холодным отстоем или термохимическим методом нагревается и подается с электродегидратор, в котором она подвергается воздействию переменного электрического поля высокого напряжения.

Фильтрация. Нестойкие и средней стойкости нефтяные эмульсии типа вода в нефти успешно разрушаются при прохождении через фильтрующий слой, которым может служить гравий, битое стекло, полимерные шарики, древесные и металлические стружки, стекловата и др.

Аппараты для обезвоживания нефти

Для осуществления процесса обезвоживания нефти на промыслах применяют резервуары, отстойники, трёхфазные сепараторы, подогреватели-деэмульсаторы, электродегидраторы.

Методы обезвоживания и обессоливания нефти

Внутритрубная деэмульсация

В трубопровод с потоком нефтяной эмульсии вводят деэмульгатор, который, перемешиваясь при движении с эмульсией, разрушает её.

Гравитационный метод или холодный отстой. Разрушенную внутритрубной деэмульсацией нефтяную эмульсию подают в отстойники, трёхфазные сепараторы или в резервуары, где происходит расслоение эмульсии без предварительного подогрева.

Термохимический метод

Повышения эффективности разрушения эмульсии её предварительно нагревают в присутствии деэмульгатора и только затем подвергают отстою.

Термоэлектрохимический метод

Эмульсия после предварительного обезвоживания холодным отстоем или термохимическим методом нагревается и подается с электродегидратор, в котором она подвергается воздействию переменного электрического поля высокого напряжения.

Осушка газа

Осушка газа твердыми осушителями осуществляется в аппаратах периодического действия с неподвижным слоем осушителя. Полный цикл процесса осушки состоит из стадий адсорбции, регенерации и охлаждения адсорбента. В качестве осушителей применяют силикагели, алюмосиликагели, активированный оксид алюминия, бокситы и молекулярные сита (цеолиты).

 

Очистка газа от механических примесей

Для обеспечения нормальной работы оборудования газ необходимо очистить от механических примесей. Этот процесс осуществляется с применением специальных пылеуловителей и в комбинации при разделении газожидкостных потоков в обычных сепараторах.

 

По принципу работы аппараты для очистки газа от механических примесей подразделяются на следующие:

 

1. работающие по принципу «сухого» отделения пыли; в таких аппаратах отделение пыли происходит в основном с использованием сил гравитации и инерции; к ним относятся циклонные пылеуловители, гравитационные сепараторы, различные фильтры (керамические, тканевые, металлокерамические и другие);

 

2. работающие по принципу «мокрого» улавливания пыли; в этом случае удаляемая из газа взвесь смачивается промывочной жидкостью, которая отделяется от газового потока, выводится из аппарата для регенерации и очистки и затем возвращается в аппарат; к ним относятся вертикальные и горизонтальные масляные пылеуловители и другие;

 

Очищаемый газ поступает в нижнюю секцию пылеуловителя, ударяется в отбойный козырек 8 и, соприкасаясь с поверхностью масла, меняет направление своего движения. При этом наиболее крупные частицы остаются в масле. С большой скоростью газ проходит по контактным трубкам 3 в осадительмную секцию II, где скорость газа резко снижается и частицы пыли по дренажным трубкам стекают в нижнюю часть пылеуловителя I. Затем газ поступает в отбойную секцию III, где в сепараторном устройстве 1 происходит окончательная очистка газа.

 

 

Очистка газа от сероводорода

 

Очистка газа от сероводорода осуществляется методами адсорбции и абсорбции.

Принципиальная схема очистки газа от H2S методом адсорбции аналогична схеме осушки газа адсорбционным методом. В качестве адсорбента используются гидрат окиси железа и активированный уголь.

 

1 - абсорбер;2 - выпарная колонна (десорбер); 3 - теплообменник; 4, 8 - холодильник; 5 - емкость - сепаратор; 6,7 – насосы

 

Очищаемый газ поступает в абсорбер 1 и поднимается вверх через систему тарелок. Навстречу газу движется концентрированный раствор абсорбецта. Роль жидкого поглотителя в данном случае выполняют водные растворы этаноламинов: моно-этаноламина, диэтаноламина и триэтаноламина.

Абсорбент вступает в химическую реакцию с сероводородом, содержащимся в газе, унося продукт реакции с собой. Очищенный газ выводится из аппарата через скрубберную секцию, в которой задерживаются капли абсорбента.

На регенерацию абсорбент подается в выпарную колонну 2 через теплообменник 3. В нижней части колонны он нагревается до температуры около 100 °С. При этом происходит разложение соединения сероводорода с абсорбентом после чего H2S, содержащий пары этаноламинов, через верх колонны поступает в холодильник 4. В емкости 5 сконденсировавшиеся пары абсорбента отделяются от сероводорода и насосом 6 закачиваются в выпарную колонну. Газ же направляется на переработку.

 

Горячий регенерированный абсорбент из нижней части колонны 2 насосом 7 подается для нового использования. По пути абсорбент отдает часть своего тепла в теплообменнике 3, а затем окончательноостужается в холодильнике 8.