Новые методы разрушения высокоустойчивых водо-углеводородных эмульсий
Диссертация
Для решения проблемы разрушения устойчивых эмульсий «углеводород-вода» используются различные методы обезвоживания: термический, электрический, механический и химический или их комбинации. Но для эмульсий вышеуказанного типа характерна низкая эффективность этих методов. Сложность разрушения эмульсий обусловлена повышенным содержанием в их составе природных эмульгаторов и очень близкими значениями… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Высокоустойчивые водно-углеводородные эмульсии и их физико-химические свойства
- 1. 1. 1. Понятие об эмульсии
- 1. 1. 2. Физико-химические свойства нефтяных эмульсий
- 1. 2. Способы разрушения эмульсий типа «вода в нефти».И
- 1. 2. 1. Внутритрубная деэмульсация за счет подачи реагентов
- 1. 2. 2. Гравитационное разделение нефти и воды.2'
- 1. 2. 3. Центрифугирование
- 1. 2. 4. Фильтрация через твердые поверхности.3(
- 1. 2. 5. Термохимическое воздействие
- 1. 2. 6. Электродегидрирование.3'
- 1. 2. 7. Барботаж попутным нефтяным газом
- 1. 2. 8. Ультразвуковое излучение
- 1. 3. Разрушение высокоустойчивых эмульсий.4(
- 1. 1. Высокоустойчивые водно-углеводородные эмульсии и их физико-химические свойства
- Глава 2. Экспериментальная часть
- 2. 1. Выбор сырья для проведения экспериментов.5'
- 2. 2. Выбор способов обезвоживания для проведения процесса разрушения
- 2. 3. Проведение процесса деэмульгирования.5(
- 2. 3. 1. Проведение процесса разрушения эмульсий с применением водо-солевого раствора.5(
- 2. 3. 2. Синергизм комбинированного воздействия реагента и солевого раствора
- 2. 3. 3. Проведение процесса разрушения эмульсий методом термомеханического воздействия
- 2. 3. 4. Моделирование процесса термомеханического обезвоживания высокоустойчивых эмульсий
- 2. 4. Характеристика обезвоженной углеводородной части эмульсий
- Глава 3. Обсуждение результатов
- 3. 1. Разрушение эмульсий с применением водно-солевого раствора
- 3. 1. 1. Термическое разрушение эмульсий
- 3. 1. 2. Разрушение эмульсий с использованием деэмульгатора
- 3. 1. 3. Разрушение эмульсии при воздействии солевого раствора
- 3. 1. 4. Разрушение эмульсий комбинированным воздействием
- 3. 2. Обезвоживание путем испарения водной фазы эмульсии с наложением механического воздействия на кипящую жидкость
- 3. 2. 1. Математическое моделирование процесса
- 3. 2. 2. Проведение процесса на опытно-экспериментальной установке
- 3. 3. Исследование свойств обезвоженной углеводородной части эмульсий
- 3. 1. Разрушение эмульсий с применением водно-солевого раствора
- Глава 4. Технологическая часть
- 4. 1. Описание технологии деэмульгирования комбинированным способом
- 4. 2. Описание технологии термомеханического деэмульгирования
- 4. 3. Технико-экономическое обоснование разработанных методов деэмульгирования
Список литературы
- Позднышев, Г. Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий / Г. Н. Позднышев. М.: Недра, 1982. — 221 с.
- Левченко, Д. Н. Технология обессоливания на нефтеперабатывающих предприятиях / Д. Н. Левченко, Н. В. Бегштейн, Н. М. Николаева. М.: Химия, 1985.- 168 с.
- Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии / С. С. Воюцкий. М.: Химия, 1975.-356 с.
- Тронов, В. П. Разрушение эмульсий при добыче нефти / В. П. Тронов. -М.: Недра, 1974.-272 с.
- Тронов, В. П. Деэмульсация нефти в трубопроводах / В. П. Тронов, В. И. Грайфер, У. Г. Саттаров. Казань: Тат. кн. изд-во, 1970. — 150 с.
- Мышкин, Е. А. Подготовка нефтей и мазутов к переработке / Е. А. Мышкин. М. -Л.: Гостоптехиздат, 1946. — 119 с.
- Тронов, В. П. Обезвоживание и обессоливание нефтей / В. П. Тронов, В. И. Грайфер. М.: Недра 1974. — 251 с.
- Тронов, В. П. Вопросы подготовки нефти, газа и воды за рубежом / В. П. Тронов. М.: Недра, 1988. — 261 с.
- Лутошкин, Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды / Г. С. Лутошкин. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1979. — 319 с.
- Тронов, В. П. Деэмульсация нефти в трубопроводах / В. П. Тронов, В. И. Грайфер, У. Г. Саттаров. Казань: Тат. кн. изд-во, 1970. — 150 с.
- Трофимов, В. В. Обезвоживание нефти и очистка сточных вод / В. В. Трофимов. М.: Химия, 1983. — 427 с.
- ГОСТ Р 51 858−2002. Нефть. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2002. — 10 с.
- Левченко, Д. Н. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Д. Н. Левченко. М.: Энергоиздат., 1987. — 464 с.
- Зобов, А. М. Коллоидные системы / А. М. Зобов, JI. И. Шпилевская, О. П. Логинов. М.: Химия, 1994. — 324 с.
- Ястребов, П. И. Аппараты для теплохимического обезвоживания нефти за рубежом / П. И. Ястребов, Е. А. Зинкевич, В. В. Рафаилов, В. П. Кулагин.- М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1980. 42 с.
- Сладовская, О. Ю. Разработка реагентов для регулирования вязкости нефтей и нефтяных эмульсий : автореф. дис.. канд. техн. наук / О. Ю. Сладовская. Казань, 2003. — 22 с.
- Жулдыбин, Е. Н. Способы и средства обезвоживания нефтепродуктов / Е. Н. Жулдыбин, В. П. Коваленко, В. Е. Турчанинов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1985.-60 с.
- Логинов, В. И. Обезвоживание и обессоливание нефтей / В. И. Логинов. -М.: Энергоиздат., 1979. 432 с.
- Аль-Обайди, Адель Шариф Хамади. Деэмульгаторы для подготовки тяжелых нефтей: дис.. канд. техн. наук / А. Ш. X. Аль-Обайди. Казань, 2004.- 172 с.
- Хамидуллин, Р.Ф. Разрушение стойких нефтяных эмульсий с повышенным содержанием механических примесей, образующихся при добыче термическими методами : автореф. дис.. канд. тех. наук / Р. Ф. Хамидуллин. Уфа, 1990. — 24 с.
- Амиров, В.Р. Оптимизация технологии подготовки нефти и воды на примере УПН Ельниковского месторождения ОАО «Удмуртнефть» / В. Р. Амиров, В. Р. Нургаянов, Л. Л. Кардапольцева // Нефтяное хозяйство. 2005.- Т. 3. С. 90−92.
- Ширеев, А. И. Подготовка нефти на месторождениях Татарстана / А. И. Ширеев, В. П. Тронов, Р. 3. Сахабутдинов, И. X. Исмагилов, Ф. Р. Губайдуллин, О. В. Бусарова // Нефтяное хозяйство. 2005. — Т. 2. — С. 100 102.
- Тронов, В. П. Промысловая подготовка нефти / В. П. Тронов. М.: Недра, 1977.-271 с.
- Петров, А. А. Реагенты-деэмульгаторы для обезвоживания и обессоливания нефтей / А. А. Петров. Куйбышев: Куйбышев, книж. изд-во, 1965.- 143 с.
- Петров, А. А. Исследование физико-химических свойств поверхностных слоев на границе раздела нефть-вода, определяющих устойчивость нефтяных эмульсий : автореф. дис.. канд. техн. наук / А. А. Петров. Куйбышев, 1956, — 19 с.
- Башкирцева, Н. Ю. Композиционные деэмульгаторы для подготовки нефти : дис.. канд. техн. наук/Н. Ю. Башкирцева. Казань, 1996. — 175 с.
- Хуторянский, Ф. М. Подготовка к переработке стойких высокообводненных ловушечных эмульсий НПЗ / Ф. М. Хуторянский. -СПб.: ХИМИЗДАТ, 2006. 152 с.
- Закиров, И. Г. Исследование разрушения водо-нефтяных эмульсий в статических и динамических условиях : автореф. дис.. канд. техн. наук / И. Г. Закиров. Тюмень, '972. — 19 с.
- Пантелеева, А. Р1 Применение реагента Реапон-ИК для внутритрубной деэмульсации и подготовки товарной нефти / А. Р. Пантелеева, В. Г. Лодочников, К. А. Попов, Е. К. Дмитриева, Н. А. Когут // Нефтяное хозяйство. 2005. — Т. 3. — С. 93−95.
- Пат РФ С1 2 297 518 МПК6 Е21В43/14. Способ эксплуатации скважины / Р. С. Хисамов, А. М. Евдокимов, Э. А. Евдокимова — заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть» им. В. Д. Шашина. № 2 006 125 584/03- заявл. 18.07.06 — опубл. 20.04.07.
- Пат РФ, А 2 006 103 784 МПК6 B01D17/02. Способ и устройство для разделения текучей среды, в частности, нефти, газа и воды / П. Грамме, Г. X. Лиэ. № 20 033 152 — заявл. 09.07.06 — опубл. 09.02.06.
- Соколов, В. И. Современные промышленные центрифуги / В. И. Соколов, 2-е изд., перераб. и дополн. — М.: Машиностроение, 1967. — 524 с.
- Шкоропад, Д. Е. Центрифуги и сепараторы для химических производств / Д. Е. Шкоропад, О. П. Новиков. М.: Химия, 1987. — 256 с.
- Брагинский, Л. Н. Перемешивание в жидких средах: Физико-химические основы и инженерные методы расчета / Л. Н. Брагинский, В. И. Бегачев, В. М. Барабаш. Л.: Химия, 1984.-336 с.
- Бакланов, Н. А. Перемешивание жидкостей / Н. А. Бакланов. -Л.: Химия, 1979.-64 с.
- Тарасов, М. Ю. Технологические принципы центрифугирования для разрушения ловушечных нефтей / М. Ю. Тарасов, И. В. Столбов // Нефтяное хозяйство. 2005. — Т. 2. — С. 104 — 105.
- Сабо, Л. В. Исследование процесса обезвоживания и обессоливания нефтей и ловушечных эмульсий на установках с роторно-дисковыми контакторами: автореф. дис.. на соиск. учен, степени канд. техн. наук / Л. В. Сабо.-М., 1967.-35 с.
- Пат РФ С1 2 101 321 МПК6 C10G 33/06. Способ обезвоживания тяжелойнефти и битума / М. У. Кадыров, И. П. Косачев, Г. В. Романов, А. М. Риянов,
- М. А. Галимов — заявитель и патентообладатель ин-т орг. и физ. химии Каз. филиала. -№ 95 107 260/04 — заявл. 04.05.95 — опубл. 10.01.98.
- Космачева, Т.Ф. Особенности механизма действия деэмульгаторов при разрушении эмульсий / Т. Ф. Космачева, Ф. Р. Губайдуллин // Нефтяное хозяйство. 2005. — Т. 12. — С. 114−117.
- Гумбатов, Г. Г. Исследование эмульсий нефтяных месторождений Сангачалы-море, Дуванный-море, о.Булла, Калмас, Умбаки и обезвоживание их термохимическим методом: автореф. дис.. канд. тех. наук / Г. Г. Гумбатов. Баку, 1971. — 26 с.
- Фахрутдинов, Б.Р. Опытно-промышленные испытания деэмульгатора СНПХ-4315Д в НГДУ «Ямашнефть» ОАО"Татнефть" / Б. Р. Фахрутдинов, Л. К. Хватова, О. А. Варнавская, Н. А. Лебедев, Н. Ф. Хамидуллин // Нефтяное хозяйство. 2006. — Т. 11. — С. 99−101.
- Пат РФ С1 2 151 780 МПК7 G65/28, C10G33/04. Способ получения деэмульгатора / Б. Р. Серебряков, Д. X. Сафин, И. И. Нуруллина, В. А.
- Белокуров, С. А. Колосов, К. Н. Атнюков — заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим». № 99 101 928/04. — заявл. 02.02.99- опубл. 27.06.00.f
- Пат РФ С1 2 163 622 МПК7 C10G33/04. Способ обезвоживания природных битумов и высоковязких нефтей / И. Ш. Хуснутдинов, В. Г. Козин, А. Ю. Копылов- заявители и патентообладатели И. Ш. Хуснутдинов, В. Г. Козин,
- A. Ю. Копылов. -№ 99 122 396/04 — заявл. 25.10.2000 — опубл. 27.02.01.
- Пат РФ С1 2 155 207 МПК7 C10G33/04. Способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий / Ю. Г. Штырлин, Е. Н. Климовицкий, Г. А. Тудрий, Д. Ю. Стрельник, В. Д. Тудрий,
- B. А. Рыгалов — заявители и патентообладатели Ю. Г. Штырлин, Е. Н. Климовицкий, Г. А. Тудрий, Д. Ю. Стрельник, В. Д. Тудрий, В. А. Рыгалов. -№ 99 112 324/04 — заявл. 17.06.99 — опубл. 27.08.2000.
- Тюнин, М. Н. Деэмульгатор на основе гликолей и их этиловых эфиров для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти : дис.. канд. техн. наук / М. Н. Тюнин. Казань, 2005. — 158 с.
- Фахрутдинов, Б. Р. Высокомолекулярные блоксополимеры окисей этилена: дис.. канд. техн. наук/Б. Р. Фахрутдинов. -Казань, 2001. 178 с.
- Пат РФ С1 1 360 185 МПК5 C10G33/04. Способ разрушения стойких нефтяных эмульсий / Р. Ф. Хамидуллин- И. Н. Дияров- Ф. Ф. Хамидуллин- А. А. Гречухина — заявитель и патентообладатель ТатНИПИнефть. № 4 037 936/04 — заявл. 17.12.85- опубл. 30.09.1994.
- Ягудин, Ш. Г. Композиционные реагенты для добычи и подготовки тяжелых высоковязких нефтей : дис.. канд. техн. наук / Ш. Г. Ягудин. -Казань, 2006. 169 с.
- Рахимов, И. В. Промысловая подготовка нефти и производство нефтехимического углеводородного сырья : дис.. канд. техн. наук / И. В. Рахимов. Казань, 1996. — 150 с.
- Гараева, Н. С. Разрушение устойчивых эмульсий высоковязких и аномальных нефтей : дис.. канд. техн. наук / Н. С. Гараева. Казань, 2001. — 137 с.
- Хамидуллин, Р. Ф. Физико-химические основы и технология подготовки высоковязких нефтей : дис.. докт. техн. наук / Р. Ф. Хамидуллин. Казань, 2002. — 363 с.
- Шибаева, О. Н. Разработка способов разрушения водных эмульсий высоковязких нефтей : дис.. канд. техн. наук / О. Н. Шибаева. Казань, 2004, — 122 с.
- Семихин, Д. В. Влияние физико-химических свойств растворов деэмульгаторов на эффективность обезвоживания нефти : автореф.. канд. физ.-матем. наук / Д. В. Семихин. Тюмень, 2004. — 22 с.
- Кабирова, JI. А. Композиционный деэмульгатор на основе алкилфенола для разрушения устойчивых нефтяных эмульсий : автореф.. канд. техн. наук / JI. А. Кабирова. Казань, 2000. — 18 с.
- Ахметшина, И. 3. Исследование нефтяных эмульсий и технологии подготовки нефтей при эксплуатации месторождений Западной Сибири: автореф.. канд. техн. наук/И.З.Ахметшина. Уфа, 1972. — 19 с.
- Городнов, В. П. Разработка технологии и испытание на нефтяных эмульсиях оксиэтилированных реагентов-деэмульгаторов с несколькими гидрофобными и гидрофильными цепями: автореф.. канд. техн. наук / В. П. Городнов. Казань, 1967. — 34 с.
- Пат РФ С1 2 024 579 МПК5 C10G33/04. Способ разделения нефтяной ловушечной эмульсии / О. В. Тарханов- JI. С. Тарханова — заявитель и патентообладатель О. В. Тарханов. № 4 906 019/04 — заявл. 23.11.91- опубл.1512.94.
- Пат РФ С1 2 027 738 МПК6 C10G33/04. Способ обезвоживания высоковязкой нефти / Р. Б. Ахметкалиев- заявитель и патентообладатель Р. Б. Ахметкалиев. № 5 028 396/04 — заявл. 24.02.92 — опубл. 27.01.95.
- Пат РФ С1 2 119 050 МПК6 Е21В43/34, C10G33/04. Способ обработки нефти на нефтяной скважине / В. П. Марданенко- заявитель и патентообладатель ЗАО «ПИК и Ко». № 97 118 161/03 — заявл. 11.11.97- опубл. 20.09.98.
- Пат РФ С1 2 105 788 МПК6 C10G33/04. Способ разделения нефтяных эмульсий типа вода-в-нефти / К. Райнер- X. Мартин- Б. Роланд- Ф. Штайс- заявитель и патентообладатель Хехст АГ. № 93 005 217/04 — заявл. 28.05.93 — опубл. 28.05.93.
- Пат РФ С1 2 125 081 МПК6 C10G33/04. Способ обезвоживания нефти / В. Ф. Лесничий- В. П. Баженов- Л. М. Шипигузов- В. М. Щуверов- Н. И. Кобяков — заявитель и патентообладатель ТОО «Флэк». № 97 107 567/04 — заявл. 06.05.97 — опубл. 20.01. 99.
- Копылов, А. Ю. Физико-химические основы обезвоживания и фракционирования природного битума ацетоном : дис.. канд. техн. наук / А. Ю. Копылов. Казань, 2000. — 161 с.
- Гершуни, С. И., Лейбовская М. Г. Оборудование для обезвоживания и обессоливания в электрическом поле / С. И. Гершуни, М. Г. Лейбовская. -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1983. 32 с.
- Пат РФ С2 2 174 857 МПК7 В 01 D 17/06. Способ обезвоживания углеводородных жидкостей / О. Б. Назаренко- Б. Г. Шубин — заявитель и патентообладатель ТОО «Флэк». № 99 113 299/12 — заявл. 18.06.99 — опубл. 20.10.01.
- Пат РФ С1 2 167 692 МПК7 B01D17/06. Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии / В. С. Генкин- Е. Я. Лапига, Г. 3. Мирзабекян- заявитель и патентообладатель ООО «НПФ ЭИТЭК». № 2 000 117 509/12 — заявл. 05.07.2000 — опубл. 27.05.01.
- Пат РФ С1 2 093 243 МПК6 B01D17/06. Способ обезвоживания нефти / Е. А. Никифоров- В. Н. Швецов, О. Е. Никифоров, Ш. Ф. Тахаутдинов- заявитель и патентообладатель Научно-производственное предприятие
- Новые нефтяные технологии и техника". № 95 113 810/25 — заявл. 01.08.95 — опубл. 20.10.97.
- Пат РФ С2 2 002 126 511 МПК5 B01D19/00. Способ внутрипромысловой подготовки нефти и средства его осуществления / Е. В. Виноградов — заявитель и патентообладатель Е. В. Виноградов. № 4 037 936/04 — заявл. 03.10.02 — опубл. 10.04.04.
- Пат РФ С1 2 199 653 МПК7 Е21В43/18, Е21В43/20. Способ разработки нефтяной залежи / А. А. Хамзин- О. Е. Яхонтова, Р. С. Нурмухаметов- заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть» им. В. Д. Шашина. № 2 001 120 131/03 — заявл. 18.07.01 — опубл. 27.02.03.
- Скрипник Е.И., Семилейский А. З., Долганов В. И. Обезвоживание высокосернистых нефтей ультразвуковым методом // Химия сераорганических соединений, содержащихся в нефтях и нефтепродуктах. -1963. Т. 5. — С. 129−131.
- Чекашов, А. А. Тяжелые смолы пиролиза углеводородного сырья в технологии производства катионных водо-битумных эмульсий: дис.. канд. техн. наук / А. А. Чекашов. Казань, 2001. — 186 с.
- Лесохина, Г. Ф. Состав и переработка жидких продуктов пиролиза на отечественных установках / Г. Ф. Лесохина, Т. Н. Мухина, В. А. Ходаковская. М.: ЦНИНТЭнефтехим, 1977.- 105 с.
- Пат Канады СА 1 257 215 МПК5 С 10 G33/04. C10G7/04- C10G7/00- C10G7/04. Crude Oil Treater / С. Ronald- Е. Wayne- заявитель Colt Engineering Corp — заявл. 17.12.85.
- Пат Германии DE 3 432 210 С10СЗ/06- C10G7/04- СЮСЗ/00- C10G7/00. Processing of oil sludge, especially for combustion / K. Herms — заявитель и патентообладатель Howaldtswerke Deutsche Werft. № 19 843 432 210 — заявл. 17.12.86 — опубл. 30.09.88.
- Пат РФ А1 1 583 436 МПК5 C10G33/04. Способ обезвоживания нефтяных эмульсий / А. А. Балепин- А. Ю. Бруслов- Ю. Ф. Майборода — заявитель и патентообладатель Московский ин-т нефти и газа им. И. М. Губкина. № 4 235 955/31−04 — заявл. 06.04.87 — опубл. 07.08.90.
- Промышленный рециклинг техногенных отходов: / В. Н. Кокорин и др. — Ульяновск: УлГТУ, 2005. — 42 с.
- Справочник химика / Б. П. Никольский и др. 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1967. — т. III.— 1010 с.
- ГОСТ 2477–65 Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды. М.: Изд-во стандартов, 1965. — 5 с.
- Хуснутдинов, И. Ш. Разрушение высокоустойчивых эмульсий комбинированным методом / И. Ш. Хуснутдинов, Р. Р. Заббаров, А. Ю. Копылов // Известия Вузов. Химия и хим.технология. -2007. Т. 50, вып.6-С. 80−84.
- Эмирджанов, Р.Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии / Р. Т. Эмирджанов, Р. А. Лемберанский. -М.: Химия, 1989. 192 с.
- Штербачек, 3. Перемешивание в химической промышленности / 3. Штербачек, П.Тауск. Л.: Госхимиздат, 1963. — 349 с.
- Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. — 10-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1987. — 576 с.
- Кутепов, А. М. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании: Учеб. пособие для втузов / А. М. Кутепов, Л. С. Стерман, Н. Г. Стюшин. 3-е изд., испр. — М.: Высш. шк., 1986. — 448 с.
- Кириченко, Ю.А. Оценка условий отрыва паровых пузырей при пузырьковом кипении / Ю. А. Кириченко // Инженерно-физический журнал. 1973. — Т. XXV. — № 1. — С. 5−12.
- Рыбак, Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов / Б. М. Рыбак. 5-е изд., перераб. и дополн. -М.: Мостоптехиздат, 1962. — 888 с.
- Ахметов, С. А. Технология глубокой переработки нефти / С. А. Ахметов. Уфа: Гилем, 2002. — 672 с.
- Сергеев И. В. Экономика предприятия / И. В. Сергеев. М.: Финансы и статистика, 2001. — 304 с.1