най эмульсияларын бзу дістері: гравитациялы салын блу, быр ішіндегі деэмульгация, центрифугалау, фильтрациялау, электродегидрация.

азіргі кезде М/С тріндегі мнай эмульсияларын бзуды негізгі дістеріне: гравитациялы суы блу (ыздырусыз тндыру), быр ішіндегі деэмульсация, центрифугалау, сзгіден ткізу, термохимиялы сер ету, электрлі сер ету, сондай-а осы дістерді йлесімді біріккен трі жатады.

Мнай эмульсияларын бзу, сонымен атар, оларды тзілуін болдырмау шін деэмульгаторлар - беттік рекетті заттар (БЗ) - олданылады, оларды рекеттілігі - эмульгаторлара араанда жоары.

Деэмульгаторларды негізгі міндеті – су тамшыларыны беткі абатынан эмульгаторларды, яни мнай рамындаы (асфальтендер, нафтендер, шайырлар, парафин жне механикалы оспаларды) жне су рамында болатын (тздарды, ышылдарды) табии беттік рекетті заттарды, ыыстырып шыару.

Су тамшыларыны беткі абатынан табии эмульсиялаушы (яни, эмульгатор болып табылатын) заттарды ыыстырып, деэмульгаторлар з кезегінде гидрофильді адсорбциялы абат тзеді. Нтижесінде су тамшылары сотыысанда ірі тамшылара бірігіп тнады. Деэмульгатор тиімді болан сайын ол жабын абышаларыны, яни «бронны» беріктігін сорлым азайтып, эмульсияларды жедел бзылуына сер етеді.

Эмульсияларды бзылуын жасарту шін жне оларды “ескіруін” (за уаыт саталуын) тотату шін деэмульгаторларды ы тбіне жіберіп, ы ішінде деэмульсация жргізу керек. Деэмульгаторларды ы тбіне жіберген кезде негізінен эмульсияларды инверсиясы жреді, яни М/С тріндегі эмульсия С/М тріндегі эмульсияа айналады, оны ттырлыы 1 мПа*с, себебі оны сырты фазасы су боландытан йкеліске кететін ысымны тмендеуі азаяды.

Теория бойынша, деэмульгатор белгілі бір фазалы атынасы жне дисперстік дрежесі, сондай-а су тамшыларында адсорбциялы абат тзетін эмульгаторды млшері мен рамы бар, андай да болмасын бір эмульсия шін тиімді. Демек, теория бойынша, кен орнын игеру процесінде эмульсияларды рамы мен физикалы асиеттеріні згеруіне байланысты деэмульгаторлар ауыстырылып тру керек, біра іс жзінде бл сирек болатын жадай.

Деэмульгаторларды тиімділігін оны шыынымен, дайындалан мнайды сапасымен, минималды температурамен жне мнайды тну затыымен сипатталатын эмульсиясыздандыру абілеттілігі деп тсіну керек. Тиімділік келесі формуламен аныталады:

(12.1)

 

мндаы, N – сусыздану дрежесі, % масса;

Wбас жне Wал – бастапы эмульсиядаы су рамы жне тндырылан мнайдаы суды алды рамы, % масса. Мнайды рамындаы су млшері Дин–Старк аппаратымен аныталады.

быр ішіндегі (жолды) деэмульсация - тиімділігі жоары деэмульгаторларды пайда болуымен байланысты ке олданыс тапты жне мнайды дайындауды баса тсілдерімен бірге олданылады. Бл тсіл бойынша, деэмульгаторды дозалы сораппен мнай-су оспасына ы саасында быраралы кеістікке немесе Т (топты лшеу ондырылары) жинау коллекторыны басында енгізеді (1 тонна мнай эмульсиясына 15-20 грамм). Мнай-су эмульсиясы ктергіш бырлар бойымен, жеткізу желілерімен жне жинау коллекторларымен озалуы барысында арынды араласып, эмульсияны бзылуына келеді.

быр ішіндегі деэмульсация суды алдын-ала бліп шыарып алуды (Т-да, ССС-да) йымдастыруа ммкіндік береді, бл ы німіндегі суды рамы 30%-дан асанда тиімді.

Гравитациялы суы блу (суы тндыру) – шикізат резервуарларында мнай рамындаы абат суларыны млшері 60%-дан асанда жне мнай рамында табии эмульгаторлар болмай, сондай-а эмульсиялар траты болмаан жадайда жзеге асады. Гравитациялы тндыру абат суы мен мнайды тыыздытарыны айырмашылыы серінен жзеге асырылады. Гравитациялы блу деэмульгаторларды енгізу арылы немесе енгізбей-а жргізіледі. Мнайды резервуарлардаы ыздырусыз блінуі бірнеше саатта теді. Эмульсия резервуарлара абат суыны дегейінен тмен орналасан арнайы тарату рылысы арылы резервуарды барлы ауданы бойынша тепе-те жіберіледі, бл су абатымен серлесетін эмульсияны бетін лкейтеді жне эмульсияны ыдырау процесін жеделдете тседі.

Тндырыштар - олара толытай немесе бір блігі ана бзылан эмульсиялар тскен кезде мнайдан суды блуге арналан. Тндырыштар атты суланан мнайды ндіру кезінде оны суын алдын-ала бліп алу шін немесе мнай эмульсияларын блокты не траты пештерде ыздыраннан со мнайды толы сусыздандыру шін олданылады. Олар (тндырыштар) аппараттан шыар кездегі нім рамындаы су мен тзды млшері тауарлы мнайды сапасына ойылатын стандарттара сйкес болуын амтамасыз етуі керек.

азіргі кезде здіксіз жне жартылай здіксіз жмыс істейтін цилиндр пішінді саылаусыз тндырыштар кп олданылады. Тндырыштарда эмульсияларды бліну процесі статикалы немесе ламинарлы режим жадайында жреді (Re=1¸2).

 

МД-да тндырыштарды параллель жалау оларды мнаймен жне сумен ретсіз жктелуіне келіп соады, нтижесінде МД-ны технологиялы жмыс режимі бзылып, оларды жмысыны тиімділігі азаяды.

Центрифугалау - арнайы рылыларда (центрифугаларда) жргізіледі, бл жерде тыыздытары р трлі мнай мен суды айыру шін оларда пайда болатын инерция кшін олданады. Центрифугада су-мнай эмульсияларын блу - те тиімді діс, біра лі практикада олданыс таппаан.

Фильтрация – бл иыршытас, сынан йнек, ааш жне металл иындылары жне т.б. материалдардан тратын фильтрлеуші (коалесцирлеуші) абат арылы трасыз эмульсияларды ткізіп біріктіру шін олданылады.

Фильтрлер кмегімен мнайды деэмульсациялау селективті (тадамалы) суландыру принципіне негізделген.

Конструкциясы жаынан фильтрлер коалесцирлеуші элементпен толтырылан колонналы аппарат болып табылады, оны лшемдері айдалатын эмульсияны клеміне байланысты. ыздырылан эмульсия колоннаны тменгі жаынан, ал мнай колоннаны жоары жаынан шыарылады, ал су тменнен шыарылады. Фильтрация дісі здігінен жретін процесс ретінде олданылмайды, оны жылухимиялы дістермен бірге йлесімді олданады.

 

азіргі кезде быр ішіндегі деэмульсациямен атар мнайды газдан блу, оны сусыздандыру жне тзсыздандыру процестері атар жретін блокты термохимиялы ондырыларды олдану ке тараан.

Жылухимиялы (термохимиялы) деэмульсация. Жылусыз жне беттік рекетті заттарсыз (БЗ) мнайды деэмульсациялауды азіргі бар дістері тиімсіз болып табылады. Сондытан, азіргі кезде барлы ндірілген суланан мнайды 80% термохимиялы ондырыларда деледі, бл ондырыларды келесідей артышылытары бар:

· ондыры барынша арапайым (жылуалмастырыштан, тндырыштан жне сораптан трады);

· салыстырмалы трде ондырыны жмыс режиміне мнайдаы су млшеріні згеруі кп сер етпейді;

· эмульсия сипаттамасыны згеруіне байланысты ондыры мен аппаратураны ауыстырмай-а деэмульгаторларды ауыстыру ммкіндігі.

Мнайды деэмульсациялауа арналан термохимиялы ондырыларды атмосфералы ысымда (яни алыпты ысымда) жне лкен ысымда жмыс істейтін трлері бар. Атмосфералы ысымда жмыс істейтін ондырылар здігінен аатын арынсыз мнай дайындау жйесі бар ескі кен орындарында лі кнге дейін жмыс істеуде жне оларды біратар кемшіліктері бар.

Тік деэмульсаторлар ксіпшілікте мнайды дайындауды дниежзілік тжірибесінде са кен орындары мен жеке блшектенген учаскелерді жабдытауда ке олданылады. Тік жасалан мнайды дайындау аппараттары мнай жинау пункттеріні ауданын ысартуа ата талаптар ойылан кезде (сіресе, теіз кен орындарында, батпаты аудандарда жне т.б.), мнайды дайындау жне жинауда артышылытары бар. Кптеген шетел, соны ішінде АШ фирмалары азіргі кезде компоновкасымен, лшемдерімен, ыздырыштарыны санымен жне трімен, жеделдету тсілдерімен (коалесцерлеуші сзгілер (фильтрлер), электродтар жне т.б.) ерекшеленетін тік деэмульсаторларды мол ассортиментін шыарады. Тік деэмульсаторларды клемі 5-80 м3 аралыында згереді. Бл аппараттарды айыру, ыздыру жне сусыздандыру бліктері (зоналары) болады жне тндыру блігінде эмульсия аыныны ажетті таралуын амтамасыз ететін ыздыру бырыны астындаы эмульсияларды таратыштар, тесігі бар бгеттер, срелер жне т.б. рылылармен жабдыталады.

Тік деэмульсаторларды кейбір кемшіліктері бар: німділіктері тмен, ыздырылан мнайды атты конвективті аыны серінен тндыру блігіндегі эмульсияны нашар таралуы.

Клденеді (горизонтальды) деэмульсаторлар. Келесі трдегі блокты ондырылар шыарылады: УДО-2М, УДО-3, УДО-1500/6, СП-1000, СП-2000, “Тайфун”1-400, ДГ-2500, ДГ-6300, БН-М жне т.б. Осы аппараттарды ішінде е кп тараланы - УДО-3 тріндегі деэмульсаторлар.

УДО-3 деэмульсаторы (13.1-сурет) ыздыру блогы (І), тндыру блогы (ІІ) жне баылау-лшеу блогынан трады. ыздыру жне тндыру блоктары тік бгеттермен блінген, диаметрі 3, 4 м клдене цилиндрлі трыта орналасан.

Электродегидратация (электрлік деэмульгация). М/С тріндегі мнай эмульсияларын электр рісінде де бзуа болады. Бл діс негізінен орташа, ауыр жне ттыр мнайларды тзсыздандыруа арналан. Электр рісіндегі эмульсияларды бзу механизмі былайша тсіндіріледі.

 

Электр рісіні индукциясы нтижесінде суды диспергирленген (саталан) тамшылары поляризацияланады жне су тамшыларыны тбелерінде электрод зарядтарына арама-арсы электр зарядтары бар су тамшыларынан тратын тізбек тзіп, кш сызытарыны бойында созылып жиналады. Негізгі жне осымша электр рістеріні серінен алдымен реттелген озалыс теді, сонан со су тамшылары тмендегі формуламен аныталатын кштер серінен сотыысады:

(13.1)

мндаы K – пропорционалды коэффициент; – электр рісіні кернеулігі; r – тамшы радиусы; l – тамшы центрлеріні араашытыы.

Жоарыдаы формуладан кріп отырандай, егер тамшыларды араашытыы аз болып, ал тамшы лшемдері салыстырмалы трде лкен болса, онда тартылыс кші соншалыты лкен болып, су тамшыларыны бетінде адсорбцияланан жне осы су тамшыларын мнайдан бліп тратын жабын (яни бронды) абышалары сыылып бзылады, нтижесінде су тамшыларыны коалесценциясы жреді.

Эмульсияларды бзылуы траты ток рісіне араанда айнымалы ток рісінде жасы жреді, себебі айнымалы ток рісінде ток пен кернеу озалысы циклді згереді, нтижесінде су тамшылары з озалыс баытын згертіп отырады жне немі тербеліс жадайында болады, сонымен атар осы кезде электр рісіні серінен тамшыларды пішіні немі згереді, яни тамшылар немі деформация серінде болады, бл адсорбциялы абышаларды бзылуына жне тамшыларды осылуына сер етеді.