Описание установки обезвоживания и обессоливания нефтей на НПЗ

 

Содержание солей в нефтях, поступающих на нефтеперерабатывающие заводы, обычносоставляет 500 мг/л ,а воды — в пределах 1% (масс.). На переработку же допускают нефти, в которых содержание солей не превышает 20 мг/л и воды 0,1% (масс.). Требования к ограничению содержания солей и воды в нефтях постоянно возрастают, так как только снижение солей с 20 до 5 мг/л дает значительную экономию: примерно вдвое увеличивается межремонтный пробег атмосферно-вакуумных установок, сокращается расход топлива, уменьшается коррозия аппаратуры, снижаются расходы катализаторов, улучшается качество газотурбинных и котельных топлив, коксов и битумов.

Большая часть воды в поступающих на НПЗ нефтях находится в виде эмульсии, образованной капельками воды с преобладающим диаметром 2 — 5 мкм. На поверхности капелек из нефтяной среды адсорбируются смолистые вещества, асфальтены, органические кислоты и их соли, растворимые в нефти, а также высокодисперсные частицы тугоплавких парафинов, ила и глины, хорошо смачиваемых нефтью. С течением времени толщина адсорбционной пленки увеличивается ,возрастает ее механическая прочность, происходит старение эмульсии. Для предотвращения этого явления на многих промыслах в нефть вводят деэмульгаторы. Деэмульгаторы используют и при термохимическом, и при электрохимическом обезвоживании нефтей. Расход деэмульгаторов для каждой нефти определяется экспериментально — колеблется от 0,002 до 0,005% (масс.) на 1 т нефти.

Разрушая поверхнустную адсорбционную пленку, деэмульгаторы способствуют слиянию (коалесценции) капелек воды в более крупные капли, которые при отстое эмульсии отделяются быстрее. Этот процесс ускоряется при повышенных температурах (обычно 80-1200С), так как при этом размягчается адсорбционная пленка и повышается ее растворимость в нефти, увеличивается скорость движения капелек и снижается вязкость нефти, т.е. улучшаются условия для слияния и оседания капель. Следует отметить, что при температурах более 1200С вязкость нефти меняется мало, поэтому эффект действия деэмульгаторов увеличивается незначительно.

Наиболее стойкие мелкодисперсные нефтяные эмульсии разрушаются с помощью электрического тока. При воздействии электрического поля капельки воды, находящиеся в неполярной жидкости , поляризуются, вытягиваются в эллипсы с противоположно заряженными концами и притягиваются друг к другу. При сближении капелек силы притяжения вырастают до величины ,позволяющей сдавить и разорвать разделяющую их пленку. На практике используют переменный электрический ток частотой 50Гц и напряжением 25-35 кВ. Процессу электрообезвоживания способствуют деэмульгаторы и повышенная температура. Во избежании испарения воды , а также в целях снижения газообразования электродегидраторы — аппараты ,в которых проводится электрическое обезвоживание и обессоливание нефтей — работают при повышенном давлении. На НПЗ эксплуатируются электродегидраторы трех типов:

цилиндрические вертикальные с круглыми горизонтальными электродами и подачей нефти в межэлектродное пространство такие аппараты установлены на электрообессоливающих установках ЭЛОУ 10/2

шаровые с кольцевыми электродами и подачей нефти между ними они нашли применение на установках ЭЛОУ 10/6 (производительностью 2 млн. т нефти в год)

горизонтальные с прямоугольными электродами и подачей нефти в низ аппарата под слой отсоявшейся воды.

Характеристики электродегидраторов:

Показатели

Вертикальный

Шаровой

ЭДШ-600

Горизонтальные

1ЭГ-160 ЭГ-160

Диаметр,м

3

10,5

3,4 3,4

Объем,м3

30

 

600

160 160

Допустимая температура,0С

70-80

100

110 160

Расчетное давление,МПа

0,34

0,690,98 1,76

Производительность,т/ч

10-12

230-250180-190 200-250

Напряжение между электродами,кВ

27-33

32-33

22-24 22-24

Напряженность электрического поля,кВ/см

2-3

2-3

1,0-1,5 1,0-1,5