Производственная химия ТЭК. КР_Произв химия ТЭК. Деэмульгаторы, используемые при добычи нефти и газа
 Скачать 31.13 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Филиал ТИУ в г. Ноябрьске КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине: Производственная химия ТЭК Тема: Деэмульгаторы, используемые при добычи нефти и газа. Выполнил: г. Ноябрьск г. Содержание: Введение 3 Характеристика деэмульгаторов. Принцип действия. 3 Правила техники безопасности и охраны труда при работе с деэмульгаторами. 6 Экологическая безопасность. 7 Заключение 8 Список используемой литературы 9 Введение Среди химических реагентов при добыче нефти и газа используются деэмульгаторы. Одной из наиболее острых проблем при разработке месторождений высоковязких нефтей является подготовка добываемой продукции согласно требованиям, предъявляемым к товарной нефти. Сложность обезвоживания обусловлена высокой устойчивостью водонефтяных эмульсий, которые образуются при совместном движении нефти и воды. Высокая вязкость нефти, малый диаметр капель воды в эмульсии, а также высокое содержание природных стабилизаторов эмульсий в нефти – вот основные факторы, которые усложняют процесс обезвоживания нефти. Усилия многих ученых и инженеров направлены на поиск путей снижения стабильности водонефтяных эмульсий и способов интенсификации обезвоживания высоковязких нефтей. Деэмульгаторы – это поверхностно-активные вещества, вытесняющие с поверхности глобул воды, диспергированной в нефти, бронирующую оболочку, которая состоит из полярных (входящих в её состав) компонентов, а также частиц парафина и механических примесей. Эффективность применяемого реагента-деэмульгатора является основным фактором при решении проблем сбора и подготовки нефти. В настоящее время ассортимент современных деэмульгаторов широк. Однако, зачастую невозможно достичь требуемой глубины обезвоживания в системе сбора продукции нефтяных скважин и в технологических процессах подготовки. Целью работы является изучение деэмульгаторов, принципа их действия, техники безопасности при работе и соблюдение экологической безопасности. Характеристика деэмульгаторов. Принцип действия. Деэмульгаторы – это самые распространенные химические реагенты, предназначенные для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий. Известно, что нефть при добыче и переработке смешивается дважды с водой, образуя эмульсии. Сначала при выходе с сопутствующей пластовой водой, затем в процессе обессоливания, когда хлористые соли вымываются пресной водой. Технологически деэмульгатор разрушает эмульсию в трубопроводе, снижая ее вязкость и уменьшая гидравлические потери, а выделившаяся вода сбрасывается на ДНС (дожимной насосной станции) и УПН – установке подготовки нефти. Чем на более поздней стадии разработки находится месторождение, тем больше пластовой воды поступает вместе с нефтью и может доходить до 80-90%, образуя нефтяные эмульсии гидрофобного типа. Деэмульгатор при минимальном расходе обеспечивает быстрое и полное отделение пластовой воды от нефти. Химически он представлен многими ионогенными и неионогенными поверхностноактивными веществами ПАВ, в состав которых входит метанол и его производные. Деэмульгаторы обычно подразделяются на две группы: ионогенные (образующие ионы в водных растворах), неионогенные (не образующие ионы в водных растворах). Ионогенные деэмульгаторы могут быть подразделены на анионактивные и катионактивные в зависимости от того, какие поверхностноактивные группы они содержат: анионы или катионы. Анионоактивные, образующие в водных растворах при ионизации ПАВ поверхностно-активные анионы, в состав которых входят углеводородная часть молекулы и катионы, представляющие неорганические 16 ионы, чаще всего натриевые. Анион из раствора адсорбируется на поверхности глобулы воды, вытесняя образовавшуюся защитную оболочку, создает на ней новую, более слабую оболочку с отрицательным зарядом. Катионоактивные, подвергающиеся ионизации в водных растворах с образованием поверхностно-активных катионов, состоящих из углеводородных радикалов и обычно неорганических анионов. Катион, адсорбируясь на поверхности частицы воды, вытесняет защитную оболочку, создает на ней новую, механически менее прочную с положительным зарядом. Деэмульгаторы этой подгруппы отличались незначительной активностью. К первой подгруппе относят деэмульгаторы типа НЧК (нейтрализованный черный контакт), НКГ (нейтрализованный кислый гудрон) ТК (товарный контакт), СУ (сульфированные масла), алкисульфатнатрия, нафтеновые кислоты и их соли – нафтенаты, сульфонафтены алюминия и кальция и другие.1 Неионогенные деэмульгаторы. Наибольшее распространение в настоящее время получили неионогенные деэмульгаторы, то есть такие, которые в водных растворах не диссоциируют на ионы. Исходным сырьем для такого синтеза могут служить органические кислоты, спирты, фенолы, а также окись этилена и окись пропилена. Неионогенные ПАВ в настоящее время находят самое широкое применение в процессах обезвоживания и обессоливания нефти в силу целого ряда преимуществ по сравнению с ионогенными ПАВ. Их расход исчисляется граммами - от 5-10 до 50-60 г на 1 т нефти2. Одним из первых деэмульгаторов был американский «Третолайт», состоявший из олеата натрия (83%), фенола (4%), воды (1%), силиката натрия, натриевого канифольного мыла и парафина. Деэмульгаторы данной серии до настоящего времени активно используются в производстве. Также широкое применение для обезвоживания и обессоливания нефтей получили следующие реагенты: Прогалит (Германия), Дисолван 4411, Сепарол 25 с ингибитором коррозии (Германия), R-11 и Х2647 (Япония), L-1632 (США), Оксайд-А (Англия) и Серво-5348 (Голандия), Кемеликс 3448 (Великобритания) и другие. Деэмульгаторы должны удовлетворять следующим основным требованиям: хорошо растворяться в одной из фаз эмульсии; иметь 19 достаточную поверхностную активность, чтобы вытеснить с границы раздела «нефть-вода» естественные эмульгаторы, образующие защитную пленку на капельках воды; обеспечивать достаточное снижение межфазного натяжения на границе фаз «нефть-вода» при малых расходах реагента; не коагулировать в пластовых водах; быть инертными по отношению к металлам (не корродировать их). Одновременно с этим деэмульгаторы должны быть дешевыми, транспортабельными, не должны изменять своих свойств при изменении температуры или ухудшать качество нефти после обработки, обладать определенной универсальностью, т.е. способностью разрушать эмульсии различных нефтей и вод. Правила техники безопасности и охраны труда при работе с деэмульгаторами. К работе с деэмульгатором допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие мед освидетельствование. Инструктаж по безопасным методам и приемам труда. Все рабочие, которым необходимо выполнять работы с деэмульгатором, должны помнить о возможной опасности отравления. При работе с деэмульгаторами необходимо пользоваться специальной одеждой, защитными очками, противогазом марки «А». Все лица, работающие с деэмульгатором должны проходить медицинский осмотр 1 раз в год. Бочки с деэмульгатором необходимо защищать от воздействия прямых солнечных лучей и отопительных приборов. При вскрытии бочек оператор обязан работать в противогазе, резиновых сапогах, резиновых перчатках и прорезиненном фартуке. Открывать бочки следует инструментом, не дающим искр. Не разрешается использовать для перевозки и хранения деэмульгаторов неисправные емкости. Помещение или огражденная площадка, где хранятся деэмульгаторы, должны закрываться на замок и, кроме того, должны быть вывешены предупредительные надписи: «Огнеопасно», «Яд». Деэмульгатор представляет собой поверхностно-активное вещество. В качестве растворителя в деэмульгаторе содержится 30-35 % метилового спирта, так как деэмульгатор растворен в метиловом спирте, то эта жидкость является ядовитой и легковоспламеняющейся. Герметичность бочек следует периодически проверять путем тщательного их осмотра. Бочка имеющая пропуск, должна быть немедленно освобождена. Пролитой деэмульгатор должен быть немедленно смыт большими порциями воды или засыпан песком. Запрещается засасывать деэмульгатор в пипетки и сифоны ртом, а также применять его для мытья рук и одежды. При работе с деэмульгаторами не допускается: Разлив его на полу и оборудовании, попадание на тело и одежду; Хранить одежду в местах производства работ; Принимать пищу и курить в специально отведенных местах без предварительного мытья рук с мылом; При появлении признаков отравления, нужно немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух и срочно сообщить в медсанчасть. Сливные трубопроводы должны монтироваться с уклоном емкости, в которую производится слив. По окончании работ с деэмульгатора необходимо тщательно вымыть руки с мылом. После слива деэмульгатора необходимо закрыть емкость, проверить наличие замков на въездных воротах, чтобы исключить возможность прохода посторонних на территорию склада-навеса и площадку слива. Экологическая безопасность. Защита атмосферы. Охрана окружающей среды достигается комплексом мероприятий, направленных на предотвращение утечек и сокращение потерь, например, потерь при испарении легких фракций нефти во время хранения или при распылении и разливе нефти и химических реагентов, после которых следует выделение углекислого газа и метана в атмосферу. Мероприятия по защите атмосферы от загрязнения при работе с химическими реагентами включают: проверку оборудования и резервуаров, где хранятся реагенты, на герметичность; контроль испарений газов (газа из эмульсии, вредных паров реагентов) в ходе выполнения лабораторных испытаний; утилизация отходов согласно правилам безопасности. Защита гидросферы. Основной вред гидросфере при работе с химическими реагентами происходит во время их утилизации, например, загрязнение поверхностных и подземных вод остатками реагентов или нефтепродуктов при утечке. Для предотвращения вредного влияния на гидросферу необходимо: следить за герметичностью трубопровода, резервуаров и остального оборудования; установить фильтры в пунктах сброса для уменьшения агрессивности среды химических реагентов; создать контрольные пункты, фиксирующие состояние поверхностных и подземных вод. Защита литосферы. Утечка нефтепродуктов и химических реагентов приводит к загрязнению не только гидросферы, но и литосферы. Негативному влиянию подвергаются почвенные и растительные покровы. Утечки происходят путем проникновения жидкости через неплотности оборудования и сальники, фланцевые соединения, поэтому для уменьшения вредного влияния на литосферу необходима надежная герметизация всего технологического комплекса. Также для ограничения попадания вредных веществ в почву можно произвести обвалование резервуарного парка. Заключение В работе были изучены деэмульгаторы, используемые при добычи нефти и газа, приведена их классификация и дана подробная характеристика. Также рассмотрен принцип действия деэмульгаторов и их незаменимость в процессе добчычи. В настоящее время в мировой практике наблюдается тенденция роста глубин бурения скважин, и как следствие, увеличение опасности возникновения при этом различных осложнений. Кроме того, постоянно ужесточаются требования более полной и эффективной эксплуатации продуктивных пород. В этой связи, буровой раствор должен иметь состав и свойства, которые обеспечивали бы возможность борьбы с большинством из возможных осложнений и не оказывали негативного воздействия на коллекторские свойства продуктивных горизонтов. Ежегодный ущерб от отложения неорганических солей, коррозии в нефтедобывающей промышленности, засорения парафинами, гидратами, асфальтенами и нафтенатами составляет несколько миллиардов долларов. Для сведения к минимуму этих проблем необходимы химические реагенты, в том числе деэмульгаторы. Список используемой литературы: 1. Шишмина Л.В. Сбор и подготовка продукции нефтяных скважин / Л.В. Шишмина. – Томск: ТПУ, 2011. – С. 123-126. 2. Кравцов А.В. Технологические основы и моделирование процессов промысловой подготовки нефти и газа / А.В. Кравцов, Н.В. Ушева, Е.В. Бешагина, О.Е. Мойзес, Е.А. Кузьменко, А.А. Гавриков. – Томск: ТПУ, 2012. – 125с. 3. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти / В.П. Тронов. – Казань: Фэн, 2000. – 414 с. 4. Очилов А.А. Деэмульгаторы для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий/ А.А. Очилов, Б.С. Олимов. – Иваново: Олимп, 2017. – С. 12-13. 5. Трушкова Л.В. Методики оценки эффективности реагентовдеэмульгаторов / Л.В. Трушкова, Ю.А. Сарычева // Нефть и газ Западной Сибири: Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения Косухина А.Н., Тюмень, 15-16 октября 2015г. – Тюмень, 2016. – С. 210-213. 1 Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти / В.П. Тронов. – Казань: Фэн, 2000. – 414 с. 2 Очилов А.А. Деэмульгаторы для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий/ А.А. Очилов, Б.С. Олимов. – Иваново: Олимп, 2017. – С. 12-13. |