Устойчивость водонефтяных эмульсий — способность в течение определенного времени не разрушаться и не разделяться на нефть и воду.

Класс нефти определяется в соответствии с массовой долей серы.

1. малосернистая (S до 0,6)

2. сернистая (0,61-1,8)

3. высокосернистая (1,81-3,5)

4. особо высокосернистая (3,51 и >)

Тип нефти определяется по плотности нефти

1. особо легкая нефть (r до 830 кг/м3)

2. легкая нефть (830,1-850)

3. средняя нефть (850,1-870)

4. тяжелая нефть (870,1-895)

5. битуминозная нефть (выше 895)

Группа нефти определяется по степени промысловой подготовки, их 3.

Вид нефти.Определяется массовая доля Н₂S и меркаптановой серы. (RSH), млн^-1 (ppm).

Сортировка, смешение и оценка качества нефтей. Смешиваются нефти, близкие по качеству

Устойчивость водонефтяной эмульсии. Способы разрушения эмульсий.

Устойчивость водонефтяных эмульсий — способность в течение определенного времени не разрушаться и не разделяться на нефть и воду.

Устойчивость эмульсий зависит от следующих факторов:

1. Средний диаметр глобул воды.

Чем меньше диаметр глобулы, тем медленнее будет глобула оседать в массе нефти и тем более устойчивым будет эмульсия. Согласно формуле Стокса скорость оседания частиц (ω₀, м/с) в спокойной жидкости (Re<1) описывается формулой:

, где (1)

d_k – диаметр капли, м

- плотность воды и нефти, кг/м³

μ – динамическая вязкость нефти, Па·с.

Для того чтобы снизить устойчивость эмульсии и облегчить отделение от нее воды, необходимо, как следует из формулы (1), укрупнить капли воды.

2. Время «жизни» эмульсии.

Чем больше прошло времени с момента образования эмульсии, тем толще сольватный слой. Имеет значение и характер гидродинамических воздействий на поток нефти; чем их больше тем меньше диаметр капель, т.е. устойчивее эмульсия.

3. Физико-химических свойств нефти и химического состава эмульгированнной воды.

Из формулы 1 следует, что скорость осаждения капель при прочих равных условиях зависит от плотности нефти ( чем больше ρ_н, тем меньше ω₀).

Обратно пропорционально влияет на скорость осаждения капель воды вязкость: снижение ее (например, за счет повышения температуры) также увеличивает скорость осаждения.

4. Температура эмульсии.

Она определяет плотность и вязкость нефти. Кроме того, с повышением температуры меняются состав и толщина сольватного слоя вокруг глобул воды (за счет увеличения растворимости в нефти).

Методы разрушения эмульсии:

1. Отстаивание (мех. способ) основан на оседании глобул воды под действием силы тяжести .

2. Термический способ. Нагревание нефти до определенных температур. В результате - ослабление оболочек и хорошие условия для их коалесценции.. Температура нагрева нефти ограничена температурой кипения нефти. Температура нагрева нефти на 10-15⁰С ниже чем температура кипения. Давление 0,3-0,4 МПа.

2. Химический способ. Применение деэмульгаторов, а именно ПАВы, которые обладают большей поверхностной активностью, чем эмульгаторы

Механизм:

А) Адсорбируются на защитных оболочках

Б) образуют активный комплекс с молекулами эмульгатора.

В) растворяют защитные оболочки

Г) переводят в растворы

Виды деэмульгаторов:

1. Водорастворимые

2. Водонефтерастворимые

3. Нефтерастворимые - самые лучшие

Это жидкости с низкими температурами застывания. Под эффективностью действия деэмульгатора понимают его расход на одну тонну нефти (сепарол WF 41).

Механизм действия:

А) молекула воды + деэмульгатор

б) действие деэмульгатора

Гидрофобная часть адсорбируется вдоль сольватной оболочки и сильнее на нее влияет.

4. Термохимический способ. Это сочетание химического и термического.

5. Электрический.Пропускание нефти через электрическое поле, преимущественно переменного тока промышленной частоты и высокого напряжения (15 - 44 кВ).

Механизм действия:

Капля воды в нефти имеет форму шара, внутри имеются + и - заряженные ионы. Капля в целом электронейтральна, если ее поместить в электрическое поле то в результате индукции эл.поля, капля воды поляризуется и вытягивается, деформируется с ослаблением сольватных оболочек и образует диполи, в результате частой смены полярности электродов (50раз в секунду) увеличивается вероятность столкновения воды и диполя и происходит укрупнение глобул воды, увеличивается скорость осаждения воды. Образуется отдельная фаза вода.

E = U / L; L - расстояние между электродами.

Конечное содержание воды в нефти после электрообработки можно достичь менее 0,1 масс.%. Однако чем выше глубина обезвоживания тем больше расстояние между каплями воды, и коалесценция замедляется. Ее можно усилить повышением напряженности поля, однако при напряженности более 4-5 кВ/см начинается нежелательный процесс диспергирования капель воды (мелкие капли). Для каждой подбирают оптимальные электроды и расстояния между ними.

1. Сущность процесса коксования нефтяных остатков.Химизм основных реакций углеводородов и факторы процесса.

Коксование-это одна из наиболее жестких форм термического крекинга в нефтяных остатках.

Цель-получение дополнительного кол-ва светлых неф-тов и нефт-го кокса.Осущ-ся при низком давлении ,темп-ре 480-560°С

Сырье- гудрон, др.тяжелые нефт.остатки,мазут,гудроны, смолы,кубовые ост-ки.

Кокс-конечный продукт,представленный карбоидами,но м.б. карбены,асфальтены,тяж.угл-ды.Образ-е продуктов уплотнения происходит порадикально-цепному мез-зму через алкильные и бензильные радикалы.

Химизм:

А

R+А А- мол-ла асфальтена, А• -радикал (мол-ла отщепления)

A•+A

AA• М-мол-ла относ-но легкого прод-та разлож-я (в газ.фазу)

AA•+A

(A•´)ₓ+A и

2 поликонденсация

Каждый последующий продукт уплотнения облад-ет более высокой мол-ой массой и степенью ароматичности,умен-ся растворимость их в растворителях.

Процессы коксования бывают:

1.Периодическое в кубах.

2.Полунепрерывное (замедленное)в коксовых камерах

3.Непрерывное (псевдосжиженное состояние).

Показатели кач-ва: плотность,коксуемость, сод-е S,Me,груп.хим.составу.

Продукты коксования:кокс,бензин,керосино-газойл.фр.,газ.

Наиболее ценный малосернистый игольчатый кокс. Жидкие дистилляты кокс-я (бенз-,кер-е) из-за повыш-го сод-я S треб-ют доработки.Газы-алкены после фракцион-я исп-ся в проц-сах алкил-я и полим-ции.

Основные факторы процесса:

Температура:при температуре около 350 асфальтены

больше выпадают в осадок, кокса образуют меньше. Повышение температуры в камере ограничено закоксовыванием, труб печи. Обычно на выходе из печи 500-515, в камере 420-450

Давление:в зависимости от температуры, по разному влияет на выход кокса, обычно в камере - 0,2-0,3 МПа, давление в змеевике более важно и определяется схемой. Чем выше давление, тем выше опасность закоксовывания

Качество сырья –выход продукта тем выше, чем больше в сырье асфальтенов, чем выше ароматизированность сырья, тем выше качество кокса

2. Замедленное коксование нефтяных остатков. Принципиальная схема установки замедленного коксования.