NO326974B1 - Framgangsmate ved rengjoring av en beholder - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en framgangsmåte ved rengjøring av en beholderen (3) innrettet for å kunne separere hydrokarboner fra oljeslam, hvor framgangsmåten innbefatter trinnene: å føre damp inn i beholderen (3); å åpne for ventilasjon av beholderen (3); å føre et kjemikalie inn i beholderen (3); å åpne for drenering av slam ut av beholderen (3); å fortsette med tilførsel av damp og kjemikalie i en periode for deretter å stoppe nevnte tilførsel; og å spyle beholderen (3) ved hjelp et fluid. Oppfinnelsen omfatter også en framgangsmåte for under normal drift å redusere oppbygging av oljeslam i beholderen (3).

Description

FRAMGANGSMÅTE VED RENGJØRING AV EN BEHOLDER

Den foreliggende oppfinnelse vedrører innvendig rengjøring av en beholder. Nærmere bestemt dreier det seg om rengjøring . av for eksempel en separator av den art som benyttes i petro-leumsindustrien for å separere hydrokarboner fra såkalt pro-dusert vann.

I separatoren skilles hydrokarboner i gassfase fra hydrokarboner i væskefase, noe som i det etterfølgende for enkelt-hetsskyld omtales som gass, henholdsvis olje.

I separeringsprosessen vil store mengder med oljeslam eller "sludge" avsette seg i separatorens bunnparti. Over tid vil dette føre til at en lag med emulsjon bestående blant annet av en blanding av hydrokarboner og vann, vil kunne bringes over i hydrokarbonene eller oljen, hvorved innholdet av vann i den utskilte olje kan bli uønsket høyt.

I tillegg er det krav om at separatoren må inspiseres regelmessig for eventuelle skader. Det er derfor behov for å rengjøre separatoren så nøye at inspeksjon kan gjennomføres uten at ytterligere rengjøring er nødvendig.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en framgangsmåte ved rengjøring av en separator eller en an-nen beholder innrettet for å kunne mellomlagre olje, hvor framgangsmåten er raskere og mer miljøvennlig enn eksisteren-de framgangsmåter.

En vanlig framgangsmåte ved rengjøring av separatorer har i lang tid vært, og er til en viss grad fremdeles, å spyle eller "flushe" separtorene innvendig ved hjelp av vann, hvoret-ter de tilføres damp eller "steam". Deretter kan rengjørings-personell iført pusteapparater og annet verneutstyr entre beholderen for å rengjøre separatoren ytterligere ved hjelp av høytrykksspyling. Oljeslammet som bringes ut av separatoren må bringes til' godkjente mottak på land for videre hånd-tering. Etter dette ventileres separatoren, og personell kan gå inn i beholderen først når konsentrasjonen av hydrokarbongasser er tilstrekkelig lav. Imidlertid vil konsentrasjonen av hydrokarbongasser ofte kunne øke igjen etter en tid slik at personellet midlertidig må evakuere beholderen mens ytterligere ventilasjon gjennomføres.

Fra amerikansk publikasjon US 2,045,752 er det kjent en framgangsmåte for rensing og rengjøring av oljetanker. I denne kjente framgangsmåte benyttes damp og vann som tilføres under høyt trykk for å fjerne forurensingene.

Framgangsmåtene er tidkrevende idet beholderen kan entres av inspeksjonspersonell først etter 3 til 7 dager.

Den herværende søker har tidligere utviklet en framgangsmåte som er raskere enn ovennevnte tradisjonelle framgangsmåte. Framgangsmåten baserer seg på å fylle omtrent en tredjedel av separatoren med vann før et avfettingsmiddel tilføres separatoren. Separatoren tilføres deretter damp i 16 - 20 timer gjennom dampventiler, eventuelt gjennom sitt spylevannsystem, for å oppnå tilstrekkelig høy temperatur til å kunne løse opp oljeslammet. Det emulsifiserte slammet dreneres deretter fra separatoren. Etter at separatoren er drenert spyles den med vann for å fjerne den gjenværende emulsjon. Etter dette kan separatoren entres av inspeksjonspersonell.

Selv om ovennevnte framgangsmåte utviklet av den herværende søker har vist seg å være langt mer effektiv enn tradisjonelle framgangsmåter, er den relativt tidkrevende og fordrer forholdsvis store mengder med vann og damp. Etter at rense-prosessen er ferdig, vil en separator, som typisk har et flu-idvolum på 200-400 m<3>, være nesten fylt med avfallsvann som inneholder kjemikalier og noe hydrokarboner. Dette avfalls-vannet kan normalt slippes ut i sjøen, men blir ofte brakt til mottak på land for rensing.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående be-skrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en framgangsmåte ved rengjøring av en beholder innrettet for å kunne separere enkelte av de bestanddeler som befinner seg i råolje som bringes opp fra en hydrokarbonproduserende brønn, hvor framgangsmåten innbefatter trinnene: a) å føre damp inn i beholderen; b) å åpne for ventilasjon av beholderen; c) å ytterligere føre et kjemikalie inn i beholderen; d) å åpne for drenering av slam ut av beholderen; e) å fortsette med tilførsel av damp og kjemikalie i en periode for deretter å stoppe tilførsel av

damp og kjemikalie til beholderen; og

f) å spyle beholderen ved hjelp av et fluid.

I en foretrukket utførelse føres damp inn i beholderen via en

dampmanifold og gjennom de dampspyleledninger som en beholder innrettet for å kunne separere ulike bestanddeler i en pro-duksjonsstrøm fra en brønn vanligvis er forsynt med.

Kjemikaliet utgjøres fortrinnsvis av et skummingsmiddel og et løsemiddel. I en foretrukket utførelse inneholder kjemikaliet i tillegg en syre. Syren kan for eksempel, men ikke begrenset til, være sitronsyre.

Beholderen vil i det etterfølgende også bli omtalt som separator.

I tillegg til å kunne motta damp er dampmanifolden fortrinnsvis forsynt med tilkoplinger for kjemikalier, vann og gasser slik at disse kan tilføres separatoren fra dampmanifolden en-keltvis eller i en hvilken som helst ønsket kombinasjon.

I tilfeller hvor råoljen eller "crude" som tilføres beholderen eller separatoren, inneholder en relativt stor andel faststoffpartikler, har det overraskende vist seg å være svært effektivt å tilføre oljeslammet en blanding av et løse-middel og et skummingsmiddel før damp føres inn i separatoren som angitt i punkt a ovenfor.

Blandingen av løsemiddelet og skummingsmiddelet føres inn i separatoren fortrinnsvis via et innløpsparti anbrakt i et topparti av separatoren.

I en foretrukket utførelse utgjøres løsemiddelet av glykoleter, fortrinnsvis av den høyeffektive butyldiglykoleter

(BDGE).

I en foretrukket utførelse utgjøres skummingsmiddelet av aminoksid. Aminoksidet er fortrinnsvis dimetyldodecylaminok-sid.

Blandingsforholdet mellom løsemiddelet og skummingsmiddelet velges etter typen av avleiringer som befinner seg i separatoren. I én utførelse tilføres blandingen i et forhold til 1:1, men blandingen kan i alternative utførelser tilføres i et forhold med for eksempel 90% løsemiddel og 10% skummingsmiddel eller med for eksempel 90% skummingsmiddel og 10% lø-semiddel. Blandingsforholdet gjelder volumprosenter.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser en. prinsippskisse av en separator som er tilkoplet en dampmanifold.

På figuren angir henvisningstallet 1 en separator som utgjø-res av en beholder 3 som i sitt bunnparti er delt inn i et første rom 5 og et andre rom 7. Rommene 5, 7 er atskilt ved hjelp av en skillevegg 9 som rager et stykke opp fra beholderens 3 bunnparti.

Det første rom 5 er via en første tilførselsledning 5' i fluidforbindelse med en dampmanifold 13. Det første rom 5 er i den viste utførelse også forsynt med et spylevannssystem 11 av i og for seg kjent art. Spylevannssysternet 11 er tilkoplet en vannforsyning (ikke vist) ved hjelp av en tilkoplingsled-ning 11'.

En andre tilførselsledning 7' tilveiebringer fluidforbindelse mellom dampmanifolden 13 og beholderens 3 andre rom 7.

Tilførsel av fluid fra dampmanifolden 13 og til det første rom 5 og det andre rom 7 kan styres ved hjelp av ventiler 15, 17 anbrakt i den første tilførselsledning 5', henholdsvis den andre tilførselsledning 7'.

Ved normal drift tilføres separatorens 1 første rom 5 crude eller råolje gjennom et innløp 19. På grunn av de ulike egen-vekter på partikler, vann og olje som råoljen vil kunne inne-holde, vil disse ligge lagvis i separatorens 1 første rom 5 med olje som øverste sjikt. Det vil også kunne danne seg et emulsjonslag som i det vesentlige utgjøres av en vann-olje-blanding.

Etter hvert som det første rom 5 fylles, vil det dannes lag med partikler, vann og olje. Når dét første rom er fylt til et topparti av skilleveggen 9, vil oljen som flyter øverst renne over i det andre rom 7.

Vann og partikler dreneres fra det første rom 5 via et vanndreneringsutløp 21, mens utskilt olje i det andre rom dreneres via et oljedreneringsutløp 23. Begge dreneringsutløp 21, 23 kan styres ved hjelp av ventilinnretninger.

Hydrokarboner i gassform bringes ut av beholderen 3 gjennom et gassutløp 24.

Separatoren 1 er også tilkoplet en ventilasjonsledning 25. Ventilasjonsledningen 25 er forsynt med en ventil 27.

Dersom faststoff i oljeslammet ikke dreneres ut sammen med vannet, vil det dannes et stadig tykkere lag med faststoff. Dette vil til slutt medføre at emulsjonen bringes over i det andre rom 7. Oljen som dreneres fra det andre rom 7 vil dermed kunne få et uønsket høyt innhold av vann.

For å unngå slike situasjoner må en separator derfor rengjø-res regelmessig. I forbindelse med rengjøring er det vanlig at separatoren samtidig inspiseres innvendig for å avdekke eventuelle feil eller mangler.

Når separatoren 1 skal rengjøres ved hjelp av framgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse, føres damp fra dampmanifolden 13 inn i beholderen 3 via minst én av tilfør-selsledningene 5', 7'. Dampen tilføres dampmanifolden 13 via en damptilførselsledning 29 som er tilkoplet en ikke vist dampgenerator.

I forbindelse med at damp føres inn i beholderen 3, åpnes ventilen 27 for ventilasjon av beholderen 3 blant annet for å unngå uønsket trykkoppbygging i beholderen 3.

Et skummingsmiddel føres inn i dampmanifolden 13 fra en beholder 33 ved hjelp av en kjemikalieinjeksjonsledning 35 og en pumpeinnretning 37. Skummingsmiddelet føres fra dampmanifolden 13 og inn i beholderen 3.

Skummingsmiddelet vil kunne innbefatte et avfettingsmiddel.

Etter en tid, for eksempel, men ikke begrenset til, to timer med rengjøring ved hjelp av skummingsmiddelet, dreneres beholderen 3 ved å åpne dreneringsutløpene 21, 23. Slammet, som nå er oppløst ved hjelp av i det minste damp, vil dermed dreneres ut av separatoren 1. Oljen som er løst fra slammet, vil i det alt vesentlige bæres av skummingsmiddelet og dreneres

ut sammen med dette.

I de tilfeller en separator er forsynt med et spylevannssystem 11, er det en fordel om spylevann tilføres i noen minutter, for eksempel tre til fem minutter, før dreneringen 21, 23 åpnes.

Etter at dreneringen 21, 23 er åpnet fortsetter tilførsel av damp og skummingsmiddel i en periode på for eksempel åtte timer. Det skal forstås at perioden kan være kortere eller lengre enn nevnte åtte timer.

Til slutt spyles separatoren 1 innvendig ved hjelp av et fluid som for eksempel vann. Fluidet tilføres manifolden 13 gjennom en fluidtilførselsledning 39 og har til hensikt å både fjerne gjenværende kjemikalier og å kjøle ned separatoren 1. Spylingen pågår typisk i ca. tretti minutter, men kan ha en kortere eller lengre varighet.

Dersom det er fare for at separatoren 1 kan bli overopphetet, for eksempel ved at en eventuell innvendig overflatebehand-ling vil kunne skades av den varme dampen som tilføres i ren-gjøringsprosessen, kan nitrogen tilføres for eksempel sammen med dampen og skummingsmiddelet fra dampmanifolden 13. Nitrogen kan tilføres dampmanifolden 13 fra en nitrogenbeholder (ikke vist) gjennom en nitrogentilførselsledning 41. Dersom nitrogen forefinnes i flytende form på bruksstedet er dette å foretrekke, men nitrogen i gassform kan også benyttes.

I situasjoner hvor råoljen som tilføres separatoren 1 inneholder relativt store mengder faststoffpartikler, vil rengjø-ring av separatoren ytterligere kunne effektiviseres ved inn-ledningsvis, for eksempel før damp føres inn i separatoren 1, å føre inn i separatoren 1 en blanding av et løsemiddel og et skummingsmiddel for blant annet å løse opp setninger av partikulært materiale fra separatorens 1 bunnparti. Blandingen av løsemiddelet og skummingsmiddelet pumpes inn i separatoren 1 ved hjelp av en pumpe 44 via en ledning 45 som rager mellom en kjemikaliebeholder 47 og beholderens 3 topparti.

Fullskalaforsøk har vist at fullstendig rengjøring av en separator ved hjelp av framgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse vil kunne gjennomføres i løpet av mindre enn ti timer, hvilket er svært mye raskere enn rengjøring ved hjelp av enten tradisjonelle metoder som krever tre til sju dager, eller framgangsmåten som er utviklet av søker for den herværende oppfinnelse, hvilken framgangsmåte krever en rengjø-ringstid på tretti til førti timer.

Etter rengjøring i henhold til framgangsmåten i den foreliggende oppfinnelse, er beholderen så ren og fri for skadelige gasser at inspeksjonspersonell kan igangsette sitt arbeid uten avbrudd forårsaket av dannelse av hydrokarbongasser. Framgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er også svært miljøvennlig sett i forhold til framgangsmåter ifølge kjent teknikk.

Oljen i slammet gjenvinnes og beregninger har vist at mengden avfall reduseres med mer enn 90% sammenlignet med det som hittil har vært oppnålig ved hjelp av framgangsmåter ifølge kjent teknikk. Dette skyldes at utskilt olje som dreneres ut av separatoren 1 ved hjelp av skummingsmiddelet kan føres tilbake til produksjonsstrømmen og gjenvinnes. Faststoffene i slammet som dreneres ut av separatoren, utgjøres i det alt vesentlige av ren sand og såkalt "scale" og tillates normalt dumpet i sjøen.

Å- tilføre skummingsmiddel samtidig som beholderen dreneres har den effekt at hydrokarbonene bringes ut av separatoren i flytende form i stedet for i gassform. Beregninger viser at utslipp av hydrokarboner i gassform reduseres med omtrent 90%.

Claims (12)

1. Framgangsmåte ved rengjøring av en beholder (3) innrettet for å kunne separere enkelte av de bestanddeler som befinner seg i råolje som bringes opp fra en hydrokarbonproduserende brønn, karakterisert ved at framgangsmåten innbefatter trinnene: a) å føre damp inn i beholderen (3); b) å åpne for ventilasjon av beholderen (3) ; c) å føre et kjemikalie inn i beholderen (3); d) å åpne for drenering av slam ut av beholderen (3) ; e) å fortsette med tilførsel av damp og kjemikalie i en periode for deretter å stoppe nevnte til-førsel ; og f) å spyle beholderen (3) ved hjelp et fluid.

2. Framgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det som kjemikalie benyttes et skummingsmiddel og et løsemiddel.

3. Framgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at kjemikaliet ytterliggere innbefatter en syre.

4. Framgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at det som syre benyttes sitronsyre.

5. Framgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter, før trinn a, å tilføre oljeslammet en blanding av minst et løsemiddel og et skummingsmiddel for å løse opp setninger av partikulært materiale fra beholderens (3) bunnparti.

6. Framgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved at blandingen utgjøres utelukken-de av løsemiddelet og skummingsmiddelet, idet blandingen omfatter et hvilket som helst blandingsforhold mellom løsemiddelet og skummingsmiddelet.

7. Framgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at beholderen (3) i trinn f spyles ved hjelp av vann.

8. Framgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåten ytterligere omfatter å føre nitrogen inn i beholderen (3) for å tilveiebringe kjøling, idet nitrogen i flytende form eller i gassform tilføres etter trinn d.

9. Framgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved at det som løsemiddel benyttes en glykoleter.

10. Framgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert ved at glykoleteren er BDGE.

11. Framgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved at det som skummingsmiddel benyttes aminoksid.

12. Framgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert ved at aminoksidet er Dimetyldodeky-laminoksid.