RU2067492C1

RU2067492C1 - Method for oil dehydration

Info

Publication number: RU2067492C1
Application number: RU93056733A
Authority: RU
Inventors: Л.П. Семихина; А.Г. Перекупка; В.И. Семихин
Original assignee: Семихина Людмила Петровна
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: preparation of oil; applicable in oil producing and processing industries for increase of rate and depth of separation of water-oil emulsions with the help of demulsifier. SUBSTANCE: method for oil dehydration is based on use of demulsifier with increased activity due to the effect of geomagnetic field modulated by weak high-frequency resonance in amplitude and frequency field, in the force field of surface layer of nonmagnetic and chemically inert solid material. The virtue of the offered method consists in that subjected to the action of magnetic field in only demulsifier introduced into emulsion instead of the entire volume of water-oil emulsion, which exceeds the volume of demulsifier by the factor of 40-50 thousand. This results in reduced overall dimensions of magnetizing devices and consumed power. Power expenditures are also reduced due to application of low intensity resonance magnetic fields instead of high intensity. The offered method allows increase of the rate and depth of separation of oil-water emulsions by several times at invariable concentration of demulsifier or attainment of 2-3-fold decrease of demulsifier concentration without reduction of the rate and depth of oil dehydration. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для увеличения скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов. The invention relates to the preparation of oil and can be used in the oil and refining industries to increase the speed and depth of separation of oil-water emulsions using demulsifiers.

Наиболее близким по технической сущности является способ обезвоживания водонефтяных эмульсий путем воздействия сильного импульсного магнитного поля на весь объем эмульсии с деэмульгатором [1] В средний по величине цех по подготовке нефти поступает до 50-80 тыс. т водонефтяной эмульсии в сутки. Для магнитной обработки такого количества эмульсии применение данного способа технически трудно осуществимо и экономически невыгодно. The closest in technical essence is the method of dehydration of oil-water emulsions by exposure to a strong pulsed magnetic field on the entire volume of the emulsion with a demulsifier [1] Up to 50-80 thousand tons of oil-water emulsion per day is delivered to the medium-sized oil preparation workshop. For magnetic processing of such an amount of emulsion, the use of this method is technically difficult and economically disadvantageous.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что вместо магнитной обработки всей эмульсии с деэмульгатором сильным импульсным магнитным полем увеличение скорости и глубины обезвоживания нефти достигают путем магнитной обработки только товарной формы дезмульгатора, повышая его эффективность и снижая тем самым его удельный расход. Увеличение активности деэмульгатора осуществляют совместным воздействием геомагнитного поля, модулируемого слабым высокочастотным резонансным по амплитуде и частоте полем и силовым полем приповерхностного слоя специально подобранного немагнитного и химически инертного твердого материала. Повышение эффективности деэмульгатора обусловлено снижением его критической концентрации мицеллообразования (ККМ), что проявляется в увеличении оптической плотности его водного и углеводородного растворов в 2-10 раз. Степень увеличения оптической плотности водных и углеводородных растворов деэмульгатора является мерой повышения его эффективности в результате данной магнитной обработки. The essence of the proposed method lies in the fact that instead of magnetic treatment of the entire emulsion with a demulsifier with a strong pulsed magnetic field, an increase in the speed and depth of oil dehydration is achieved by magnetic treatment of only the marketable form of the de-emulsifier, increasing its efficiency and thereby reducing its specific consumption. An increase in the activity of the demulsifier is carried out by the combined action of a geomagnetic field modulated by a weak high-frequency resonant in amplitude and frequency field and the force field of the surface layer of a specially selected non-magnetic and chemically inert solid material. The increased efficiency of the demulsifier is due to a decrease in its critical micelle concentration (CMC), which is manifested in an increase in the optical density of its aqueous and hydrocarbon solutions by 2-10 times. The degree of increase in the optical density of aqueous and hydrocarbon solutions of the demulsifier is a measure of increasing its effectiveness as a result of this magnetic treatment.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Товарная форма деэмульгатора непосредственно перед введением в технологическую линию протекает снизу вверх через вертикально расположенный соленоид, слабое высокочастотное магнитное поле которого модулирует вертикальную составляющую геомагнитного поля. Необходимая амплитуда и частота переменного магнитного поля создаются и поддерживаются неизменными с помощью генератора, который питается постоянным напряжением 12-20 В от блока питания. Потребляемая мощность устройства менее 10 Вт. Внутреннее пространство соленоида заполняется либо гранулированными частицами, либо стопкой перфорированных пластин, изготовленных из немагнитного и химически инертного твердого материала. Пространство между соленоидом и корпусом устройства заполняется немагнитным диэлектрическим веществом. The proposed method is implemented as follows. The commodity form of the demulsifier immediately before entering the production line flows upward through a vertically located solenoid, whose weak high-frequency magnetic field modulates the vertical component of the geomagnetic field. The required amplitude and frequency of an alternating magnetic field are created and maintained unchanged using a generator that is powered by a constant voltage of 12-20 V from the power supply. The power consumption of the device is less than 10 watts. The inner space of the solenoid is filled either with granular particles or a stack of perforated plates made of non-magnetic and chemically inert solid material. The space between the solenoid and the housing of the device is filled with a non-magnetic dielectric substance.

Частота переменного магнитного поля, воздействующего на деэмульгатор в предлагаемом способе, является резонансной по отношению к величине вертикальной составляющей постоянного геомагнитного поля к амплитуде переменного поля. Поэтому каждое устройство необходимо настраивать в резонанс с соответствующей величиной вертикальной составляющей геометрического поля, что свидетельствует об определяющей роли геомагнитного поля в данном способе. The frequency of the alternating magnetic field acting on the demulsifier in the proposed method is resonant with respect to the vertical component of the constant geomagnetic field to the amplitude of the alternating field. Therefore, each device must be tuned in resonance with the corresponding value of the vertical component of the geometric field, which indicates the decisive role of the geomagnetic field in this method.

Принципиально новым решением в данном изобретении является то, что магнитная обработка деэмульгатора происходит при его контакте с немагнитным и химически инертным твердым материалом. При протекании через соленоид, заполненный твердыми немагнитными частицами или перфорированными пластинами, поток деэмульгатора распределяется на тонкие приповерхностные слои и магнитная обработка деэмульгатора происходит в силовом поле этого твердого материала. Силовое поле позволяет, во-первых, направленно изменять активность деэмульгатора и, во-вторых, приводит к снижению времени, за которое достигается максимальное изменение этих свойств под воздействием переменного магнитного поля. При отсутствии переменного магнитного поля протекание деэмульгатора через соленоид с частицами того же твердого материала практически не меняет его свойства. A fundamentally new solution in this invention is that the magnetic treatment of the demulsifier occurs upon contact with a non-magnetic and chemically inert solid material. When flowing through a solenoid filled with solid non-magnetic particles or perforated plates, the demulsifier flow is distributed into thin surface layers and the magnetic treatment of the demulsifier occurs in the force field of this solid material. The force field allows, firstly, to directionally change the activity of the demulsifier and, secondly, leads to a decrease in the time during which the maximum change in these properties is achieved under the influence of an alternating magnetic field. In the absence of an alternating magnetic field, the flow of a demulsifier through a solenoid with particles of the same solid material practically does not change its properties.

Возможность направленного изменения свойств деэмульгаторов с помощью силового поля твердых немагнитных и химически инертных частиц показана на фиг. 1. Здесь изображены концентрационные зависимости объема выделившейся из водонефтяной эмульсии воды (температура эмульсии во всех экспериментах равнялась 40^oС) после введения в нее исходного деэмульгатора Сепарол WF-41 (кривая 1) и подвергнутого воздействию одного и того же магнитного поля, но в присутствии твердых частиц, изготовленных из различных материалов (кривые 2 и 3). Легко видеть, что в присутствии одних твердых частиц (кривая 2) магнитная обработка деэмульгатора приводит к снижению степени разделения эмульсии при малых концентрациях, а в присутствии частиц другой физико-химической природы - к увеличению (кривая 3). Таким образом, правильным подбором частиц твердой фазы достигают повышения эффективности деэмульгатора при его малых концентрациях, что позволяет получать товарную нефть при более низких удельных расходах деэмульгатора. Повышенная активность омагниченного деэмульгатора медленно снижается к исходному значению в течение примерно месяца.The possibility of directionally changing the properties of demulsifiers using a force field of solid non-magnetic and chemically inert particles is shown in FIG. 1. Here are shown the concentration dependences of the volume of water released from the oil-water emulsion (the temperature of the emulsion in all experiments was 40 ^° C) after introducing the initial demulsifier Separol WF-41 (curve 1) into it and subjected to the same magnetic field, but in the presence of solid particles made from various materials (curves 2 and 3). It is easy to see that in the presence of solids alone (curve 2), the magnetic treatment of the demulsifier leads to a decrease in the degree of separation of the emulsion at low concentrations, and in the presence of particles of a different physicochemical nature, to an increase (curve 3). Thus, by the correct selection of particles of the solid phase, an increase in the efficiency of the demulsifier is achieved at its low concentrations, which makes it possible to obtain marketable oil at lower specific costs of the demulsifier. The increased activity of the magnetized demulsifier slowly decreases to its original value over about a month.

На фиг. 2 на примере деэмульгатора СНПХ-4501 показаны достигаемые с помощью предлагаемого изобретения увеличения скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий. На данной фигуре кривым 1 и 2 соответствует кинетика разрушения водонефтяной эмульсии при введении в нее исходного деэмульгатора с концентрацией 20 мг/л (кривая 1) и 60 мг/л (кривая 2), а кривой 3 - обработанного реагента с концентрацией 20 мг/л. Видно, что скорость разрушения эмульсии при введении в нее 20 мг/л обработанного СНПХ-4501 оказалась выше, чем при введении 60 мг/л исходного реагента. In FIG. 2 on the example of the demulsifier SNPCH-4501 shows the increase in the speed and depth of separation of oil-water emulsions achieved by the present invention. In this figure, curves 1 and 2 correspond to the kinetics of the destruction of the oil-water emulsion when an initial demulsifier with a concentration of 20 mg / l (curve 1) and 60 mg / l (curve 2) is introduced into it, and curve 3 corresponds to a treated reagent with a concentration of 20 mg / l . It is seen that the rate of destruction of the emulsion with the introduction of 20 mg / l of treated SNPCH-4501 was higher than with the introduction of 60 mg / l of the starting reagent.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в несколько раз увеличить скорость и глубину разделения водонефтяных эмульсий при неизменной концентрации деэмульгатора, либо достигать снижения концентрации деэмульгатора в 2-3 раза без снижения скорости и глубины разрушения эмульсии. Thus, the proposed method allows several times to increase the speed and depth of separation of oil-water emulsions at a constant concentration of the demulsifier, or to achieve a decrease in the concentration of the demulsifier by 2-3 times without reducing the speed and depth of the destruction of the emulsion.

Claims

A method of dehydrating oil, including mixing a water-oil emulsion with a demulsifier and exposure to a magnetic field, characterized in that the demulsifier is exposed to a magnetic field before mixing when it flows through a filler layer of a non-magnetic and chemically inert material with respect to the demulsifier, using a weak high-frequency magnetic field resonant to the geomagnetic field.