RU2159793C1

RU2159793C1 - Method of treatment of true oil emulsions containing mechanical impurities

Info

Publication number: RU2159793C1
Application number: RU99112740A
Authority: RU
Inventors: В.В. Андреев; В.В. Букин; О.И. Мельников; А.Г. Соколов; А.П. Коробок
Original assignee: ЗАО "Конверсия"
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-11-27

Abstract

FIELD: method of breaking of true oil emulsions containing mechanical impurities. SUBSTANCE: oil emulsion is mixed with low-boiling hydrocarbon liquid. Then, mixture is dispersed in hot aqueous solution of emulsion breaker with subsequent settling. In so doing, principle of foam demulsifying is used which is accomplished by mixing of oil emulsion with low-boiling hydrocarbon liquid under conditions promoting gas evolution and formation of foam structure. Emulsion foamed by this manner is dispersed into not aqueous solution if emulsion breaker to obtain full breakage of emulsion. Oil separation is accomplished fuller with reduction in oil of residual water and mechanical impurities. In additional, content of chloride salts in treated oil is considerably reduced. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам обработки стойких нефтяных эмульсий, содержащих механические примеси, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях. The invention relates to methods for processing persistent oil emulsions containing mechanical impurities, and can be used in the oil, oil refining and petrochemical industries.

Стойкие нефтяные эмульсии, т.е. добываемые особо стойкие нефтяные эмульсии, подвижная часть нефтешламов в прудах и амбарах-накопителях и ловушечная эмульсия близки по свойствам и составу и практически не поддаются обычным для нефтяных эмульсий приемам разделения. В настоящее время только на территории Самарской области таких эмульсий скопилось больше 400 тыс. тонн. Причем в перспективе накопление еще не менее 80 тыс. тонн. Persistent oil emulsions, i.e. particularly persistent oil emulsions produced, the mobile part of oil sludge in ponds and storage barns and the trap emulsion are similar in properties and composition and practically do not yield to separation methods that are usual for oil emulsions. Currently, only in the Samara region such emulsions have accumulated more than 400 thousand tons. Moreover, in the future, the accumulation of at least 80 thousand tons.

В мировой практике для разрушения стойких нефтяных эмульсий наиболее часто используют непрерывную отмывку их растворителем с последующим восстановлением растворителя из отмытой нефти (J. Oil and Gas. Англия, 1985 г., N 5, стр. 38). In world practice, for the destruction of persistent oil emulsions, continuous washing with a solvent is most often used, followed by recovery of the solvent from the washed oil (J. Oil and Gas. England, 1985, N 5, p. 38).

Это эффективный способ, но он требует расхода большого количества растворителя и затрат на его восстановление. Он применим при небольших количествах обрабатываемой эмульсии и слишком сложен для использования в условиях нефтяных месторождений. This is an effective method, but it requires the consumption of a large amount of solvent and the cost of its restoration. It is applicable for small quantities of processed emulsion and is too complicated for use in oilfield conditions.

Известен способ обработки нефтяных эмульсий путем их нагрева, введения разбавителя на основе нефтяных фракций и деэмульгатора с перемешиванием и последующим отстаиванием (а.с. СССР N 1397473, МПК4 C 10 G 33/04, БИ N 19, 1998 г.). Этот способ, в отличие от ранее описанного, не требует последующего восстановления разбавителя, но при наличии высокого содержания в эмульсии механических примесей (глина, карбонаты, гипс, цемент, сульфид железа, асфальтены, смолы, парафин и т.д.) или при стабилизации ее при хранении и транспортировке он малоэффективен. A known method of processing oil emulsions by heating them, introducing a diluent based on oil fractions and a demulsifier with stirring and subsequent sedimentation (A.S. USSR N 1397473, IPC 4 C 10 G 33/04, BI N 19, 1998). This method, unlike the previously described, does not require subsequent restoration of the diluent, but in the presence of a high content of mechanical impurities in the emulsion (clay, carbonates, gypsum, cement, iron sulfide, asphaltenes, resins, paraffin, etc.) or during stabilization It is ineffective during storage and transportation.

В качестве прототипа принят способ обработки стойких нефтяных эмульсий, содержащих механические примеси, наиболее близкий к предлагаемому по назначению и существенным признакам (патент РФ N 2057162, МПК 6 С 10 G 33/04, БИ N 9, 1996 г.). Способ включает смешение стойкой нефтяной эмульсии с легкокипящей углеводородной жидкостью и диспергирование этой смеси в нагретый водный раствор деэмульгатора при перемешивании потоком углеводородного газа. Смешение и диспергирование осуществляют при разных термобарических условиях. Смешение - при условиях, предотвращающих газовыделение из легкокипящей жидкости, а диспергирование - при условиях газовыделения и образования пены. As a prototype, a method of processing persistent oil emulsions containing mechanical impurities is adopted that is closest to the one proposed for its intended purpose and essential features (RF patent N 2057162, IPC 6 C 10 G 33/04, BI N 9, 1996). The method includes mixing a stable oil emulsion with a low boiling hydrocarbon liquid and dispersing this mixture into a heated aqueous solution of a demulsifier while stirring with a stream of hydrocarbon gas. Mixing and dispersion is carried out under different thermobaric conditions. Mixing - under conditions that prevent gas evolution from boiling liquids, and dispersion - under conditions of gas evolution and foam formation.

Этот способ достаточно эффективен на незастарелых стойких нефтяных эмульсиях (ловушечных нефтях), на застарелых стойких эмульсиях в нефти сохраняется достаточно высокое содержание воды и механических примесей, а на нефтяных эмульсиях, содержащих сульфид железа, он вообще малоэффективен. Кроме того, для его осуществления требуется строгое соблюдение термобарических условий, специальное оборудование для их обеспечения, что усложняет его использование. This method is quite effective on undeveloped persistent oil emulsions (trap oils), on old persistent emulsions in oil, a sufficiently high content of water and mechanical impurities is preserved, and on oil emulsions containing iron sulfide, it is generally ineffective. In addition, its implementation requires strict observance of thermobaric conditions, special equipment to ensure them, which complicates its use.

Задачей является создание способа, позволяющего обработать стойкие нефтяные эмульсии, содержащие механические примеси. The objective is to create a method that allows you to handle persistent oil emulsions containing mechanical impurities.

Поставленная задача решается предлагаемым способом, включающим смешение эмульсии с легкокипящей углеводородной жидкостью, диспергирование смеси в нагретом водном растворе деэмульгатора и последующее отстаивание. В предлагаемом способе, как и в прототипе, использован принцип "пенной деэмульсации", но, в отличие от прототипа, в нем процесс смешения нефтяной эмульсии с легкокипящей углеводородной жидкостью ведут при условиях, способствующих газовыделению и образованию пенной структуры, а затем вспененную таким образом эмульсию диспергируют в нагретый водный раствор деэмульгатора. Это увеличивает время и степень их контакта, в результате чего происходит более полное разрушение эмульсии и, как показали проведенные испытания способа, при последующем отстаивании отделение нефти идет с большей полнотой и с более высоким качеством как по содержанию в нефти остаточной воды, так и по содержанию в ней механических примесей. Кроме того, существенно снижается содержание в подготовленной нефти хлористых солей. The problem is solved by the proposed method, including mixing the emulsion with a low-boiling hydrocarbon liquid, dispersing the mixture in a heated aqueous solution of a demulsifier and subsequent sedimentation. In the proposed method, as in the prototype, the principle of "foam demulsification" was used, but, unlike the prototype, the process of mixing the oil emulsion with a low-boiling hydrocarbon liquid is carried out under conditions conducive to gas evolution and the formation of a foam structure, and then the emulsion foamed in this way dispersed in a heated aqueous solution of a demulsifier. This increases the time and degree of their contact, resulting in a more complete destruction of the emulsion and, as the tests of the method showed, with subsequent sedimentation, the separation of oil proceeds with greater completeness and higher quality both in the content of residual water in the oil and in the content mechanical impurities in it. In addition, the content of chloride salts in the prepared oil is significantly reduced.

Пример. Ловушечную нефтяную эмульсию установки промысловой подготовки нефти Покровского месторождения Оренбургской области, содержащую 20-50% воды и до 3% механических примесей, включая сульфид железа, смешивают с газовым конденсатом в соотношении 10:1 при температуре до 20^oC и давлении 0,3 - 0,5 МПа. Происходит вспенивание эмульсии за счет перехода части конденсата в газовую фазу. Вспененную эмульсию диспергируют в нагретом до 50-70^oC водном растворе деэмульгатора, например Диссолван 4411, при соотношении эмульсии и водного раствора 1:5. Смесь подвергают динамическому перемешиванию при транспортировании ее по трубопроводу в турбулентном режиме (Re= 5 - 15•10⁴) на отстаивание. Продолжительность отстаивания 1-2 часа. Отстоявшуюся нефть подают в концевой сепаратор для улавливания легких фракций. В результате обработки содержание остаточной воды в нефти не превышало 0,2%, а механических примесей - 0,05%. Тогда как после обработки такой же ловушечной нефтяной эмульсии, обработанной по способу-прототипу, в подготовленной нефти содержание остаточной воды - 1%, мехпримесей - 0,5%.Example. The trap oil emulsion of the oil field treatment plant of the Pokrovsky deposit in the Orenburg region, containing 20-50% water and up to 3% mechanical impurities, including iron sulfide, is mixed with gas condensate in a ratio of 10: 1 at a temperature of up to 20 ^o C and a pressure of 0.3 - 0.5 MPa. The foaming of the emulsion occurs due to the transition of part of the condensate into the gas phase. The foamed emulsion is dispersed in a demulsifier aqueous solution heated to 50-70 ^° C., for example Dissolvan 4411, with an emulsion to aqueous solution ratio of 1: 5. The mixture is subjected to dynamic mixing during transportation through the pipeline in a turbulent mode (Re = 5 - 15 • 10 ⁴ ) for sedimentation. Duration of sedimentation 1-2 hours. The settled oil is fed to an end separator for trapping light fractions. As a result of processing, the residual water content in oil did not exceed 0.2%, and mechanical impurities - 0.05%. Whereas after processing the same trap oil emulsion processed by the prototype method, the residual water content in the prepared oil is 1%, and the solids content is 0.5%.

Опытные испытания предлагаемого способа, проведенные на Покровском месторождении, показали, что он не требует ни специального оборудования, ни дефицитных материалов, расход отечественных деэмульгаторов не превышает 100 г/т. Способ легко осуществить как в условиях крупных нефтеперерабатывающих заводов, так и на месторождениях нефти. Experimental tests of the proposed method, carried out at the Pokrovsky field, showed that it does not require any special equipment or scarce materials, the consumption of domestic demulsifiers does not exceed 100 g / t. The method is easy to implement both in large refineries and in oil fields.

Использование способа позволит уменьшить количество скопившихся стойких нефтяных эмульсий, предотвратить увеличение их количества, что значительно улучшит общую экологическую обстановку в районах их скоплений и сократит потери ценного нефтяного сырья. Using the method will reduce the number of accumulated persistent oil emulsions, prevent an increase in their number, which will significantly improve the overall environmental situation in the areas of their accumulations and reduce the loss of valuable oil raw materials.

Claims

A method of processing persistent oil emulsions containing mechanical impurities, comprising mixing it with a low boiling hydrocarbon liquid, dispersing the mixture in a heated aqueous solution of a demulsifier and subsequent settling, characterized in that the stable oil emulsion is mixed with a low boiling hydrocarbon liquid under conditions of gas evolution and foam formation, and then the resulting foam structure is dispersed in a heated aqueous demulsifier solution.