استخراج نفت – حذف امولسیون های نفتی
استخراج نفت خام
یکی از مشکلات بزرگ صنعت نفت در عصر حاضر دمولسیفیکاسیون مؤثر امولسیون‌های نامطلوب آب در نفت است که در طی مراحل مختلف پالایش نفت خام ایجاد می‌شوند. این نوع امولسیون‌ها مشکلات متعددی را ایجاد می‌کنند که مهم‌ترین آنها ایجاد آسیب در تجهیزات پالایشگاه، کاهش کیفیت و کمیت نفت خام و آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از دفع نامناسب آنها به محیط است. در حال حاضر روش شیمیایی دمولسیفیکاسیون با استفاده از دمولسیفایر (تعلیق شکن‌ها) یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای حذف این امولسیون‌ها است.
در فرایند تولید و استخراج نفت، نفت خام استخراج شده از چاه با مقادیر قابل‌توجهی از آب، گل‌ولای و دیگر ترکیبات همراه است. عوامل امولسیون‌کننده طبیعی موجود در نفت خام مانند رزین‌ها و آسفالتن ها موجب می‌شوند که بخش بزرگی از این آب همراه با نفت خام، امولسیون نفتی پایداری را تشکیل دهد.
سالانه میلیون‌ها تن از امولسیون‌های نفتی به دنبال استخراج نفت ایجاد می‌شود. این امولسیون‌ها مشکلات فراوانی در حوزه‌های مختلف به‌ویژه در صنعت نفت ایجاد می‌کنند، لذا حذف آنها از اهمیت ویژه‌ای در این صنعت برخوردار است. در دهه‌های اخیر حذف این امولسیون‌ها و آب‌زدایی از نفت خام استخراج شده به یکی از چالش‌های جدی در صنعت نفت تبدیل شده است، به‌گونه‌ای که شناخت ساختار امولسیون‌های نفتی و عوامل مؤثر بر آن را ضروری کرده است.
امولسیون مخلوطی از دو مایع امتزاج‌ناپذیر مانند آب و روغن است که از دوفاز پیوسته و پراکنده تشکیل شده است.
به‌طورکلی امولسیون های نفتی بر اساس فاز پیوسته‌شان به دو گروه تقسیم می شوند:
- امولسیون‌های آب در نفت (W/O)
- امولسیون‌های نفت در آب (O/W)
از میان انواع امولسیون نفتی نام‌برده‌شده، امولسیون‌های آب در نفت بیشترین نوع امولسیون تولید شده در طی استخراج نفت هستند عدم جداسازی مناسب آب از نفت خام در این امولسیون‌ها باعث کاهش کیفیت و کمیت نفت خام حاصله، افزایش هزینه‌های پمپاژ و ذخیره، خوردگی و ایجاد آسیب در تأسیسات، تجهیزات پالایشگاه و سیستم‌های انتقال می‌شود.
حذف امولسیون نفت
بیشتر بخوانید: خوردگی
از طرفی حضور این نوع امولسیون‌ها در مخازن و سیستم‌های انتقال نفت موجب رشد میکروارگانیسم‌ها در نواحی مرطوب از خطوط لوله و مخازن ذخیره‌سازی و تشکیل بیوفیلم در آنها می‌گردد که این امر باعث کاهش ظرفیت مخازن و انسداد خطوط لوله می‌شود. در صنعت، جداسازی این آب از نفت خام از طریق فرایندی تحت عنوان فرایند تعلیق شکنی یا شکست امولسیون صورت می‌گیرد. این فرایند شامل آب‌زدایی نفت خام و نمک‌زدایی آن است.
به‌طورکلی شکست امولسیون‌های نفتی با چهار روش مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و الکتریکی قابل انجام است که بیشترین روش مورداستفاده برای این کار روش شیمیایی است. در مقیاس تجاری امولسیون‌های نفتی با ترکیبی از روش‌های فیزیکی و شیمیایی تیمار می‌شوند. در روش شیمیایی از یک سری ترکیبات شیمیایی تحت عنوان تعلیق شکن استفاده می‌شود.
تعلیق شکن‌های شیمیایی سورفاکتانت‌های پلیمری هستند. این ترکیبات باتوجه‌به فعالیت سطحی که دارند به سطح میان ذرات نفت و مولکول‌های آب جذب شده و باعث تحریک فرایند تعلیق شکنی می‌گردند.
انواع امولسیون های نفتی
امولسیون‌های نفتی مانند سایر سیستم‌های امولسیونی بر اساس نسبت آب به نفت تشکیل‌دهنده‌شان به چهار گروه کلی امولسیون‌های آب در نفت (W/O)، امولسیون‌های نفت در آب (O/W)، امولسیون‌های آب در نفت در آب (W/O/W) و نفت در آب در نفت (O/W/O) تقسیم می‌شوند که دو گروه اول در زمره امولسیون‌های ساده و گروه‌های سوم و چهارم در زمره امولسیون‌های پیچیده یا چندگانه قرار می‌گیرند.
نوع امولسیونی که تشکیل می‌شود به عوامل متعددی بستگی دارد که مهم‌ترین آنها نسبت دوفاز به یکدیگر است. درصورتی‌که این نسبت خیلی کوچک یا بزرگ باشد، آن فازی که حجم کمتری دارد غالباً فاز پراکنده را تشکیل می‌دهد. درصورتی‌که این نسبت به یک نزدیک باشد، عوامل دیگری در تعیین نوع امولسیون تشکیل شده دخیل هستند.
از میان انواع امولسیون مذکور امولسیون آب در نفت بیشترین نوع امولسیونی است که در مراحل مختلف استخراج و پالایش نفت خام شکل می‌گیرد. مثال‌هایی از انواع امولسیون های نفتی تشکیل شده در صنعت نفت در جدول زیر آمده است:
انواع امولسیون نامطلوب
| نوع امولسیون نامطلوب | محل وقوع |
|---|---|
| W/O | امولسیون های سرچاهی |
| W/O | امولسیون ناشی از نشست سوخت در محیط های آبی |
| W/O | امولسیون ناشی از شناوری شن و ماسه نفت، کف |
| O/W/O | امولسیون ناشی از شناوری شن و ماسه نفت، کف رقیق شده |
| W/O | امولسیون ناشی از نشت نفت |
| O/W | امولسیون ناشی از رخنه تانکرها |
| نوع امولسیون مطلوب | محل وقوع |
|---|---|
| O/W | امولسیون خط لوله نفت سنگین |
| O/W | مایع حاصل از فرایند شناوری شن و ماسه نفت |
| O/W | امولسیون مایع حفاری، امولسیون گل روغنی |
| W/O | امولسیون مایع حفاری، گل نفتی |
| O/W | امولسیون قیری |
| O/W | امولسیون های ناشی از افزایش بازیافت نفت |
مشکلات و خسارت های ناشی از امولسیون های نفتی
عمده امولسیون‌های نفتی به‌ویژه امولسیون‌هایی که از پراکنش آب در نفت شکل می‌گیرند، امولسیون‌های نامطلوبی هستند که اثرات مخرب و نگرانی‌های زیست‌محیطی فراوانی را به دنبال دارند. این‌گونه امولسیون‌ها مشکلات متعددی را ایجاد می‌کنند که مهم‌ترین آنها به شرح زیر است:
- کاهش کیفیت و کمیت نفت خام حاصله بر اساس استانداردهای بین‌المللی.
- افزایش هزینه‌های پمپاژ و ذخیره نفت خام.
- رسوب املاح و ایجاد آسیب در تأسیسات و تجهیزات پالایشگاه و خطوط انتقال.
- سمی کردن کاتالیست‌ها.
- کاهش ظرفیت مخازن و انسداد خطوط انتقال.
- ایجاد آلودگی مستقیم محیطی به دنبال ورود امولسیون‌های نفت به محیط‌های همچون خاک و آب.
- ایجاد آلودگی ثانویه در محیط و آسیب به اکوسیستم‌ها به دنبال جداسازی و دفع نامناسب آب از این امولسیون‌ها.
- افزایش مداخله در عملیات پالایش و هزینه‌های مربوط به آن.
شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده انواع مواد شیمیایی ضد خوردگی، مواد ضد رسوب و دیسپرسنت موردنیاز صنعت نفت و گاز کشور می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.