- •Аннотация
- •Введение
- •1. Литературный обзор
- •1.1. Общие сведения о нефти
- •1.2. Основные физические свойства нефтей
- •1.2.1. Плотность
- •1.2.2. Средняя температура кипения нефтяных фракции
- •1.2.3. Молярная масса
- •1.2.4. Давление насыщенных паров (днп)
- •1.2.5. Вязкость
- •1.2.6. Теплота сгорания
- •1.2.7. Оптические свойства
- •1.3. Классификация нефтей
- •1.3.1. Химическая классификация
- •1.3.2. Технологическая классификация
- •1.4. Необходимость подготовки нефти
- •1.5.Стабилизация нефти
- •1.6. Обессоливание и обезвоживание нефтей
- •1.6.1. Общие сведения о водонефтяных эмульсиях
- •1.6.2. Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы и стабилизаторы эмульсий
- •1.6.3.Способы деэмульгирования
- •1.6.3.1. Центрифугирование
- •1.6.3.2. Фильтрация
- •1.6.3.3. Химический метод разрушения эмульсий
- •1.6.3.4. Холодный отстой (гравитационное разделение)
- •1.6.3.5.Термохимическое деэмульгирование
- •1.6.3.6. Электрическое деэмульгирование нефтяных эмульсий
- •2. Технологическая часть
- •2.1. Выбор и обоснование технологической схемы производства
- •2.2. Характеристика сырья и готовой продукции
- •2.2.1. Физико-химические свойства пластовой воды
- •2.2.2. Характеристика попутного нефтяного газа
- •2.2.3. Характеристика продукции упн
- •2.2.4. Физико-химические свойства реагентов
- •2.3 Технологическая схема производства
- •Исходные данные для расчета
- •2.4. Материальный баланс производства
- •2.4.1. Материальный баланс первой ступени сепарации
- •Исходные данные для расчета
- •Определение мольной доли отгона n
- •Мольный баланс процесса сепарации первой ступени
- •Массовый баланс процесса сепарации первой ступени
- •Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
- •Материальный баланс сепарации первой ступени
- •2.4.2. Блок отстоя
- •Материальный баланс блока отстоя
- •2.4.3. Блок электродегидраторов
- •Материальный баланс блока электродегидраторов
- •2.4.4. Сепаратор ксу
- •Исходные данные для расчёта (см.Табл.2.8)
- •Определение числа молей выделившегося газа n
- •Мольный баланс процесса сепарации на ксу
- •Массовый баланс сепаратора ксу
- •Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе ксу
- •Материальный баланс сепарации ксу
- •2.4.5. Общий материальный баланс установки подготовки нефти
- •Материальный баланс установки
- •2.5. Расчет основного оборудования
- •2.5.2. Блок отстоя
- •Состав эмульсии блока отстоя
- •Массовая доля и плотность компонентов нефти
- •3. Механическая часть
- •3.1 Исходные данные для конструктивного расчета аппарата
- •3.1.1 Выбор материала
- •3.1.2 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки
- •3.1.3. Допускаемое напряжение
- •3.1.4. Толщина стенки днищ (крышек)
- •3.2. Проверка напряжений в стенке обечайки и днищах аппарата при проведении гидравлических испытаний
- •3.2 Расчет опор горизонтального аппарата
- •3.3. Эксплуатация
- •3.3.1 Назначение, применение, технические характеристики и классификация отстойника горизонтального
- •3.3.2 Устройство и принцип действия
- •3.3.3. Порядок пуска и остановка отстойника горизонтального
- •3.4. Ремонт и монтаж оборудования
- •3.4.1. Организация технического обслуживания горизонтального отстойника
- •3.4.2 Характерные неисправности и способы их устранения
- •3.4.3. Порядок сдачи оборудования в ремонт
- •3.4.4. Порядок проведения ремонта
- •3.4.5. Монтаж оборудования после ремонта
- •3.4.6. Гидравлические испытания после ремонта
- •3.5. Специальная часть
- •3.5.1. Расчет фланцевых соединений
- •3.5.2. Расчет болтов
- •4. Экономическая часть
- •4.1. Расчёт капитальных вложений и стоимости основных и оборотных средств
- •4.2 Экономическая оценка проекта.
- •5. Кип и автоматизация производства
- •5.1. Структура и контроль управления
- •5.2. Степень автоматизации
- •5.3. Объекты автоматизации
- •5.4. Описание функциональной схемы блока отстойников
- •6. Безопасность и экологичность проекта
- •6.1. Обеспечение безопасности работающих
- •6.1.1. Характеристика условий труда
- •6.1.2. Средства индивидуальной защиты и компенсация производственных вредностей
- •6.1.3. Электробезопасность, молниезащита и защита от статического электричества
- •6.2. Оценка экологичности проекта
- •6.2.1. Защита атмосферы
- •6.2.2. Защита гидросферы
- •6.2.3. Защита литосферы
- •6.3. Чрезвычайные ситуации
- •6.3.1 Аварийные ситуации на установке и мероприятия по ликвидации аварии
- •6.3.1.2 Отключение электроэнергии
- •6.3.1.7 При пожаре
- •Заключение
- •Список использованных источников
1.6.3.5.Термохимическое деэмульгирование
При подогреве нефти её деэмульгирование ускоряется. С повышением температуры уменьшается прочность защитных слоёв глобул воды в результате повышения растворимости эмульгаторов в нефти и расплавления бронирующих кристаллов парафина и церезина. Кроме того, с повышением температуры значительно снижается вязкость нефти и увеличивается разница плотностей воды и нефти, что способствует более быстрому отстою воды.
Термохимические установки имеют ряд преимуществ: предельно простое оборудование; низкая чувствительность режима работы к широкому изменению содержания воды в нефти; возможность изменения деэмульгатора по мере изменения характеристики эмульсии без изменения оборудования и аппаратуры.
Термохимические установки подразделяются на работающие под избыточным давлением и работающие при атмосферном давлении.
На установках, работающих при атмосферном давлении, нагретая нефть отстаивается в резервуарах. При такой схеме нефть нельзя нагревать до высокой температуры из – за испарения лёгких фракций и, как следствие, их повышенных потерь. Ведение процесса обезвоживания при сравнительно низкой температуре снижает его эффективность и требует большего времени для отстоя нефти.
При обезвоживании нефти в термохимических отстойниках под давлением указанные недостатки устраняются, так как в процессе деэмульгирования нефти под соответствующим давлением можно подогреть нефть до необходимой оптимальной температуры, избежав испарения лёгких фракций.
Основной аппаратурой для осуществления термохимического обезвоживания служат отстойники пластовой воды от нефти. При выборе конструкции отстойника необходимо учитывать:
1) слияние мелкодисперсных капелек воды в более крупные под действием сил взаимного притяжения после разрушения защитных пленок под воздействием тепла и химических реагентов;
2) Осаждение укрупнившихся капель под действием сил тяжести и разности плотностей нефти и воды.
Кроме того, время отстоя должно быть минимальным. Это достигается за счёт:
а) уменьшения высоты слоя отстаивающейся жидкости в связи с уменьшением длины пути отделяющихся капель воды;
б) увеличения слоя жидкости, способствующему образованию более крупных капель воды, для ускорения отстаивания; последнее положение становиться очевидным при умеренном движении жидкости, в процессе которого сближаются капли воды и, следовательно, попадают в сферу воздействия сил взаимного притяжения.
Для термохимического разделения эмульсий используют большое число различных конструкций и модификаций отстойных аппаратов, которые отличаются друг от друга геометрией емкостей, где производится отстой, конструкциями вводных и выводных устройств, а также некоторыми особенностями организации гидродинамического режима внутри отстойника. По геометрии емкостей отстойники делят на вертикальные, шаровые и горизонтальные. К наиболее старым конструкциям относятся вертикальные отстойники. В отечественной промышленности их практически уже не используют.
Шаровые аппараты строили на основе шаровых емкостей объемом 600 м3. Сейчас их серийно не производят, хотя в промышленности они встречаются еще довольно часто.
Горизонтальные отстойники считаются наиболее перспективными; их производят на основе цилиндрических емкостей различных объемов (50, 80, 100, 160, 200 м3). Наиболее распространены двухсоткубовые емкости с отношением длины к диаметру равным примерно шести [3].