Что такое депарафинизация нкт

Что такое депарафинизация нкт

Информация

Производство, продажа, сервисное обслуживание оборудования

Очистка от парафинов

Наши разработки

Защита и очистка от кокса

Защита и очистка от парафинов

Обслуживание нефтяных скважин

Депарафинизация. Депарафинизация скважин

Депарафинизация. Депарафинизация скважин и нефтепромыслового оборудования устройствами «ШТОРМ УКМ НП».

Депарафинизация в нефтедобыче – это удаление парафиновых отложений с внутренних стенок труб НКТ, установленных в скважинах, по которым поднимается добываемая нефть из пласта, а так же удаление парафинов с нефтепромыслового оборудования. Депарафинизация скважин осуществляется скребками, химическими средствами, физическими способами, прогревом труб горячей нефтью или паром. Для предотвращения отложений парафина в трубах НКТ, внутренняя их поверхность покрывается стеклом, эмалями, лаками.

Депарафинизация скважин и различного оборудования является одной из главных задач в нефтедобывающей отрасли. Если для депарафинизации скважин можно использовать любой из вышеперечисленных способов, то для депарафинизации нефтепромыслового оборудования подойдут не все эти способы.

В совокупности как для депарафинизации нефтяных скважин так и для депарафинизации различного нефтепромыслового оборудования можно особое внимание уделить физическому методу.

К физическим методам депарафинизации относятся:

3) гидродинамический (предполагает создание в потоке жидкости ультразвуковых колебаний).

4) резонансный магнитогидродинамический (обеспечивает образованию центров кристаллизации по всему объему нефтяного потока, что способствует более интенсивному выносу парафина и создание в потоке жидкости радиочастотных резонансных колебаний, которые препятствуют адгезии кристаллов парафина друг к другу и к металлу труб и оборудования).

Аппарат «ШТОРМ УКМ НП» 2-го поколения на откидной линии нефтескважины для очистки и уменьшения образований парафинов, АСПО и иных отложений.

Наиболее эффективным и самым последним и передовым методом физического воздействия на депарафинизацию является резонансный магнитогидродинамический способ. Физический метод депарафинизации основанный на резонансно магнитогидродинамическом воздействии заслуживает особое внимание, он является экологически безопасным и одним из самых экономически выгодных и привлекательных способов.

Именно к магнитогидродинамическому резонансному методу депарафинизации скважин и нефтепромыслового оборудования без сомнения относятся устройства «ШТОРМ УКМ НП». Это инновационный импортозамещающий высокотехнологичный промышленный продукт, основанный на самом современном методе воздействия (аналогов работающих по данному методу воздействия как в России, так и за рубежом на сегодняшний день практически нет). Устройства «ШТОРМ УКМ НП» осуществляют как депарафинизацию самих скважин, так и депарафинизацию нефтепромыслового оборудования.

Сам метод воздействия, применяемый в аппаратах «ШТОРМ УКМ НП», для депарафинизации скважин и нефтепромыслового оборудования не является: ни ультразвуком; ни магнитным; ни высокочастотным; ни низкочастотным; не создает ни какой вибрации и микровибрации, не производит ни какого разрушения и разгерметизации швов и различных соединений.

Область воздействия в борьбе и предотвращении кокса, парафинов, АСПО, солей, шлака и иных видов отложений распространяется в обе стороны от места установки аппарата «ШТОРМ УКМ НП»

Источник

ПЕРЕДВИЖНЫЕ АГРЕГАТЫ ДЛЯ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ СКВАЖИН

Разработка месторождений, где залегает парафинистая нефть, связана с постоянной необходимостью борьбы с отложениями парафина и других веществ, которые содержатся в добываемом полезном ископаемом, на стенках труб скважины. Для этого используют множество средств, среди которых один из наиболее эффективных – это агрегаты для депарафинизации скважин на шасси грузовых автомобилей большой проходимости. Об этих устройствах мы и поговорим более подробно в материале ниже.

Методы депарафинизации скважин

Депарафинизация скважин производится несколькими способами:

Использование АДПМ для депарафинизации скважин

Для удаления парафина со стенок скважин тепловым методом используются агрегаты депарафинизации передвижные модернизированные (АДПМ). Они представляют собой мобильные комплексы, которые могут передвигаться от одного месторождения (скважины) к другому и выполнять возложенные на них задачи в местах с дефицитом водного ресурса.

Основой для изготовления АДПМ служит шасси грузового автомобиля высокой проходимости. Существуют подобные агрегаты, смонтированные на базе автомобильного прицепа или на санях.

Типовая конструкция АДПМ состоит из следующих элементов:

Приведение в действие узлов и механизмов АДПМ осуществляется путем отбора мощности от силового агрегата грузового автомобиля. В случае стационарного или санного исполнения устройство работает за счет собственного двигателя. Чтобы уменьшить нагрузку на двигатель подключение осуществляется через редукторы.

Для хранения технологической жидкости, которая используется в работе (техническая вода или нефть) используются автомобильные цистерны. Возможен забор жидкости из источника нефтедобычи, водоема или водяной скважины с помощью насосного оборудования АДПМ.

После нагрева в котле горячася жидкость с помощью трубопроводов подается в нефтяную скважину, где расплавляет парафиновые отложения на стенках труб, после чего они выводятся в сборную линию промысла. Возможно выполнение продавочных работ, для чего жидкость подается в трубы напрямую, минуя нагревательный агрегат.

Основные преимущества АДПМ состоят в следующем:

Агрегаты депарафинизации нефти – это наиболее эффективные устройства, которые служат для быстрой очистки скважин от отложений парафина на стенках. Они позволяют с минимальными затратами времени и средств выполнить все технологические операции и возобновить добычу с начальной эффективностью.

Источник

Все о нефти

Тепловая депарафинизация скважин

Асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) встречаются практически во всех регионах нефтедобычи. Химический состав отложений варьируется в зависимости от свойств добываемой нефти, а также от термодинамических и гидродинамических условий работы пластов, их геологических и физических особенностей, способов эксплуатации месторождений. АСПО образуются главным образом в НКТ, выкидных линиях и наземных сооружениях нефтепромыслов.

Образование парафиновых отложений в нефтепромысловом оборудовании происходит в связи с кристаллизацией и выпадением высокомолекулярных углеводородов (парафина, смол, асфальтенов) из-за снижения температурного режима потока нефти. Состав отложений зависит как от сорта нефти, так и от термодинамических условий, благодаря которым они возникают. Состав отложений может быть различен даже в пределах одной скважины, все зависит от условий, в которых происходит кристаллизация. В отложениях часто содержится вода и различные механические примеси. Интенсивность образования парафиновых отложений в значительной степени зависит от обводненности добываемой продукции.

Из-за отложений АСПО снижается эффективность работы и производительность скважин, быстрее изнашивается оборудование, в разы повышаются расходы на электроэнергию. В связи с этим борьба с отложениями АСПО является актуальной задачей для нефтепромышленного комплекса.

С этой целью проводится ряд мероприятий, позволяющих удалить уже имеющиеся отложения, и предупредить появление новых.

Для предотвращения появления новых АСПО на поверхность труб наносят различные защитные покрытия (стекло, эмаль, эпоксидную смолу); используют специализированное оборудование, сделанное из гидрофильных материалов. С этой же целью производят добавление разнообразных ингибиторов в добываемую продукцию.

Для удаления уже имеющихся АСПО проводят процедуры по очистке оборудования: механическим способом (скребками) и/или тепловым способом (паром, горячей нефтью).

Техника и технология тепловой депарафинизации скважин

Практически каждый подземный ремонт скважин предполагает поднятие труб на поверхность с целью удаления из них парафиновых отложений посредством пропаривания ППУ.

Скважины, оборудованные ШГН, очищают от парафиновых отложений посредством тепловой энергии пара, который закачивают в затрубное пространство скважины. Пар разогревает трубы, парафин внутри НКТ расплавляется и появляется возможность его выноса наружу. При этом нагретой струей нефти расплавляется парафин и в выкидных линиях.

Другой способ очистки предполагает закачку в скважину подогретой до 120°-150°C товарной нефти.

Для проведения тепловых обработок нефтяных скважин и другого нефтепромыслового оборудования используется специальная техника: парогенераторные установки (ППУА), предназначенные для вырабатывания пара, и агрегаты АДПМ.

Установка ППУА предназначается для депарафинизации скважин, магистральных и промысловых нефтепроводов, а также для отогрева участков наземных коммуникаций, которые были заморожены в условиях умеренного климата. Также она может использоваться в процессе монтажа и демонтажа установок, применяемых при бурении скважин, и для любого другого оборудования, которое нуждается в отогреве. Приблизительную номенклатуру установок ППУА можно посмотреть на сайте gulfstreamplant.ru

Установка ППУА оснащена парогенератором, водяной, топливной и воздушной системой, приводом с трансмиссией, кузовом, электрооборудованием и вспомогательными узлами. Монтаж оборудования установки происходит на раме, которая закреплена на шасси высокой проходимости, и оборудована металлической кабиной, предохраняющей от природных осадков и пыли. Основное оборудование в качестве привода использует двигатель автомобиля, при этом управлять установкой можно из кабины.

Котловидные агрегаты установки способны работать от природного газа и жидкого топлива. Чтобы предупредить образование накипи, вода, которая попадает на нагревающие части, проходит очищение и обессоливание посредством специальных фильтров.

В существующих условиях передвижные генераторы, вырабатывающие пар, применяют достаточно редко. В основном их используют только там, где иные технологии не могут применяться по техническим причинам.

Агрегаты АДПМ предназначаются для проведения депарафинизации скважин посредством закачки в скважину горячей нефти. Монтаж агрегата проводится на автомобильном шасси и оснащен нагревателем нефти, нагнетательным насосом, системами подачи воздуха и тепла, системой автоматического управления и контрольно-измерительными приборами, а также технологическими и вспомогательными трубопроводами.

Основное оборудование, с размещенными на нем основными контрольно-измерительными приборами, с помощью которых можно управлять работой агрегата, в качестве привода также использует двигатель автомобиля.

Принцип работы АДПМ заключается в выкачивании насосом нефти из автоцистерн, и ее прокачки под давлением через систему нагревания и далее в скважину. После попадания в скважину горячая нефть расплавляет парафиновые отложения и переносит их в промысловую систему по сбору продукции.

Особенности и требования при тепловых обработках:

Источник

Депарафинизация нефтяного сырья

Одним из основных требований к нефтепродуктам является их подвижность при низких температурах.

Содержание
1. Назначение процессов депарафинизации нефтяного сырья
2. Физико-химические основы процесса
3. Принципиальная схема установки депарафинизации
4. Принципиальная технологическая схема установки депарафинизации в растворе пропана
5. Преимущество и недостаток метода

1. Назначение процессов депарафинизации нефтяного сырья
Одним из основных требований к нефтепродуктам является их подвижность при низких температурах. Потеря подвижности топлив и масел объясняется способностью твердых углеводородов (парафинов и церезинов) при понижении температуры кристаллизоваться из растворов нефтяных фракций, образуя структурированную систему, связывающую жидкую фазу. Для получения нефтяных масел с низкой температурой застывания в технологию их производства включен процесс депарафинизации, цель которого удаление твердых углеводородов. В то же время твердые углеводороды, нежелательные в маслах и топливах, являются ценным сырьем для производства парафинов, церезинов и продуктов на их основе, находящих широкое применение.
Твердые углеводороды нефтяных фракций, так же как и жидкие, представляют собой сложную смесь парафиновых углеводородов нормального строения разной молекулярной массы; изопарафиновых, различающихся по числу атомов углерода в молекуле, степени разветвленности и положению заместителей; нафтеновых, ароматических и нафтеноароматических с разным числом колец и длинными боковыми цепями как нормального, так и изостроения. Температура плавления твердых углеводородов зависит от структуры их молекул, что видно на примере трех типов углеводородов с одинаковым числом атомов углерода в молекуле (рис. 1), но с разными структурой и положением заместителя. Так, наиболее резко температура плавления углеводородов снижается при перемещении заместителя: от первого атома углерода в цепи н-алкана ко второму. При дальнейшем перемещении заместителя к центру молекулы температура плавления продолжает снижаться, причем насыщенные заместители (см. кривые 2 и 3) оказывают более сильное влияние на снижение температуры плавления углеводорода, чем фенильные радикалы.
Химический состав твердых углеводородов зависит от температурных пределов выкипания фракции. В низкокипящих масляных фракциях нефти содержатся в основном твердые парафиновые углеводороды нормального строения. С повышением пределов выкипания содержание н-алканов снижается, а концентрация из парафиновых и циклических углеводородов, особенно нафтеновых, возрастает. Основным компонентом твердых углеводородов (церезинов), концентрирующихся в остатке от перегонки мазута, являются нафтеновые углеводороды с боковыми цепями преимущественно изостроения; в меньшем количестве в них содержатся парафиновые и ароматические углеводороды с длинными алкильными цепями. С повышением температур выкипания фракции растет общее содержание твердых углеводородов и повышается их температура плавления.

Рис. 1. Зависимость температуры плавления монозамещенных н-алканов от положения и структуры заместителя: 1-фенилэйкозаны (С₂₆Н₄₆); 2-циклогексилэйкозаны (С₂₆Н₅₂); 3-бутилдокозаны (С₂₆Н₅₄)

Сущность процесса депарафинизации заключается в отделении твердых углеводородов от жидкой фазы, в связи с чем важную роль играет их кристаллическая структура, т. е. форма и размер кристаллов, которые в значительной мере предопределяют скорость и четкость разделения фаз. Так как твердые углеводороды нефти являются многокомпонентной смесью, большое значение имеет кристаллическая структура не только углеводородов отдельных гомологических рядов, но и их смесей. Структура кристаллов парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, близких по температурам плавления, исследована при помощи электронной микроскопии (увеличение в 13 000 раз). Результаты исследования (рис. 2) показали, что углеводороды всех рядов при кристаллизации из неполярных растворителей, в том числе и из нефтяных фракций, образуют кристаллы орторомбической формы, состоящие из параллельных ромбических плоскостей, т. е. каждая новая плоскость (слой) формируется на ранее образованной. Кристаллы твердых углеводородов, принадлежащих к разным гомологическим рядам, различаются по размерам и числу ромбических плоскостей (слоистости). Наиболее крупные и слоистые кристаллы имеют парафиновые углеводороды (см. рис. 2, а, б). Нафтеновые и особенно ароматические углеводороды характеризуются меньшим размером кристаллов и меньшим числом ромбических плоскостей (см. рис. 47, в – д.).

Твердые углеводороды нефти относятся в основном к изоморфным веществам, которые способны при совместной кристаллизации образовывать смешанные кристаллы из-за наличия боковых цепей нормального строения в молекулах циклических углеводородов.
При понижении температуры в первую очередь выделяются кристаллы наиболее высокоплавких углеводородов, на кристаллической решетке которых последовательно кристаллизуются углеводороды с меньшими температурами плавления. На рис 2 г. показаны кристаллы (увеличение в 400 раз), полученные совместной кристаллизации н-алканов С24 и С36, резко различающихся по температуре плавления, из раствора в ацетоне. На рис. 3б дана структура кристаллов н-алкана С36 после отмывки ацетоном. Анализ смытых кристаллов показал, что они принадлежат углеводороду С24, выделившемуся на кристаллах более высокоплавкого углеводорода.

При совместной кристаллизации из углеводородных сред форма кристаллов остается орторомбической, а их размер зависит от содержания циклических углеводородов в смеси с парафинами, и чем больше концентрация таких углеводородов в смеси, тем меньше размер кристаллов. При кристаллизации из растворов в полярных растворителях только парафиновые углеводороды образуют кристаллы правильной орторомбической формы. Кристаллы твердых циклических углеводородов имеют форму ромба, но с усеченными острыми углами ромбических плоскостей. Такую же форму имеют и смешанные кристаллы парафиновых и циклических углеводородов (рис. 4, г, д.), причем чем больше в смеси нафтеновых и особенно ароматических углеводородов, тем меньше размер кристаллов и больше их усечённость. Кристаллическая структура твердых углеводородов изменяется в присутствии смолистых веществ. В зависимости от характера смол либо образуются крупные кристаллы неправильной формы (совместная кристаллизация), либо происходит агломерация кристаллов при сохранении их орторомбической структуры (адсорбция смол на кристаллах).

Депарафинизации нефтепродуктов может осуществляться несколькими методами: кристаллизацией твердых углеводородов при охлаждении сырья; кристаллизацией твердых углеводородов при охлаждении раствора сырья в избирательных растворителях; комплексообразованием с карбамидом; каталитическим превращением твердых углеводородов в низкозастывающие продукты; адсорбционным разделением сырья на высоко- и низко застывающие компоненты; биологическим воздействием. Наиболее широкое промышленное применение получили методы депарафинизации с использованием избирательных растворителей; реже используют процесс карбамидной депарафинизации, главным образом для понижения температуры застывания дистиллятов дизельных топлив.

2. Физико-химические основы процесса

Этот процесс основан на разной растворимости твердых и жидких углеводородов в некоторых растворителях при низких температурах и может применяться для масляного сырья любого фракционного состава. Твердые углеводороды масляных фракций ограниченно растворяются в полярных и неполярных растворителях. Как было указано, растворимость таких углеводородов подчиняется общей теории растворимости твердых веществ в жидкостях и характеризуется следующими положениями: растворимость твердых углеводородов уменьшается с увеличением плотности и температур выкипания фракции; для фракций, выкипающих в одном и том же температурном интервале, растворимость твердых углеводородов одного гомологического ряда уменьшается с увеличением их молекулярной массы; растворимость твердых углеводородов увеличивается с повышением температуры.

Растворимость углеводородов в полярных растворителях зависит от способности их молекул поляризоваться, что связано со структурными особенностями молекул углеводородов. Вследствие малой поляризуемости молекул твердых углеводородов индуцированные дипольные моменты этих соединений невелики, поэтому растворение твердых углеводородов в полярных растворителях происходит в основном под действием дисперсионных сил. Растворимость остальных компонентов масляных фракций является результатом индукционного и ориентационного взаимодействий, при: чем действие полярных сил настолько велико, что даже при низких температурах эти компоненты остаются в растворенном состоянии. При понижении температуры влияние дисперсионных сил постепенно ослабевает, в то время как влияние полярных сил усиливается; в результате при достаточно низких температурах твердые углеводороды выделяются из раствора и благодаря наличию длинных парафиновых цепей сближаются с образованием кристаллов.

Растворитель, применяемый в процессе депарафинизации, должен:

при температуре процесса растворять жидкие и не растворять твердые углеводороды сырья;

обеспечивать минимальную разность между температурами депарафинизации (конечного охлаждения) и застывания депарафинированного масла и способствовать образованию крупных кристаллов твердых углеводородов. Упомянутая разность температур называется температурным эффектом депарафинизации (ТЭД);

иметь не слишком высокую и не слишком низкую температуру кипения, так как высокая температура кипения приводит к повышению энергетических затрат и способствует окислению углеводородов при регенерации растворителя, низкая — вызывает необходимость проведения процесса при повышенном давлении;

иметь низкую температуру застывания, чтобы не кристаллизоваться при температуре депарафинизации и не забивать фильтровальную ткань;

быть доступным, по возможности дешевым и приемлемым с точки зрения санитарных норм.

Процесс депарафинизации является наиболее сложным, трудоемким и дорогостоящим в производстве нефтяных масел. Его эффективность и экономичность зависят, в частности, от скорости фильтрования суспензий; последняя в конечном итоге определяется структурой кристаллов твердых углеводородов, образующихся в процессе охлаждения сырья с растворителем, так как от их размеров зависят полнота и скорость отделения твердой фазы от жидкой.

Кристаллизация твердых углеводородов начинается с выделения из пересыщенного раствора зародышей кристаллов. При дальнейшем охлаждении раствора кристаллизация протекает на уже образовавшихся центрах кристаллизации. Для получения в процессе кристаллизации крупных кристаллов необходимо, чтобы число зародышей, образующихся в начальной стадии охлаждения, было невелико, так как дальнейшая кристаллизация происходит на этих центрах. При большом числе зародышей образуется мелкокристаллическая структура.

Скорость выделения твердой фазы (в г/с) из раствора на образовавшихся центрах кристаллизации может быть определена по уравнению И. И. Андреева:

(1)

где — количество вещества, выкристаллизовавшегося в единицу, времени;

D — коэффициент диффузии молекул углеводорода в насыщенном растворе;

б—средняя длина диффузионного пути; S — поверхность выделившейся твердой фазы; х — концентрация пересыщенного раствора; х’ — растворимость зародышей кристаллов при данной степени их дисперсности.

Коэффициент диффузии D вычисляют по уравнению Эйнштейна:

(2)

где R — универсальная газовая постоянная; N — число Авогадро; Т — абсолютная температура кристаллизации; т) —динамическая вязкость среды; г — средний радиус молекулы твердого углеводорода.
При подстановке значения D уравнение (1) приобретает вид:

(3)

Следовательно, скорость выделения твердой фазы из раствора на образовавшихся центрах кристаллизации зависит от вязкости среды, средней длимы диффузионного пути, среднего радиуса молекулы твердого углеводорода и разницы между концентрацией раствора и растворимостью выделившейся твердой фазы при температуре Т.
3. Принципиальная схема установки депарафинизации
Процесс депарафинизации с применением избирательных растворителей осуществляется непрерывно и слагается из следующих стадий: смешения сырья с растворителем; термической обработки смеси; постепенного охлаждения полученного раствора сырья до заданной температуры, в результате чего из раствора выделяются кристаллы твердых углеводородов; отделения твердой фазы от жидкой; регенерации растворителя из растворов депарафинированного масла и гача или петролатума.

.

Рис. Принципиальная технологическая схема установки депарафинизации в растворе пропана:

В сборнике 15 пропан охлаждается в результате испарения части его. Суспензия V собирается в приемнике 13 и далее насосом 22 подается в барабанные фильтры 14, работающие под избыточным давлением-25—50 кПа (0,25—0,50 кгс/см 2 ). Раствор депарафинированного масла VI поступает в приемник 18, откуда, пройдя теплообменники 7 и 5, направляется в секцию регенерации растворителя. Раствор от промывки осадка VII собирается в приемник 17 и затем добавляется к охлаждаемому раствору сырья IV перед кристаллизаторами 10 и 11. Осадок на фильтре промывается Охлажденным пропаном VIII, поступающим из сборника 15. Кроме того, пропан добавляется к петролатуму для разжижения осадка, облегчения транспортирования его шнеком и подачи в приемник 16, откуда через теплообменник 6 раствор петролатума X поступает в регенерационную часть установки. Осадок с барабана фильтра отдувается циркулирующим газообразным пропаном, подаваемым газодувкой. Пары пропана XI, пройдя брызгоотделитель 12, отсасываются компрессором 19, охлаждаются в холодильнике 8 и. поступают в сборник жидкого пропана 1.

Основная масса пропана как из раствора депарафннированного масла VI, так и из раствора петролатума X, отгоняется под давлением 1,5—1,7 МПа в паровых испарителях, аналогичных используемым на установках деасфальтизации масел. Остатки пропана удаляют в отпарных колоннах, работающих под давлением, близким к атмосферному. Из отпарных колонн смесь паров пропана и воды поступает в конденсатор смешения, затем в брызгоотделитель и на компрессор. Примерный материальный баланс депарафинизации остаточного рафината пропаном приведен ниже:

Характеристика сырья и получаемых продуктов следующая:

нефтяной депарафинизация пропан кристаллизация

Плотность при 20 °С, кг/м 3

Вязкость при 100 °С, мм 2 /с

* Температура конечного охлаждения и фильтрования —40 °С.

Список использованных источников
Богданов Н. Ф., Переверзев А. Н. Депарафинизация нефтяных продуктов. М., Гостоптехиздат, 1961. 248 с.
Технология переработки нефти и газа. Ч. 3-я Черножуков Н. И. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. Под ред. А. А. Гуреева и Б. И. Бондаренко. — 6-е изд., пер. и доп. — М.: Химия, 1978 г. —424 с.

Источник