Технология обессоливания и обезвоживания нефти (УСТАНОВКИ ЭЛОУ)

В РФ на НПЗ эксплуатируется около 100 ЭЛОУ (150 – в бывшем СССР).

ЭЛОУ предназначены для глубокого обезвоживания и проектируют двухступенчатыми: в Э-1 удаляется 75-80% соленой воды и 95-98% солей, а в Э-2 60-65% оставшейся эмульсионной воды и 92% оставшихся солей,

Сущность обессоливания и обезвоживания нефти – в водной промывке при смешивании нагретой нефти с пресной водой, последующем разрушении водонефтяной смеси и отделении соленой воды. Схема ЭЛОУ показана на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Принципиальная схема ЭЛОУ

Э-1, Э-2 – электродегидраторы; Н-1-Н-5 – насосы; О-1 – отстойник; Т-1, Т-2 – теплообменники; ИС-1 – инжекторный смеситель; СМ-1 - смеситель

Нормы технологического режима ЭЛОУ:

- расход воды 2-6% на нефть,

- расход ДЭ – 5-120 г/т,

- напряжение 22-44 квт;

- рН=7,8 - для этого подают NaOH,

- t_отстоя=0,5-5 часов.

Процесс обезвоживания и обессоливания нефти осуществляется следующим образом. Нефть прокачивается через рекуперативные т/о, где за счет тепла дистиллятов, получаемых из нефти, нагревается до 130-140 ⁰С и под давлением 1,4-1,5 Мпа поступает в ЭД-I ступени. Перед входом в ДЭ нефть смешивается с деэмульгатором, щелочью и пресной водой. Вода перед подачей в ДЭ нагревается в паровом подогревателе до 80-90⁰С. После отделения соленой воды нефть смешивается со свежей водой, ДЭ, NaOH и поступает на II ступень. В качестве деэмульгаторов используют нефтерастворимые ДЭ «Сепарол 5271», «Кемеликс 3398», «Виско 412». Эти ДЭ не требуют разбавления и подаются насосом в чистом виде. Используют переменный ток с частотой 50 гц и напряжением 25-35 кв. Процесс проводят под давлением во избежание испарения воды, а также в целях снижения газообразования.

Подача сырой нефти в низ аппарата обеспечивает ее дополнительную промывку и прохождение через два электрических поля: слабое- между зеркалом воды и нижним электродом и сильное- между электродами. Повышение напряжения между электродами выше нормы (22-44 кв) может вызвать обратный эффект- диспергирование капелек воды и увеличение стойкости эмульсии.

Обезвоженная нефть направляется на дистилляцию

Стоки ЭЛОУ имеют температуру 100⁰С, поэтому перед подачей на очистные сооружения их подвергают охлаждению в АВО.

Для достижения глубокого обессоливания нефть подвергают многократной промывке водой на ЭЛОУ, состоящей из 2-3 ступеней последовательно соединенных электродегидраторов. Солевой баланс при промывке нефти водой показан на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Солевой баланс ЭЛОУ.

Основной аппарат ЭЛОУ – электродегидратор. Электродегидраторы бывают горизонтальными, вертикальными и шаровыми.

Вертикальные Э – имеют небольшую производительность 1-1.5 млн.т/год, из-за их малого объема устанавливают параллельно в каждой ступени по 6-12 аппаратов, что усложняет их обслуживание.

Шаровые – D=10,5 м, имеют недостатки: низкое давление 0.6-0.7 Мпа, это усложняет обеспечение жесткой связи с перегонными установками. Из-за больших размеров имеются сложности с доставкой, поэтому транспортируются их отдельные сегменты и сборка осуществляется непосредственно на месте их монтажа.

Наиболее эффективны горизонтальные Э, расчитанные на давление 1.8 Мпа, что позволяет комбинировать их с установками АТ, АВТ, а это, в свою очередь, позволяет снизить энергозатраты за счет использования тепла отходящих потоков нефтепродуктов с АТ и АВТ. Размеры: Д=3,4 м, L=18 м, Р=1,8 Мпа, имеют два решетчатых электрода, подвешенных через изоляторы к корпусу аппарата, расстояние между электродами 120-400 мм, напряженность электрического поля 100-300 кв/м, сила тока при нормальной работе не более 10-20 А. При повышении уровня воды в Э сила тока растет и при достижении 90 А напряжение на электродегидраторе автоматически отключается. В случае падения уровня или образования газовой шапки также срабатывает блокировка.

Если нефть содержит большое количество органических веществ, в нее подают NaOH (1-5 г/т), чтобы обеспечить рН=5,5-7 для исключения коррозии.

В качестве свежей воды на ЭЛОУ подают технологические конденсаты водяного пара, образующегося на установках переработки нефти, если эти конденсаты содержат (NH₄)₂S, то повышением температуры их разрушают на H₂S и NH₃, которые затем отдувают водяным паром.