การแยกน้ำออกจากน้ำที่ผลิต

สารเติมแต่งสารลดแรงตึงผิวสำหรับน้ำมันดิบเป็นหนึ่งในสารเคมีหลักในการบำบัดของเหลวที่ผลิตได้ในกระบวนการสกัดน้ำมันและก๊าซ 

หน้าที่หลักคือการทำลายอิมัลชันน้ำมัน-น้ำที่เสถียรในของเหลวที่ผลิตได้ ทำให้แยกน้ำมันและน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และวางรากฐานสำหรับการรวบรวมและขนส่งน้ำมันดิบ การกลั่น และการบำบัดน้ำเสียที่เป็นไปตามมาตรฐานในภายหลัง 

คำอธิบายต่อไปนี้นำเสนอจากแง่มุมของพื้นหลังแอปพลิเคชัน กลไกการดำเนินการ สถานการณ์เฉพาะ และจุดสำคัญ: 

1. การประยุกต์ใช้งานของการแยกน้ำด้วยสารแยกน้ำในน้ำที่ผลิต: การก่อตัวและอันตรายของอิมัลชันในของไหลที่ผลิต ในระหว่างการสกัดน้ำมันและก๊าซ น้ำมันดิบจะผสมกับน้ำในชั้นหินและน้ำที่ฉีดเข้าไป (เช่น น้ำที่ฉีดเข้าไปและสารละลายพอลิเมอร์ในการกู้คืนน้ำมันทุติยภูมิ/ตติยภูมิ) ภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูง แรงเฉือน และการกวน ในขณะเดียวกัน อิมัลชันธรรมชาติในชั้นหิน (เช่น แอสฟัลทีน เรซิน พาราฟิน อนุภาคดินเหนียว ฯลฯ) จะดูดซับที่รอยต่อระหว่างน้ำมันและน้ำ ก่อให้เกิดอิมัลชันที่เสถียร (โดยทั่วไปคือ น้ำในน้ำมัน (W/O) หรือน้ำมันในน้ำ (O/W) หรืออิมัลชันเชิงซ้อน) 

อิมัลชันที่เสถียรเหล่านี้อาจทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ดังต่อไปนี้: ปริมาณน้ำในน้ำมันดิบที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้การใช้พลังงานในการขนส่งเพิ่มขึ้น (การมีน้ำเพิ่มความหนืดและความหนาแน่น) ในกระบวนการกลั่นครั้งต่อไป น้ำอาจนำไปสู่การกัดกร่อนของอุปกรณ์และการเกิดพิษจากตัวเร่งปฏิกิริยา หากปล่อยน้ำเสียที่มีน้ำมันออกมาโดยตรง จะก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและส่งผลให้ทรัพยากรน้ำมันสูญเปล่า อิมัลชันที่เสถียรสูงอาจทำให้ท่อและอุปกรณ์อุดตัน ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการสกัด 

2. กลไกการออกฤทธิ์ของสารเติมแต่ง สารลดแรงตึงผิว สำหรับน้ำมันดิบ

สารเติมแต่งสารลดแรงตึงผิวสำหรับน้ำมันดิบจะรบกวนเสถียรภาพของอิมัลชันและส่งเสริมการแยกน้ำมันออกจากน้ำโดยใช้วิธีการดังต่อไปนี้: 

1) การดูดซับแบบแข่งขันที่อินเทอร์เฟซ: สารเติมแต่งสารลดแรงตึงผิวสำหรับโมเลกุลของสารน้ำมันดิบ (เช่น โพลีเอเธอร์และเอมีน) มีแนวโน้มที่จะดูดซับที่อินเทอร์เฟซระหว่างน้ำมันและน้ำมากกว่าอิมัลซิไฟเออร์ตามธรรมชาติ โดยเข้ามาแทนที่อิมัลซิไฟเออร์เดิม และทำให้ความแข็งแรงของฟิล์มอินเทอร์เฟซลดลง 

2) การลดแรงตึงผิว: กลุ่มไฮโดรฟิลิก-ไลโปฟิลิกของสารเติมแต่งอิมัลซิไฟเออร์สำหรับโมเลกุลของสารตัวแทนน้ำมันดิบ (ที่มีค่า เอชแอลบี ที่เหมาะสม) สามารถลดแรงตึงผิวระหว่างน้ำมันและน้ำ ทำให้ละอองขนาดเล็กชนกันและรวมตัวกันได้ง่ายขึ้น 

3) การทำลายโครงสร้างฟิล์มส่วนต่อประสาน: สารเติมแต่งสำหรับสารลดแรงตึงผิวบางชนิด (เช่น สารประจุบวก) สามารถทำให้ประจุของสารลดแรงตึงผิวตามธรรมชาติ (ซึ่งมีประจุลบ) เป็นกลาง ทำลายเสถียรภาพทางไฟฟ้าของฟิล์มส่วนต่อประสาน หรืออาจเกิดจากการพันกันของโซ่โมเลกุล ทำให้ฟิล์มส่วนต่อประสานเปราะขึ้น ส่งผลให้ฟิล์มส่วนต่อประสานแตกหักได้ง่าย 

4) การส่งเสริมการรวมตัวของหยดน้ำ: การขจัดน้ำออกจากสารที่ผลิตได้สามารถเชื่อมต่อหยดน้ำขนาดเล็กหลายหยดเข้าด้วยกันผ่านเอฟเฟกต์ "bridging" ซึ่งส่งเสริมการรวมตัวเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งในที่สุดจะตกตะกอนและแยกออกจากกันเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่น 

3. สถานการณ์การใช้งานเฉพาะ 

การประยุกต์ใช้สารขจัดน้ำในกระบวนการผลิตน้ำครอบคลุมกระบวนการทั้งหมดของการบำบัดของเหลวที่ผลิตขึ้น สถานการณ์ที่สำคัญ ได้แก่: 

1) หัวบ่อน้ำมัน การเชื่อมต่อระหว่างการรวบรวมและการขนส่ง - หลังจากของเหลวที่ผลิตได้ถูกระบายออกจากหัวบ่อน้ำมันแล้ว ของเหลวดังกล่าวจะผ่านกระบวนการแยกเบื้องต้น (เช่น การแยกน้ำออกจากกัน) การเติมสารลดน้ำแบบอิมัลชันสำหรับการแยกน้ำในขั้นตอนนี้ สามารถกำจัดน้ำออกได้อย่างรวดเร็ว ลดปริมาณน้ำในน้ำมันดิบ (จากมากกว่า 50% เหลือน้อยกว่า 10%) และลดภาระในการบำบัดต่อไป สำหรับน้ำมันดิบที่มีความหนืดสูงและมีปริมาณขี้ผึ้งสูง มักใช้สารลดความหนืดสำหรับสารลดน้ำมันดิบร่วมกับสารลดความหนืดและสารยับยั้งพาราฟิน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกและการขนส่ง 

2). กระบวนการขจัดน้ำออกจากน้ำมันดิบ

การขจัดน้ำด้วยความร้อนเคมี: เติมสารขจัดน้ำลงในน้ำที่ผลิตภายใต้สภาวะการให้ความร้อน (40-80°C ลดความหนืด) น้ำส่วนใหญ่จะถูกแยกออกโดยการตกตะกอนแบบคงที่ เหมาะสำหรับอิมัลชันที่มีความเสถียรปานกลางถึงต่ำ 

การขจัดน้ำด้วยไฟฟ้าเคมี: สำหรับอิมัลชันที่มีความเสถียรสูง (เช่น ชนิด W/O ที่มีปริมาณอิมัลซิไฟเออร์สูง) ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า (หยดน้ำเคลื่อนที่ตามทิศทางที่มีประจุ) ร่วมกับสารแยกน้ำเพื่อส่งเสริมการชนกันและการรวมตัวของหยดน้ำ สุดท้ายลดปริมาณน้ำในน้ำมันดิบให้เหลือต่ำกว่า 0.5% (ตรงตามมาตรฐานการส่งออก) 

3). การบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมัน 

น้ำเสียที่เกิดขึ้นหลังจากการขจัดน้ำออกจากของเหลวที่ผลิตมีปริมาณน้ำมันสูง (1,000-10,000 มิลลิกรัม/ลิตร) และจำเป็นต้องได้รับการบำบัดเพิ่มเติม (เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับการฉีดกลับหรือการปล่อยออก) สำหรับอิมัลชันชนิด O/W ในน้ำเสีย จำเป็นต้องเติมสารเพิ่มปริมาณสารแยกตัวที่ละลายน้ำได้สำหรับน้ำมันดิบเพื่อทำลายฟิล์มส่วนต่อประสานของหยดน้ำมัน ทำให้หยดน้ำมันรวมตัวกันและลอย จากนั้นผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การลอยตัวและการกรอง ปริมาณน้ำมันจะลดลงเหลือต่ำกว่า 10 มิลลิกรัม/ลิตร 

4). การบำบัดของเหลวที่ผลิตพิเศษ 

ของเหลวที่ได้จากการกู้คืนน้ำมันขั้นตติยภูมิ: เช่น ของเหลวที่ได้จากการท่วมพอลิเมอร์ (ที่มี แพม) และ งูเห่า (ที่มีด่าง สารลดแรงตึงผิว และพอลิเมอร์) อิมัลชันเหล่านี้มีความเสถียรสูงมาก จำเป็นต้องมีการขจัดน้ำที่ทนเกลือและด่างเป็นพิเศษในสารน้ำที่ได้จากการผลิต (เช่น โพลีเอเทอร์อะมีนที่ดัดแปลงและโคพอลิเมอร์แบบบล็อก) และการแยกน้ำทำได้โดยใช้โครงสร้างโมเลกุลที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง 

น้ำมันหนัก/น้ำมันหนักพิเศษที่ผลิตได้: เนื่องจากมีปริมาณแอสฟัลทีนและเรซินสูง อิมัลชันจึงมีความหนืดสูง จำเป็นต้องทำการขจัดน้ำออกด้วยสารน้ำที่ผลิตได้ที่มีค่า เอชแอลบี สูง (เช่น โคพอลิเมอร์บล็อกโพลีออกซีเอทิลีน-โพลีออกซีโพรพิลีน) ร่วมกับอุณหภูมิสูง (100-200°C) เพื่อเพิ่มการแยกตัวของสารละลาย 

4. จุดเลือกและการประยุกต์ใช้สารเติมแต่งการแยกตัวของน้ำมันดิบ 

1) ความเข้ากันได้: จำเป็นต้องเลือกชนิดของสารลดน้ำสำหรับการแยกน้ำตามประเภทของอิมัลชัน (W/O หรือ O/W) คุณสมบัติของน้ำมันดิบ (ความหนาแน่น ความหนืด องค์ประกอบของอิมัลชัน) และคุณภาพของน้ำ (ระดับแร่ธาตุ ค่า ค่า pH) สารลดน้ำแบบไม่มีประจุเป็นที่นิยมใช้มากที่สุด (เช่น โพลีอีเทอร์) ส่วนสารลดน้ำแบบมีประจุบวกเหมาะสำหรับระบบที่มีปริมาณดินเหนียวสูง 

2. การควบคุมปริมาณยา: โดยทั่วไปปริมาณยาจะอยู่ที่ 50-500 มก./ลิตร (ขึ้นอยู่กับปริมาณยาที่ผลิต) การใช้ปริมาณยามากเกินไปอาจทำให้เกิดอิมัลชันรองได้ และจำเป็นต้องกำหนดปริมาณยาที่เหมาะสมโดยการทดสอบในขวด 

3. การประสานงานกระบวนการ: เอฟเฟกต์การแยกตัวของสารมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิ เวลาในการคงอยู่ และความเข้มข้นของการกวน (ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิสูงจะเร่งการแยกตัวของสารแต่จะเพิ่มการใช้พลังงาน และจำเป็นต้องรักษาสมดุล) 

4. ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: ควรให้ความสำคัญกับสารขจัดน้ำที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีพิษต่ำ (เช่น ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ธรรมชาติที่ดัดแปลง) เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อมลพิษต่อดินหรือน้ำใต้ดิน 

5. แนวโน้มการพัฒนา ด้วยความก้าวหน้าของการสกัดน้ำมันและก๊าซไปสู่หลุมลึก น้ำมันหนัก และแหล่งกู้คืนน้ำมันขั้นตติยภูมิ การกำจัดน้ำด้วยอิมัลชันแยกน้ำกำลังพัฒนาไปสู่:

ประสิทธิภาพสูง (ปริมาณการใช้ต่ำ การแยกตัวของสารอย่างรวดเร็ว) ฟังก์ชันหลากหลาย (รวมการแยกตัวของสาร การลดความหนืด และการป้องกันตะกรัน) เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ) และความชาญฉลาด (การออกแบบโครงสร้างโมเลกุลเฉพาะสำหรับของเหลวที่ผลิตขึ้นโดยเฉพาะ) เพื่อตอบสนองความต้องการในการบำบัดของเหลวที่ผลิตขึ้นอย่างซับซ้อน 

โดยสรุป ตัวแทนการขจัดน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำให้บริสุทธิ์น้ำมันดิบและการบำบัดน้ำเสียที่เป็นไปตามมาตรฐานโดยการทำลายเสถียรภาพของอิมัลชันในของเหลวที่ผลิตได้อย่างแม่นยำ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของการสกัดน้ำมันและก๊าซ

คุณลักษณะเฉพาะอุตสาหกรรม

คุณสมบัติอื่น ๆ

ความสามารถในการจัดหา

ระยะเวลาดำเนินการ

เวิร์คช็อปการสังเคราะห์ของ จิ่วฟาง เทค

ห้องปฏิบัติการจิ่วฟาง