Estabilização de óleo: descrição da tecnologia, processo de preparação, dispositivo de instalação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Os processos de exploração de poços de petróleo nos campos são muitas vezes acompanhados de inundações das formações tratadas, contra as quais se formam emulsões água-óleo estáveis. O resultado é a formação de precipitados, que aumentam a viscosidade da mistura e aumentam seu ponto de fluidez. Nesse estado, os recursos devem passar por processamento primário, sendo um deles a estabilização do óleo e emulsões afins.

Característica do material processado

Além dos processos preparatórios para dessalinização e desaguamento, a estabilização é aplicada a materiais oleosos contaminados com partículas e fases líquidas estranhas. Como já mencionado, estamos falando principalmente de misturas de emulsão água contendo componentes tensoativos. A presença de emulsificantes, por sua vez, torna a emulsão mais estável e imune a fatores externos.impacto, o que impede que a fração de óleo esfolie em nível molecular de forma natural. Além disso, a composição pode incluir impurezas mecânicas, elementos de metais pesados, resinas e parafinas. Em condições naturais, a estabilização do óleo é um processo dinâmico determinado pelas características de adsorção competitiva de componentes emulsificantes em gotículas de água. Determinar a composição das camadas interfaciais de uma determinada emulsão permite descobrir as propriedades de seu estabilizador e escolher o método mais eficaz de exposição a nível industrial em ambiente artificial.

Para que serve a estabilização?

Os processos de estabilização físico-química na indústria de petróleo e gás podem ter várias tarefas. Para começar, vale a pena notar as deficiências das tecnologias de produção de petróleo, que se expressam na perda de frações leves de uma substância útil. Por outro lado, uma série de lodos e gases voláteis nocivos são recuperados e transportados junto com a fase oleosa diretamente para as etapas de purificação. Por sua vez, a tecnologia de estabilização do óleo, dependendo da atividade dos emulsificantes e outros componentes ativos na composição da emulsão, pode desempenhar tanto funções de preservação quanto atuar como agente de separação. No primeiro caso, é proporcionado o efeito de vedação da emulsão, que possibilita a realização de frações leves e pesadas de carbono junto com a base de óleo, que pode ser utilizada na indústria de óleo e gás. Quanto à separação, no âmbito desta função, são separadas as fases de óleo, água, gás, impurezas mecânicas e outras lamasinclusões. Além disso, deve-se enfatizar que a técnica de separação em si não significa a liberação automática de outros componentes além do óleo. A composição também pode conter frações úteis, mas seu processamento posterior ocorrerá separadamente do óleo.

Princípio de funcionamento do processo de estabilização

A tecnologia pode ser produzida de duas maneiras principais - por separação e por retificação. No primeiro caso, as fases gasosas e os hidrocarbonetos acompanhantes são separados. Por exemplo, a separação pode ser organizada como um processo de evaporação, proporcionado por mudanças de temperatura e pressão na câmara de trabalho. Qual é o processo de estabilização do petróleo através da retificação? Este método também envolve a separação de certas fases, mas a ênfase está no processo de aquecimento da emulsão. Em ambos os casos, os parâmetros e processos de processamento adicionais serão definidos pelos requisitos para frações específicas que precisam ser isoladas ou armazenadas na composição.

Processo de estabilização tecnológica

No esquema estendido, a estabilização de emulsões água-óleo pode ser representada pela seguinte sequência de operações:

• Exame de uma amostra da emulsão extraída. Em condições de laboratório, com base na análise da amostra, são determinadas a composição, densidade, viscosidade, volatilidade, inflamabilidade e outras características da mistura.
• Preparação para o processo de desemulsificação química. O calor geralmente é usado para diminuir a viscosidade da emulsão e facilitar a separação adicional.
• A ser determinadotecnologia de separação - método por gravidade, eletromecânico ou eletroquímico.
• Diretamente o processo de estabilização do óleo, no qual várias fases são liberadas. Além disso, tecnologias para preparar o óleo separado para operações de produção podem ser produzidas.
• Modificação de produto isolado com produtos químicos ativos.

Preparação de óleo para estabilização

Antes de iniciar os processos tecnológicos de tratamento primário, o óleo passa por diversos hubs de transporte, dentro dos quais podem ser organizados pontos de pré-limpeza. Esta pode ser uma filtração geral, livrando a emulsão de grandes partículas de areia e lodo. Do campo até o reservatório de petróleo mais próximo, o produto passa por várias estações de medição, onde também são coletadas amostras primárias e registrado o volume perdido. Na unidade de separação primária, a matéria-prima é separada da água de formação e gás associado em determinadas quantidades. O óleo é parcialmente adequado para processos de estabilização em estado desgaseificado e desidratado, mas este não é o principal requisito. Além disso, o petróleo bruto pode ser acumulado em pontos de coleta sem qualquer purificação preliminar e enviado para instalações de processamento neste estado - então os procedimentos de dessalinização, desidratação e estabilização são realizados em uma ordem diferente. Hoje, também são utilizadas plantas complexas de purificação e separação, onde um conjunto de processos tecnológicos de preparação de matérias-primas para uma operação de produção ocorre em um único ciclo de processamento.

Configuração paragarantir o processo de estabilização

Na maioria das vezes, os separadores comerciais universais são usados para estabilização. Eles são integrados às redes de transmissão de petróleo e gás e operam com o princípio do serviço de fluxo contínuo. O projeto típico é um separador cilíndrico por gravidade com tubos de derivação para conexão a tubulações e canais de comunicação para fornecimento de energia. O projeto da unidade de estabilização de óleo (OSN) prevê várias seções com um coletor de distribuição, através do qual as fases separadas são transportadas por diferentes canais. O óleo, por exemplo, é enviado para uma unidade de decantação para posterior separação das bolhas de gás ocluídas. Os separadores de tanque duplo hidrociclone operam com base no princípio das forças centrífugas, separando óleo e gás em fluxos separados.

Equipamentos para estabilização de petróleo e processos de refino

O método combinado de tratamento do óleo neste caso envolve a implementação de processos para limpeza do produto de mercaptanos leves e sulfeto de hidrogênio. Nas condições do campo de petróleo, esta é a combinação ideal de métodos para a preparação preliminar de matérias-primas para etapas de produção posteriores. No processo tecnológico geral de limpeza e estabilização, são utilizados aquecimento, pulverização de vapor, separação de gases e remoção de resíduos limpos. Uma condição importante é a regulação da pressão na faixa de 0,1-0,2 MPa em temperaturas de até 160 ºС. Ao usar um agente de stripping adequadamente selecionado, é possível obter estabilização de óleo de alta qualidade nos campos com o necessárioseleção de destilados. A qualidade do produto final aumenta com a rápida diminuição da temperatura e pressão, o que aumenta a intensidade de separação das misturas.

Dispositivo de colunas de destilação

Plantas multifuncionais complexas usam grupos de colunas para economizar operações de logística. Cada um deles realiza um determinado processo tecnológico, e os procedimentos relacionados ocorrem na infraestrutura comum em diferentes níveis. Neste caso, são consideradas as colunas de estabilização de óleo por meio de retificação. Como regra, esta operação é organizada após os processos de desidratação e dessalinização. A coluna possui um trocador de calor no qual o óleo é aquecido até a temperatura ótima, após o que é removido na forma de mistura vapor-gás-líquido e separado em fases. Em placas especiais do retificador, as fases líquidas são irrigadas com um agente de stripping. Em seguida, os processos de resfriamento e enriquecimento com outros elementos ativos podem seguir, dependendo dos requisitos para o destilado selecionado.

Efeitos de estabilização positivos

A organização tecnológica dos processos de preparação de óleo requer custos energéticos consideráveis. A complexidade de tais procedimentos também se deve ao fato de serem muitas vezes realizados em campo sem um alto nível de suporte de infraestrutura. No entanto, estabilizar o óleo nos estágios iniciais do refino oferece os seguintes benefícios:

• Redução do volume de frações em excesso que são enviadas para linhas finas antes da produção.
• Simplificação de esquemas tecnológicos para tratamento de óleo em usinas de óleo e gás.
• Melhorar a segurança do transporte de petróleo devido à remoção preliminar de compostos contendo enxofre.
• Aumento do volume de óleo comercial devido à preservação de componentes úteis de hidrocarbonetos.
• Baixos requisitos para matérias-primas processadas.

Conclusão

Os métodos de estabilização fazem parte do processo geral de limpeza de emulsões água-óleo, mas possuem características próprias em termos de aplicação. Em primeiro lugar, é um procedimento flexível para a finalidade a que se destina. Pode ser realizado tanto para fins de conservação de certos elementos na composição durante a extração e transporte do recurso, quanto para separação com remoção de componentes desnecessários. Em segundo lugar, os métodos de estabilização convergem na tecnologia de execução com as técnicas gerais de preparação física e química de matérias-primas de petróleo e gás, mas com certas diferenças nos parâmetros de exposição aos meios ativos.