Stabilisation de l'huile : description de la technologie, processus de préparation, dispositif d'installation

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les processus d'exploitation des puits de pétrole dans les champs s'accompagnent souvent d'inondations des formations traitées, contre lesquelles se forment des émulsions eau-huile stables. Le résultat est la formation de précipités, qui augmentent la viscosité du mélange et augmentent son point d'écoulement. Dans cet état, les ressources doivent subir une première transformation, dont l'une est la stabilisation de l'huile et des émulsions associées.

Caractéristiques du matériau traité

En plus des processus préparatoires pour le dessalage et la déshydratation, la stabilisation est appliquée aux matériaux huileux contaminés par des phases liquides étrangères et des particules. Comme déjà indiqué, nous parlons principalement de mélanges d'émulsion aqueuse contenant des composants tensioactifs. La présence d'émulsifiants, à son tour, rend l'émulsion plus stable et insensible aux facteurs externes.impact, qui empêche la fraction huileuse de s'exfolier au niveau moléculaire de manière naturelle. En outre, la composition peut comprendre des impuretés mécaniques, des éléments de métaux lourds, des résines et des paraffines. Dans des conditions naturelles, la stabilisation de l'huile est un processus dynamique déterminé par les caractéristiques d'adsorption concurrente des composants émulsifiants sur les gouttelettes d'eau. Déterminer la composition des couches interfaciales d'une émulsion particulière vous permet de connaître les propriétés de son stabilisant et de choisir la méthode d'exposition la plus efficace au niveau industriel dans un environnement artificiel.

À quoi sert la stabilisation ?

Les processus de stabilisation physico-chimiques dans l'industrie pétrolière et gazière peuvent avoir plusieurs tâches. Pour commencer, il convient de noter les lacunes des technologies de production de pétrole, qui se traduisent par la perte de fractions légères d'une substance utile. D'autre part, un certain nombre de boues et de gaz volatils nocifs sont récupérés et transportés avec la phase huileuse directement vers les étapes de purification. À son tour, la technologie de stabilisation de l'huile, en fonction de l'activité des émulsifiants et d'autres composants actifs dans la composition de l'émulsion, peut remplir à la fois des fonctions de conservation et agir comme agent de séparation. Dans le premier cas, l'effet d'étanchéité de l'émulsion est fourni, ce qui permet de réaliser des fractions carbonées légères et lourdes avec la base pétrolière, qui peuvent être utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière. Quant à la séparation, dans le cadre de cette fonction, les phases huile, eau, gaz, impuretés mécaniques et autres boues sont séparéesinclusions. De plus, il convient de souligner que la technique de séparation elle-même ne signifie nullement la libération automatique de composants autres que l'huile. La composition peut également contenir des fractions utiles, mais leur transformation ultérieure aura lieu séparément de l'huile.

Le principe de fonctionnement du processus de stabilisation

La technologie peut être produite de deux manières principales - par séparation et par rectification. Dans le premier cas, les phases gazeuses et les hydrocarbures qui les accompagnent sont séparés. Par exemple, la séparation peut être organisée comme un processus d'évaporation, assuré par des changements de température et de pression dans la chambre de travail. Quel est le processus de stabilisation de l'huile par rectification ? Cette méthode implique également la séparation de certaines phases, mais l'accent est mis sur le processus de chauffage de l'émulsion. Dans les deux cas, les paramètres et les processus de traitement supplémentaires seront définis par les exigences relatives aux fractions spécifiques qui doivent être isolées ou stockées dans la composition.

Processus de stabilisation technologique

Dans le schéma étendu, la stabilisation des émulsions eau-huile peut être représentée par la séquence d'opérations suivante:

• Examen d'un échantillon de l'émulsion extraite. Dans des conditions de laboratoire, sur la base de l'analyse de l'échantillon, la composition, la densité, la viscosité, la volatilité, l'inflammabilité et d'autres caractéristiques du mélange sont déterminées.
• Préparation pour le processus de désémulsification chimique. La chaleur est généralement utilisée pour réduire la viscosité de l'émulsion et faciliter une séparation ultérieure.
• À déterminertechnologie de séparation - gravité, méthode électromécanique ou électrochimique.
• Directement le processus de stabilisation de l'huile, dans lequel plusieurs phases sont libérées. En outre, des technologies de préparation de l'huile séparée pour les opérations de production peuvent être produites.
• Modification de produit isolé avec des produits chimiques actifs.

Préparer l'huile pour la stabilisation

Avant de démarrer les processus technologiques de traitement primaire, le pétrole passe par plusieurs hubs de transport, au sein desquels des points de pré-nettoyage peuvent être organisés. Il peut s'agir d'une filtration générale, débarrassant l'émulsion des grosses particules de sable et de boue. Du champ au réservoir de pétrole brut le plus proche, le produit passe par plusieurs stations de mesure, où des échantillons primaires sont également prélevés et le volume perdu est enregistré. Au niveau de l'unité de séparation primaire, la matière première est séparée de l'eau de formation et du gaz associé en certaines quantités. L'huile est partiellement adaptée aux processus de stabilisation à l'état dégazé et déshydraté, mais ce n'est pas la principale exigence. De plus, le pétrole brut peut être accumulé aux points de collecte sans aucune purification préalable et envoyé aux installations de traitement dans cet état - puis les procédures de dessalement, de déshydratation et de stabilisation sont effectuées dans un ordre différent. Aujourd'hui, des installations complexes de purification et de séparation sont également utilisées, où un groupe de processus technologiques de préparation des matières premières pour une opération de production se déroule en un seul cycle de traitement.

Réglage pourassurer le processus de stabilisation

Le plus souvent, des séparateurs commerciaux universels sont utilisés pour la stabilisation. Ils sont intégrés dans les réseaux de transport de pétrole et de gaz et fonctionnent selon le principe du service d'écoulement. La conception typique est un séparateur gravitaire cylindrique avec des tuyaux de dérivation pour le raccordement aux canalisations et des canaux de communication pour l'alimentation électrique. La conception de l'unité de stabilisation d'huile (OSN) prévoit plusieurs sections avec un collecteur de distribution, à travers lequel les phases séparées sont transportées à travers différents canaux. L'huile, par exemple, est envoyée vers une unité de décantation pour la séparation ultérieure des bulles de gaz occluses. Les séparateurs hydrocyclones à double réservoir fonctionnent sur le principe des forces centrifuges, séparant le pétrole et le gaz en flux séparés.

Équipements pour les processus de stabilisation et de raffinage du pétrole

La méthode combinée de traitement de l'huile implique dans ce cas la mise en œuvre de procédés de nettoyage du produit des mercaptans légers et du sulfure d'hydrogène. Dans les conditions du champ pétrolifère, il s'agit de la combinaison optimale de méthodes pour la préparation préliminaire des matières premières pour les étapes de production ultérieures. Dans le processus technologique général de nettoyage et de stabilisation, le chauffage, la pulvérisation de vapeur, la séparation des gaz et l'élimination des résidus nettoyés sont utilisés. Une condition importante est la régulation de la pression dans les plages de 0,1 à 0,2 MPa à des températures allant jusqu'à 160 ºС. Lors de l'utilisation d'un agent de décapage correctement sélectionné, il est possible d'obtenir une stabilisation de l'huile de haute qualité dans les champs avec le nécessairesélection de distillats. La qualité du produit final augmente avec la diminution rapide de la température et de la pression, ce qui augmente l'intensité de la séparation des mélanges.

Dispositif de colonnes de distillation

Les usines multifonctions complexes utilisent des groupes de colonnes pour économiser les opérations logistiques. Chacun d'eux exécute un certain processus technologique et les procédures associées se déroulent dans l'infrastructure commune à différents niveaux. Dans ce cas, des colonnes de stabilisation de l'huile par rectification sont envisagées. En règle générale, cette opération est organisée après les processus de déshydratation et de dessalement. La colonne comporte un échangeur de chaleur dans lequel l'huile est chauffée à la température optimale, après quoi elle est retirée sous la forme d'un mélange vapeur-gaz-liquide et séparée en phases. Sur des plaques spéciales du redresseur, les phases liquides sont irriguées avec un agent de décapage. Ensuite, les processus de refroidissement et d'enrichissement avec d'autres éléments actifs peuvent suivre, en fonction des exigences du distillat sélectionné.

Effets de stabilisation positifs

L'organisation technologique des procédés de préparation de l'huile nécessite des coûts énergétiques considérables. La complexité de ces procédures est également due au fait qu'elles sont souvent réalisées sur le terrain sans un haut niveau de support d'infrastructure. Cependant, la stabilisation du pétrole aux premiers stades du raffinage offre les avantages suivants:

• Réduire le volume des fractions excédentaires qui sont envoyées aux lignes fines avant la production.
• Simplification des schémas technologiques pour le traitement de l'huile dans les usines pétrolières et gazières.
• Amélioration de la sécurité du transport du pétrole grâce à l'élimination préalable des composés soufrés.
• Augmentation du volume de pétrole commercial en raison de la préservation des composants d'hydrocarbures utiles.
• Faibles exigences pour les matières premières transformées.

Conclusion

Les méthodes de stabilisation font partie du processus général de nettoyage des émulsions eau-huile, mais ont leurs propres caractéristiques en termes d'application. Tout d'abord, il s'agit d'une procédure flexible pour l'usage auquel elle est destinée. Il peut être effectué à la fois dans le but de conserver certains éléments de la composition lors de l'extraction et du transport de la ressource, et pour la séparation avec élimination des composants inutiles. Deuxièmement, les méthodes de stabilisation convergent dans la technologie d'exécution avec les techniques générales de préparation physique et chimique des matières premières pétrolières et gazières, mais avec certaines différences dans les paramètres d'exposition aux milieux actifs.