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破乳剂标准_图

发布时间:2020-11-21 15:29 作者:钱汇娱乐

  破乳剂标准_能源/化工_工程科技_专业资料。本文通过对破乳剂标准评价筛选过程中的影响因素分析。济南乾来环保推出新型油水分离剂------专业处理油田三次采油含聚产出液和含油废水回注水含油≤50mg/L(海洋油田含聚污水处理后)。

  化学工程与装备 2013 年 第 6 期 110066 韩创Ch辉em:ic破al乳E剂ng的in室ee内ri评ng选&结E果qu准ip确me度nt的探讨 2013 年 6 月 破乳剂的室内评选结果准确度的探讨 韩创辉,闫强伟,刘贵宾 (西安长庆化工集团有限公司,陕西 西安 710016) 韩创辉:破乳剂的室内评选结果准确度的探讨 摘 要:原油破乳剂大量应用在原油的热化学脱水工艺中。但是在应用过程中,经常发现实验室筛选评出 的破乳剂在用于现场时会出现很大的偏差。本文通过对破乳剂评价筛选过程中的影响因素分析,比对实验 结果证明了油样、破乳剂的扩散性、现场的加药浓度等因素对破乳剂评选准确度具有一定的影响。 关键词:破乳剂;室内评选;准确度 前言 原油破乳剂大量应用在油田原油的热化学脱水工艺中, 但是在应用过程中,经常发现利用传统的筛选评价方法选出 的破乳剂会出现很大的偏差,造成原油含水和污水含油超 标,对现场的生产运行造成严重影响。如何提高于破乳剂室 内评选结果的准确度,相应的文献资料没有介绍,因此,对 提高破乳剂的室内评选方法的准确度研究就显的格外重要 了。 1 破乳剂室内评选方法 SY/T5281《原油破乳剂使用性能检测方法》(瓶试法) 是简便易行、应用最广的破乳剂评选方法。瓶试法的基本做 法是:用溶剂(例如甲醇)把商品破乳剂稀释成溶液,在一定 温度下,把一定量的破乳剂溶液注入盛有100ml原油乳状液 的锥型具塞刻度试瓶中,充分摇匀后,在破乳温度下静置沉 降脱水,在一定时间内出水量越大、脱出水越清、油水界面 越齐的破乳剂效果越好。瓶试法作为原油破乳剂使用性能检 测的通用方法没有对评选过程中的影响因素作以具体数值 规定,然而,原油破乳剂由于性能上的差异以及针对性较强 的原因,在不同条件下,实验的结果往往出现较大的差异。 不可避免的会对破乳剂的评选准确度产生影响。 2 破乳剂评选影响因素对准确度的影响 2.1 油样的选取对准确度的影响 含水原油样品的采集应满足以下要求:首先是要保证试 样的新鲜性,其次要保证试样的代表性。原油乳状液的稳定 性随着存放时间的延长而加剧的现象称为乳状液的“老化”。 新鲜原油与老化原油的实验结果差距很大,选用 4 种破乳剂 进行实验,分别测试实验原油放置 12、24、48、72、96、 120、144 小时后的脱水率,实验结果见图 2-1。由实验结果 可以看出随着原油放置时间的延长,4 种破乳剂对原油的脱 水率出现了下降,但是脱水率下降的幅度不同,因而会导致, 在不同时间对同一油样进行破乳剂对比实验,实验结果会出 现较大差异。如:在 12 小时,破乳剂的脱水率由快到慢排 列为:3#>2#>1#>4#,而在 48 小时实验时,破乳剂的脱 水率由快到慢排列为:1#>3#>2#>4#。 图 2-1 破乳剂对白一联原油在不同时间的脱水率 老化现象导致原油的乳化状态变得更加稳定,这就增加 了原油的破乳难度,一般实验中所选择的油样不超过 24 小 时。但是忽略了油田集输过程中存在的一些现象,如部分原 油由于输送的问题无法在规定时间送至联合站进行处理,因 此试验中应当根据现场原油的输送情况适当增加油样不同 时间的脱水率测试,选择脱水率平稳或下降不大的破乳剂作 为现场应用的产品。对于混采的原油取样时,应当先选取具 有代表性的单井区油样进行试验,再根据实际情况将有代表 性的几种原油按比例混合,然后对混合油样进行试验。这是 因为破乳剂对原油具有较强的针对性,同一破乳剂对不同类 型的原油脱水率有时会出现较大的差异。只有同时对上述两 个条件效果均好的破乳剂才能作为优选产品使用。表 2-1 试验结果表明单井区与混合油样的脱水率的关系。 韩创辉:破乳剂的室内评选结果准确度的探讨 107 表 2-1 单井区和混合油样的脱水率 不同油样的脱水率 % 序 破乳剂 单井 单井 单井 混合 号 名称 区1 区2 区 3 油样 1 破乳剂 1# 92.5 94.5 85.0 90.5 2 破乳剂 2# 92.5 92.5 90.0 92.5 3 破乳剂 3# 94.5 92.5 90.0 94.0 4 破乳剂 4# 90.5 90.5 86.0 89.5 2.2 破乳剂的扩散行为对实验准确度的影响 破乳剂的扩散行为对试验的结果有重要的影响。实验室 筛选的破乳剂样品中既有油溶性破乳剂,又有水溶性破乳 剂,有的破乳剂既可水溶又可油溶,实验结果表明,一些破 乳剂的原液和其稀释后对原油的脱水率出现较大的偏差。见 表 2-2,分析其原因,是因为溶剂稀释过的破乳剂具有较好 的扩散能力,可能会掩盖破乳剂的较差的扩散能力,这会在 一定程度上造成评选结果的失线 破乳剂名称 破乳剂 1# 破乳剂 2# 破乳剂 3# 破乳剂 4# 表 2-2 部分破乳剂原液和稀释后的实验数据对比 原液 稀释至 1%溶液 加药浓度 mg/l 脱水率% 加药浓度 mg/l 脱水率% 200 91.5 200 92.5 200 92.5 200 92.5 200 86.0 200 94.5 200 88.0 200 90.0 在实验中,如果为了避免破乳剂的扩散性影响,采用破 乳剂原液进行实验,虽然实验结果准确,但是为了保证加药 浓度的准确,则必须加大实验油样的数量,往往扩大 100 倍,这就会增加实验的操作的难度和实验的材料消耗。解决 该问题的方法是:首先对破乳剂进行分类筛选,对于破乳剂 应先确定其是油溶性还是水溶性,水溶性破乳剂用水做溶 剂,油溶性破乳剂用甲醇做溶剂,按照 SY5281-1991“瓶试 法”分别筛选出这两类破乳剂脱水性能最好的 2-3 种破乳 剂,再针对所筛选出的破乳剂做对比评价实验,按照加药浓 度直接加入没有稀释的破乳剂,如果对比实验的脱水结果和 顺序与按标准方法做的脱水结果和顺序相同,说明破乳剂具 有较好的扩散性能,反之,则应重新筛选或通过调整破乳剂 中助溶剂以提高破乳剂在油样中的扩散能力。消除破乳剂的 扩散行为对实验准确度的影响。 2.3 破乳剂加药浓度对实验准确度的影响 实验和经验表明,原油乳状液的脱水率一般不与破乳剂 用量成正比,当破乳剂用量达到一定数值时脱水率不再提 高,超过最佳用量,如果再继续加大破乳剂用量,脱水率反 而下降。现场破乳剂使用过程中,由于加药泵与进液量很难 做到联动控制,既进液量大时,加药量随之加大,加药量小 时,随之降低。因此不可避免的会产生加药浓度过低和过高 的现象。在进行破乳剂室内筛选时,除了进行破乳剂的加药 量应参照现场破乳剂平均加药浓度 Co(mg/l)的实验外, 还应当根据现场进液的最大和最小量补做两个最高和最低 加药浓度,最高浓度 Cmax、最低浓度 Cmin 可参考下列经验 公式:见式 1、式 2: C 最大 = 现场平均小时加药量kg × 2 单位小时最低进液量m 3 (式 1) C 最低 = 现场平均小时加药量kg 单位小时最高进液量m 3 (式 2) 序 破乳剂名称 号 1 破乳剂 1# 2 破乳剂 2# 3 破乳剂 3# 4 破乳剂 4# 表 2-3 部分破乳剂在三个浓度条件下的原油脱水率 Cmin 133mg/l Co 210 mg/l 脱水率% 水相清洁度 脱水率% 水相清洁度 86.5 清 92.5 清 89.5 清 92.5 清 85.5 较清 94.5 清 76.5 黄 91.5 清 Cmax 890mg/l 脱水率% 水相清洁度 95.5 乳白 96.0 乳白 95.0 乳白 93.5 乳白 108 韩创辉:破乳剂的室内评选结果准确度的探讨 性能优良的破乳剂应当保证在 Cmax、Co、Cmin 三个加 药浓度下,原油的脱水率和污水含油量不会出现较大的变 化,尤其是高浓度下脱水率不能出现下降,污水含油量不能 大幅增加。以表 2-3 实验数据为例,虽然在平均加药浓度下, 4 种破乳剂的脱水率和污水颜色较好,但是在低浓度条件 下,有两种破乳剂的脱水率和污水颜色出现了较大的差异。 如果用于现场则会对现场的运行带来隐患。 2.4 破乳剂脱水率对实验准确度的影响 一般破乳剂的评选实验中,往往认为脱水率大的破乳 剂,脱水效果好,然而脱水率大的破乳剂经过实验发现其脱 出的原油含水率不一定合格。这是因为原油乳化液的脱水过 程取决于破乳剂在乳化液表面渗透、取代、以及油水聚集、 聚并的速度,脱水率是对脱水结果综合量值的体现,并不能 真实反应破乳剂破乳过程中的各个过程进行的程度,如果破 乳剂对天然乳化剂的取代不彻底或者对水珠絮凝能力、聚结 效果不好时就会出现部分残留的稳定原油乳化液和细小的 水珠仍然分布在原油中,导致这部分原油的水含量维持在 0.5%-1%之间,超出现场标准要求(≤0.5%)。实验也证明了 这一点,选取 4 种破乳剂按照规定的加药浓度和沉降时间进 行实验,实验结束后将量筒上部的原油以从上到下的次序依 次取出 50ml 置入离心管中,按照 1-6 分别编号进行原油含 水率测试(离心法),测试结果见表 2-4 序号 破乳剂名称 1 破乳剂 1# 2 破乳剂 2# 3 破乳剂 3# 4 破乳剂 4# 最终脱 水率 % 90.5 90.5 92.5 89.0 表 2-4 含水率测试结果(离心法) 不同层位净化油的含水率 % 1 2 3 4 1.0 1.0 2.0 4.0 0 0 0.5 2.0 0.5 1.0 1.0 2.0 1.0 2.0 2.0 6.0 5 8.0 12.5 6.0 8.0 6 12.5 20.0 10.0 16.0 由实验结果可以看出最终脱水率最高的 3 号破乳剂除 1 号样品外,其余 2-6 号样品的含水率均大于 1%,2 号破乳剂 虽然脱水率不是最高,但是其净化油 1、2、3 号含水率均小 于 0.5%;这表明 3 号破乳剂虽然脱综合水率高,但是原油 脱水不彻底。因此,实验室评选出的破乳剂在参考破乳剂的 脱水率基础上,还应该对脱水的彻底性进行实验验证,脱水 率高,但脱水不彻底的破乳剂是无法满足现场使用的。单独 依据脱水率的大小判断破乳剂的性能好坏,会造成对实验准 确度的影响。 3 结论 油样的选取、破乳剂的扩散性、破乳剂的加药浓度、破 乳剂的脱水率等因素对破乳剂的评选实验结果会产生较大 的影响;在参照执行 SY/T5281《原油破乳剂使用性能检测方 法》(瓶试法)的基础上,还应开展破乳剂在上述影响因素 下的评价实验,综合判断实验结果,有利于优选出高效的破 乳剂,从而提高破乳剂室内评选结果的准确度。 参考文献 [1] 陈大钧. 油气田应用化学[M]. 北京: 石油工业出版社, 2006. [2] SY/T 5281-2000 原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试 法)[S]. [3] 杨小莉, 徐婉珍. 有关原油乳状液稳定性的研究[J]. 油田化学, 1998, 15(1): 87-96.


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