Изображение на обложке

Совершенствование процесса разделения водонефтяных смесей в лабораторных условиях

I. R. Nigametzianov, A. V. Nekhorosheva, S. V. Nekhoroshev

Аннотация


В статье представлен усовершенствованный процесс разделения водонефтяных смесей в лабораторных условиях с использованием специально разработанного устройства. Для оценки эффективности устройства были исследованы образцы двух типов водонефтяных эмульсий: три образца обратного типа (вода в нефти) на основе высоковязких нефтей и шесть образцов множественного типа (вода в нефти в воде) на основе легких нефтей. Сравнение проводили со стандартными лабораторными методами разделения, основанными на физическом, химическом и физико-химическом воздействиях. Анализ результатов выявил ряд недостатков стандартных методик, которые заключаются в значительной продолжительности процесса, необходимости применения нескольких лабораторных средств, вследствие чего увеличиваются временные затраты для получения обезвоженной углеводородной фазы. Для разделения особо устойчивых эмульсий, особенно на основе высоковязких нефтей, требовалось последовательное применение нескольких методов. В качестве альтернативы предложено разработанное лабораторное устройство. Оно состоит из двух основных модулей: 1) металлический сосуд из нержавеющей стали вместимостью 3,5 дм³, оснащенный нагревательным керамическим кольцом, переходником и обратным холодильником с емкостью для сбора низкокипящих фракций; 2) сосуд вместимостью 400 см³ с осушающим реагентом (хлорид кальция), имеющий сливное отверстие. Модули соединены через перистальтический насос, обеспечивающий перенос углеводородной фазы между ними с регулируемой скоростью. Отделенная углеводородная фаза подвергается доочистке от остаточной воды в сосуде с осушителем и собирается в приемную емкость. Установлены оптимальные рабочие параметры: температура нагрева 50 - 60 °C для легких нефтей и 90 - 100 °C для высоковязких нефтей; скорость перекачки перистальтическим насосом – 3 л/ч. Эффективность устройства оценена путем девятикратного пропускания каждого образца через устройство. Во всех случаях достигнута степень обезвоживания 99 %. Применение устройства ускоряет и упрощает пробоподготовку образцов, которые представлены эмульсиями различного типа.

Ключевые слова: совершенствование процесса деэмульсации, лабораторное устройство, водонефтяная эмульсия, устойчивые эмульсионные системы, выбор рабочих параметров


Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Khrisonidi, V.A., Struyeva, V.A. [Modern methods of destruction of water-oil emulsions]. The Scientific Heritage, 2020, vol. 3, no. 50(50), pp. 38-41 (in Russian).

Mamedova, L.Ya., Akhlimanly, I.R. [Laboratory studies of highly effective compositions]. Mirovaya Nauka [World Science], 2022, vol. 5, no. 62 (in Russian).

Nigametzyanov, I.R., Vtorushina, E.A., Nigametzyanova, A.N., Muratova V.M, Kulkov M.G. [Development of a laboratory setup for destruction of water-oil emulsions]. Analitika i Kontrol' [Analytics and Control], 2024, vol. 28, no. 2, pp. 117-125. doi: 10.15826/analitika.2024.28.2.005 (in Russian).

Kilpatrick. P Water-in-Crude Oil Emulsion Stabilization: Review and Unanswered Questions. Energy & Fuel, 2012, no. 26, pp. 4017-4026. doi:10.1021/ef3003262.

Murodov, B.K., Dustov, Kh.B., Sattorov, M.O. [Destruction of stable water-oil emulsions using binary surfactant compositions]. Universum: Tekhnicheskie Nauki [Universum: Technical Sciences], 2021, vol. 12-5, no. 93, pp. 5–8 (in Russian).

Hazrati, N., Beigi, A.A.M., Abdouss, M. 2018. Demulsification of water in crude oil emulsion using long chain imidazolium ionic liquids and optimization of parameters. Fuel, 2018, vol. 229, pp. 126–134. doi: 10.1016/j.fuel.2018.05.010.

Yudina, N.V., Nebogina, N.A., Loskutova, Yu.V. Volkova G.I. [Formation of emulsions in paraffinic and high-resin crude oils]. Khimiya v Interesakh Ustoichivogo Razvitiya [Chemistry for Sustainable Development], 2019, vol. 27, no.1, pp. 99–104. doi: 10.15372/KhUR20190114 (in Russian).

Rzaev, A.G., Rasulov, S.R., Abasova, I.A., Ragimova S.N. [Modeling of nanotechnological processes of formation and destruction of oil emulsions]. Oborudovanie i Tekhnologii dlya Neftegazovogo Kompleksa [Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex], 2013, no. 5, pp. 54–58 (in Russian).

Romanova, Yu.N., Musina, N.S., Maryutina, T.A., Trofimov, D.A. Sposob razrusheniya vysokoustoichivykh vodoneftyanykh emul'siy [Method for destruction of highly stable water-oil emulsions]. Patent RF no. 2712589 C1, 2020 (in Russian).

Romanova Iu.N., Musina N.S., Mariutina T.A., Iurtov E.V. [Study of the influence of a pulsed magnetic field on the destruction of water-oil emulsions]. Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii [Advances in chemistry and chemical technology], 2019, vol. 33, no. 10 (220), pp. 44-46 (in Russian).

Farrakhov, I.R. [Improvement of the demulsification process at the crude oil treatment unit]. Mezhdunarodnyi Zhurnal Gumanitarnykh i Estestvennykh Nauk [International J. Humanities and Natural Sci.], 2022, no.11-1, pp. 99-103 doi: 10.24412/2500-1000-2022-11-1-99- 103. (in Russian).

Galiullin, E.A., Fakhrutdinov, R.Z., Jimasbe, R. [Dewatering of oil sludge by thermomechanical method]. Vestnik Tekhnologicheskogo Universiteta [Bulletin of the Technological University], 2016, vol. 19, no. 4, pp. 55-57 (in Russian).

Khajivand, P., Vaziri, A. Optimizing demulsifier formulation for separation of water from petroleum emulsions. Brazilian J. Chem. Eng., 2015, vol. 32, no.1, pp. 107-118. doi: 10.1590/0104-6632.20150321s00002755.

GOST 2477-2014. 2018. Neft' i nefteprodukty. Metod opredeleniya soderzhaniya vody [State Standard 2477-2014. Oil and oil products. Method for determination of water content]. Moscow: Standartinform Publ., 2018. 11 p. (in Russian).

SY/T 5281–2000 Bottle Testing Method for Demulsification Performance of Crude Oil Demulsifiers. Beijing: Petroleum Industry Press, 2000, 14 p.

Nigametzyanov, I.R., Vtorushina, E.A., Nigametzyanova, A.N., Shestakov I.A., Muratova V.M. Laboratornoe ustroistvo dlya destruktsii emul'sii [Laboratory device for emulsion destruction]. Patent RF no. 222413 U1, 2023 (in Russian).




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2025.29.4.008

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.