1.2. Центробежные методы.

а) Установка Alfa - Laval (рис. 149) - Швеция.

Установка предназначена для переработки любого вида нефтешлама и может быть смонтирована на пе­редвижном трейлере с габаритами 35*2,5*2,5 м с производительностью 15 или 45 м³ исходного шлама в час (Ново г Ярославский и Ново - Куйбышевский НТО). Возможны и стационарные варианты. Установка состоит из тоё* : 1 - подготовительная, 2 - секция отделения твёрдых частиц и 3 - секция разделения нефти и воды. •

Подготовительная секция включает заборное устройство 1, представляющее собой специально раз-

работанную систему гидравлических насосов с помощью которых исходный шлам (поток I) подаётся в промежу­точную ёмкость 2. По мере надобности шлам забирается насосом 3 и прокачивается через теплообменник 4 типа труба в трубе где подогревается горячей водой (поток П) до температуры порядка 45 °С. Подогретый шлам посту­пает в фильтр крупных примесей 5, выводящихся потоком Ш, в специальный бак 7, периодически опорожняемый. Очи щенный шлам накапливается в питательной ёмкости 6, откуда с помощью насоса 8 он подаётся во 2 секцию. Вторая секция включает прежде всего так называемый самоочищающийся фильтр 9 предназначенный для удале­ния частиц с размерами свыше 2 мм, атак же частиц более лёгких чем жидкость. Аппарат представляет собой сис­тему перфорированных цилиндров из кислотостойкой нержавеющей стали и оборудован специальными шнеками, перемещающими удаляемый материал ко дну устройства. Откуда они потоком IV периодически удаляются через специальный, управляемый таймером клапан давления на ленту транспортера 17. При необходимости шлам перед самоочищающимся фильтром разбавляется подогретой технической водой. Затем, жидкость, прошедшая фильтр 9, эжектируется паром (поток V) в эжекторе 10 и с температурой 70 - 75"С подаётся в систему гидроциклонов 11. В этих аппаратах удаляется песок и другие механические частицы с размерами до 0,1 мм, которые автоматически выводятся (поток VI) на транспортерную лету 17. Для более интенсивной закрутки шлама в циклоны тангенциаль­но может дополнительно подаваться горячая техническая вода (поток II). После гидроциклонов смесь попадает в двухфазную декантакторную центрифугу 12, выполненную нз кислотостойкой нержавеющей стали, покрытой кар­бидом вольфрама В этом аппарате под действием центробежных сил и сжатия специальным шнеком происходит отделение основного количества механических примесей, так же выводимых потоком VII на ленту транспортера 17. Очищенный от механических примесей шлам (остаются только наиболее дисперсные частицы сульфида же­леза) поступает в секцию 3. Секция 3 включает промежуточный резервуар 13, насос 14, паровой подогреватель 15 в котором шлам нагревается до 98 - 99 °С с целью достижения оптимальной плотности и вязкости. После чего шлам подается на фирменную тарелчатую центрифугу 16 где и осуществляется окончательное разделение смеси на нефть, воду и механические примеси. Все механические примеси по транспортеру поступают в герметичную ёмкость 18.

При переработке «стандартного» шлама, состоящего из 43 % нефти, 50 % об.воды и 7 % об.мех. приме­сей, удаётся получить 42,4 % об.нефти (содержит 0,5 % об.воды); 45 % об.воды (содержит 0,5 % об.нефти) в 12,1 % об. мех.примесей (содержат 4,5 % об.воды и 0,6 % об.нефти). В этом случае - срок окупаемости установки -1 год.

б) Установка Westfalla Separator (Германия)

Она отличается от установки Alfa Laval только устройством декавтактора (рис. 150) и заменой тарельча­той центрифуги на систему отстоя.

Рис.150. Устройство декантакгора фирмы Westfalla Separator

в) Фирма Bird предложила модульную установку, на которой шлам после подогрева в теплообменнике до 80°С смешивается в ёмкости с деэмульгатором и полиэлектролитом (флокулянтом) после чего подается на трёхфазную центрифугу. Твёрдая фаза с содержанием воды 40 - 50 % мае. направляется на захоронение. Вода с содержанием механических примесей от 100 до 400 мг/л направляется на УКПВ а выделенная нефть на УКПН.

г) Фирма Total предлагает обрабатывать отработанные буровые растворы и буровой шлам на установ­ке, состоящей из блока флокуляции и пентрофу-гирования. Предварительно шлам или раствор проходят через сис­тему вибросит, песко и илсчи делителей. Качество отделённой воды позволяет повторно использовать её для при­готовления бурового раствора, что примерно на 70 % снижает водопотребление при проведении буровых работ, а объём твёрдых отходов, подлежащих хранению на специальных площадках, сокращается на 75 - 80 % по сравне­нию с исходным шламом.

д) Установка Seps - Mk -IV (США)

Установка мобильна, имеет производительность 45 м³/ч и работоспособна при температуре окружающей среды от +1 до +40°С (рис. 150-а).

Нефтешлам (поток I) забирается из шламонакопителя с помощью гидроприводного насоса, установлен­ного на плавающем понтоне, способного пере -метаться по зеркалу шламонакопителя, и подаётся в приёмные ём­кости 1 и 2 по 16 м³ каждая. Состав забираемого шлама должен отвечать следующим требованиям: веда - 50-80 % мае.; мех.примеси - 7-10 % мае.; нефть - 10-20 % мае. В противном случае к установке добавляется узел компаун-дирования, включающий смесительную ёмкость.

В ёмкостях 1 и 2 шлам с помощью парового змеевика подогревают до 30 - 40°С (поток II - пар, Ill-конденсат) и с помощью насоса 3 прокачивают через вертикальный паровой теплообменник 4, где и нагревают до 90 - 100°С.

Перед насосом 3 в шлам с помощью установки БР-2,5 (поз. 55) непрерывно дозируют деэмульгатор Ди-сольван V 5023 (Германия) в количестве 350 -1000 г/т шлама (поток IV). Возможно применение и других деэмуль-гаторов, например, Сойдем или Сепарол VF - 41.

Горячий шлам поступает в ёмкость первичной сепарации 6, где поддержяваетея разряжение порядка 0,2 - 0,4 атм. Емкость снабжена коалесцирующими конусами, а тангенциальный ввод позволяет отдалить от шлама основное количество воды и механических примесей.

Углеводородная составляющая поднимается в колонну обезвоживания и прогрессивной седиментации 7, где дополнительно освобождается от воды и механических примесей, после чего самотеком сливается в ёмкости 8,9, где производится 4 -х часовой отстой. Верхний продукт с помощью насоса 10 откачивается в емкости 11,12 я 13, где при темпера туре 60 - 70°С и происходит окончательный отстой в течении 10 -12 часов. Подогрев ёмкостей осуществляется с помощью парового змеевика (на схеме не показано). Выделенную нефть (поток V) автотра испортом направляют на УКПН. Дойные осадки из всех ёмкостей (поток VI) возвращают в шламонакопитель, а водный слой (поток VII) направляют в систему поглощения.

Выход нефти не превышает 10 % от потенциала, её обводненность находится в пределах 3 -10 % мае. при содержании механических примесей на уровне 0,01 - ОД % мае.

Рис.150-а. Технологическая схема установки Seps - Mk -IV.

Закачиваемая вода содержит остаточное содержание нефти и механических примесей до 50 мг/л. Угле­водородные и нефтяные пары из колонны 7 с помощью вакуумного насоса 17с выбросом в атмосферу (поток IX) прокачиваются через водяной (поток УШ) пластинчатый конденсатор - холодильник 5 и делятся в емкости 16 на водяной (основной) и углеводородный слой.

Вода потоком X сбрасывается в поток VU, а углеводороды (поток XI) откачиваются в поток выделенной нефти.

Выделенные в емкости первичной сепарации 6 механические примеси и вода опускаются в камеру вакуумной фильтрации и осушки 18, снабженную паровым змеевиком. Отогнанные водяные пары (с остатками углеводоро­дов) направляются на пластинчатый конденсатор - холодильник, а сухой остаток выводится в линию VI. Установка имеет свой собственный паровой котел, отапливаемый попутным газом. 1.3. Отстейно - сепарационньге методы

а) Установка ЯГДУ Бугуруслшшефть (рис.151).

Установка работает поэтапно. На первом этапе из накопителя 1 насосом 2 забирается на переработку по­верхностный слой шлама толщиной 30 - 50 см (поток I), содержащий минимум волы, солей и механических при­месей. После подогрева в паровом подогревателе 3 до 50°С сырьё поступает на приём плунжерного насоса 4 (НБ-50). Перед насосом в сырьё через расходомер 5 подаётся товарная, но еще нестабильная нефть (поток Ш) в соот­ношении 1:1 и раствор деэмульгагора (поток IV). Образовавшаяся смесь направляется в резервуар 6 объёмом 2000 м³, где и подвергается длительному (около суток) отстою. Отстоявшаяся вода потоком V сбрасывается в канализа­цию 7, а отстоявшаяся нефть потоком VI через задвижку 8 откачивается потребителю, если показатели её качества находятся не ниже второй группы. В противном случае смесь через задвижку 9 направляется в реактор 10, при этом, в неё добавляется деэмульгатор (поток IV) и пресная вода (поток V) в количестве 5-10% мае, на нефть. По­сле 1-2 часовой выдержки в реакторе отстоявшаяся вода потоком VII возвращается в накопитель, а отстоявшаяся нефть потоком VI в резервуар 6. При необходимости данная операция повторяется.

На втором этапе из накопителя отбирается слой шлама мощностью от 1,5 до 3 м, уже содержащий знача-

тельное количество воды, содей и механических примесей, (поток УШ) и с помощью насоса Ч рез паровой подогреватель 12, после чего с температурой 40 - 70°С на1_Я»вля_еТСя в опо|)0^нш« реактор 1ри ™ ГГшлам пода^ аналогичное первому этапу количество обезвоженной, обессоленной, не «en*» нефти и такое количество пресной воды, чтобы суммарная обводнённосп, находилась на уровне -ДО этого, дозировочным^сосом 13 (НД-25) в исходную смесь непрерывно J'^aafai'^m '^fa>^ лн^о в ^рном вида, либо в ввде водаот раетвере, таким «браэом, чтобы е составляла 0,05 - 0, 1 % мае. После заполнения реактора с помощью шсс^ 14 , пока через насос не нройдёт 2-3 объема Р*^ сбросо^отделившейся воды в накопитель 1, а

оброчки. После мет смесь направляется в реактор 10 на цнркулявдю и отстой. Подача

растворителя (поток УП) в этом случае обязательна.

и » \Г

г^¹¹

/6 в

Рис. 15 1 . Схема установки НГДУ Бугуруслаииефть

кость поступает в 3-х фазный сепаратор 8. Отделившийся газ (поток X) сбрасывается в газовую линию 2-ой ступе­ни сепарации, отстоявшаяся вода подается на вход сепаратора 7, а выделенная нефть с остаточным содержанием воды порядка 0,5 % мае. и механических примесей порядка 0,1 - 0,2 % мае потоком XI направляется на УКПН. в) Установка фирмы Oil Technology Overseas

Нефтешлам при температуре 5 - 35 °C разжижается с помощью маловязкого углеводородного раствори­теля парафинового рада (например, прямогонным низкооктановым бензином) и после удаления свободной воды и механических примесей с диаметром частиц более 5 мм направляется в статический отстойник. В этом аппарате и отделяются механические примеси, вода и АСПО. Остаточное содержание воды не превышает 0,1 % масс, солей 100 мг/л, механических примесей 0,05 % мае., что позволяет использовать углеводородный слой отстойника как нефть экспортной группы. Отстой интенсивно диспергируют с реагентом РДН-0. В результате, образуется сложная по составу эмульсионно - суспензионная система прямого типа, обладающая высокими нефгеотмывающими, гид-рофобизирующими и кольматирующимн свойствами, которые находят применение при повышении нефтеотдачи пластов.

Аналогичные технологии с использованием фильтров, гидроциклонов, центрифуг, сепараторов и отстой­ников - реакторов используют фирмы: KHD Humboldt (Германия), Flottweg (Германия), Natko, Кубота (Япо­ния) и рад других.