Тазартқыш зат мұнай өндірісі жабдықтарындағы ластануларды қалай тиімді жояды?

Негізгі механизмдер: Тазартқыш заттардың мұнай өндірісінің ластануын қалай жоятыны

Сурфактанттың әсері: Эмульгация және аралық беттік керілуін төмендету

Мұнай кен орындарында беттік белсенді заттар (ББЗ) негізінен мұнай, майлы шаң-тозаң және балшықты қабаттар сияқты майлы ластануларға қарсы металдың бетіндегі керілуін төмендету арқылы өзінің «сірқұйрығын» көрсетеді. Келесі болатын нәрсе өте қызықты. Бұл тазартқыштар тұрақты эмульсияларды құрады, онда бейионды типтер гидрокарбон тамшыларын қоршаған кішкентай құрылымдар — мицеллаларды түзеді. Ал әрі қарай, рН деңгейі 10–12 аралығындағы сілтілі ерітінділерге кірген кезде басқа да процестер жүреді: органикалық майлар сапонификация деп аталатын процеске ұшырап, суда еритін сабындарға айналады. Бұл механизм барлығы құбырларды өткізу жұмыстарының маңызды бөліктеріне — қымбат бағалы құбырлар мен электрлік су асты насосының корпусына — ластанудың қайта шөгуін тоқтатады. Шынайы жағдайларда жүргізілген әртүрлі сынақтарға сәйкес, ББЗ-бен байытылған тазартқыш өнімдері қоспаларды дәстүрлі тазарту әдістеріне қарағанда (оларда бұл арнайы қоспалар болмайды) шамамен 72 пайызға тезірек алып тастайды.

Еріткіштің әсері: Көмірсуттық шаң-тозаңдарды (май, майлылық, балшық) еріту

Арнайы еріткіштер парафин, асфальтен және осындай тұрақты полимерленген майлар сияқты қиын көмірсуттық шаң-тозаңдарға химиялық қасиеттерін тазарту керек заттарға сәйкестендіре отырып, әсер етеді. Ауыр шаң-тозаңдарды бұзу кезінде терпен негізіндегі өнімдер әсіресе температура бұлттану нүктесінің төменгі деңгейіне түскен кезде кәдімгі мұнай дистилляттарына қарағанда жақсы нәтиже береді. Бұл тазартқыштар шаң-тозаңдарды ағыс желілерінде ерітіп ұстайды, яғни техникалық қызмет көрсету бригадалары құбырларға «пиг» құрылғыларын сирек жібереді — өрістегі есептерге сәйкес шамамен 40% кем жиілікпен. Вентильдерде қалған май үшін полярлы емес еріткіштер ең тиімді, ал оттегіге бай формулалар уақыт өте келе сораптардың ішінде пайда болатын қиын тотыған майлармен күреседі.

Химиялық реактивтілік: Бейорганикалық ластануды бұзу (қабыршақ, қоспа, асфальтен)

Фосфор қышқылы немесе азот қышқылын қамтитын қышқылды тазартқыштар кальций карбонаты мен оған ұқсас қосылыстарды суда еритін тұздарға айналдыратын химиялық реакциялар арқылы минералды шаң-тозаңдың тұнбаларын бұзады. Темір оксидінің жиналуымен күрескенде ЭДТА сияқты хелаттаушы заттар метал иондарына бекіп, оларды алып кетеді, бұл жылу алмасуыштардың бетіндегі барлық беттік қызыл шірікті тазартуға мүмкіндік береді. Асфальтенді тұнбалар үшін ароматты еріткіштер молекулалық байланыс құрылымдарына әсер етеді, ал натрий гипохлориті сияқты тотығуға ұшырайтын химиялық заттар сульфидті шаң-тозаңдың пайда болуына қарсы шығады. Бұл әртүрлі тазарту әдістері бірігіп, сепараторлардың ішіндегі бейорганикалық ластануды жояды, ал бұл — өндірістің күтпеген тоқтатылуының негізгі себептерінің бірі болып табылады. Салалық деректерге сүйенсек, соңғы NACE есептеріне сәйкес, жоспарланбаған тоқтатылулардың шамамен 17%-ы осындай ластануға тікелей байланысты.

Мұнай өндіру жүйелері бойынша ластанушы затқа нақты бағытталған тазартқыш заттардың әсері

Вентильдер мен тереңдіктегі құралдардан майлы және майлы-майлы қалдықтарды мақсатты түрде алу

Клапандар мен терең құрылғыларды дұрыс тазарту үшін еріткіштердің беттерге терең сіңуі мен сурфактанттардың эмульгация арқылы майлылықты жоюы қажет. Еріткіштер клапан отырғызу орындарына және атқарушы механизмдердің қозғалыстағы бөліктерінің ішіне жабысып қалған қиын бұзылатын шаң-тозаңды еріту арқылы жұмыс істейді. Ал төмен интерфейстік керілуі бар сурфактанттар бұл құрылғылардың дәлме-дәл тегістелген беттеріндегі майлы қабатты көтеріп алады. Жоғары қысымды жағдайлар үшін интерфейстік керілуді шамамен 25 дин/см-ден төмендететін, сондықтан олар микрон деңгейіндегі кішкентай щельдерге жетуге қабілетті арнайы құрамдар қажет. Өзінің жұмысындағы ластануларға нақты сәйкес келетін тазартқыш заттарды қолданатын жерде жұмыс істейтін қызметкерлер кәдімгі майсыздандырғыштарға қарағанда 40–60 пайызға тезірек техникалық қызмет көрсету жұмыстарын аяқтайды. Бұл айырмашылық ESP жүйелерінде маңызды рөл атқарады, себебі май қабатының жиналуына байланысты подшипниктер ерте бұзылады. Температура да үлкен роль атқарады. Жалпы ереже бойынша, тазарту процесі кезінде температураны шамамен 10 °C-қа көтеру ауыр көмірсутектердің ыдырауын екі есе жылдамдатады.

Асфальтендер мен парафиндердің ағыс құбырлары мен бөлгіштерде басқарылуы

Ағыс қамтамасыз ету қаупін басқару үшін кристалдық торларды жойып, тек қана бар тұнбаларды алып тастайтын химиялық құрамдар қажет.

Ең тиімді химиялық емдеу әдістері ароматты еріткіштерді арнайы полимерлік қоспалармен араластырады. Бұл комбинациялар асфальтендердің тұрақтылығын сақтауға және парафин кристалдарының бөлгіш ыдыстар ішінде қалай түзілетінін өзгертуге көмектеседі. Флокуляция пайда болған кезде эмульсияларды бұзу қиынға түседі және жабдықтарда тұнба жиналуына әкеледі. Тәжірибелік зерттеулер осы емдеу әдістерін қолданған кезде фильтрлердің алмастырылуға дейінгі жұмыс уақыты 200–400 сағатқа ұзақтығын көрсетеді. Операторлар сонымен қатар құбырларды тазарту (пиггинг) жиілігін шамамен 30% азайтқанын хабарлады. Бұл ағыс құбырларында суық температура жағдайларымен жұмыс істеген кезде тоқтатулардың азаюын және жұмыс істеудің сенімділігінің артуын білдіреді.

Операциялық әсер: Тазарту құралын таңдау қандай жолмен тоқтату уақытын азайтады және жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады

Дұрыс тазартқыш заттарды таңдау күтпеген тоқтап қалуларды шынымен азайта алады, себебі бұл проблемаларды олар шынымен пайда болғаннан бұрын тоқтатады. Коррозиядан, шаңнан және гидрокарбондық шаңдардан пайда болған қабаттар кезінде клапандар, сорғылар және бөлгіштер сияқты жабдықтар тез тозады. Бұл қымбатқа түсетін тоқтатулар мен ешкімге қажет емес соңғы минуттағы жөндеулерге әкеледі. Регулярлық техникалық қызмет көрсету кезеңдерінде арнайы тазартқыш өнімдерді қолдану арқылы кәсіпорындар бұл мәселелерді алдын ала жоя алады. Сала бойынша деректер бұл алдын ала әрекет ету тәсілі авариялық жөндеулерді шамамен 40% азайтатынын көрсетеді. Шынайы пайда қазірдің өзінде тұрақты зақымдануды, мысалы, қуыс коррозиясын немесе беттерге кіріп қалған микробөлшектерді болдырмаған кезде пайда болады, өйткені бұл активтердің қызмет ету мерзімін қысқартады. Жабдықтарын ластайтын заттарға сәйкес тазартқыш шешімдерін таңдайтын техникалық қызмет көрсету бригадалары қызмет көрсетуге дейінгі уақыт аралығын ұзартады, бөлшектерді ауыстыруға кететін шығындарды азайтады және өндірісті тоқтамай, сауытты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Уақыт өте келе бұл кішкентай жақсартулар өндіріс көрсеткіштерін жақсартуға, потенциалды сорулар мен төгілулер салдарынан экологиялық қауп-қатерлерді азайтуға және жалпы алғанда, операцияның тұрақтылығын арттыруға әкеледі.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Мұнай кен орындарындағы негізгі ластану түрлері қандай?

Мұнай кен орындары негізінен барлық табиғи мұнай, майлы шаң-тозаң, балшықты қабаттар, парафин, асфальтен, шаң, минералдық шкала сияқты ластанушылармен жұмыс істейді.

Сурфактанттар мұнай кен орындарындағы жабдықтарды тазартуда қалай көмектеседі?

Сурфактанттар мұнай негізіндегі ластанушылар мен беттер арасындағы интерфейстік керілуін төмендету арқылы көмектеседі. Олар гидрокарбон тамшыларын ұстап тұратын эмульсиялар түзеді және ластанушылардың қайта шөгуін болдырмаған.

Мұнай кен орындарын тазартуда еріткіштер неге маңызды?

Еріткіштер маңызды, себебі олар май, балшық және мұнай сияқты қиын гидрокарбондық шаң-тозаңдарды ериді, сондықтан құбырларды «пигтік» тазарту сияқты жиі техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтады.

Химиялық тазартқыш заттар жабдықтардың тоқтауын болдырмауда қандай рөл атқарады?

Химиялық тазартқыш заттар коррозияны, шкаланы және шаң-тозаң жиналуын болдырмау арқылы жабдықтардың тоқтауын азайтады, сондықтан жабдықтардың тиімділігі сақталады және қызмет ету мерзімі ұзақаяды.