Диспергатор что это такое нефтяной
Газосепаратор, диспергатор, газосепаратор-диспергатор, применение с УЭЦН
Газосепараторы, диспергаторы и газосепараторы-диспергаторы предназначены для обеспечения устойчивой работы погружных центробежных насосов УЭЦН при откачивании ими пластовой жидкости с большим содержанием свободного газа.
Газосепаратор незаменим при добыче нефти из скважин с большим содержанием растворенного газа. Устанавливается на входе насоса вместо входного модуля, либо после входного модуля при исполнении газосепаратора без приемной сетки.
Принцип действия газосепаратора основан на использовании центробежной силы для удаления свободного газа.
Газ удаляется в затрубное пространство, при этом исключается образование газовых пробок в насосе, благодаря чему обеспечивается стабильная работа УЭЦН и повышается наработка на отказ.
Диспергатор предназначен для измельчения газовых включений в пластовой жидкости, подготовки однородной газожидкостной смеси и подачи ее на вход погружного центробежного насоса.
При прохождении потока газожидкостной смеси через диспергатор повышается ее однородность и степень измельченности газовых включений, благодаря чему улучшается работа центробежного насоса: уменьшается ее вибрация и пульсация потоков в насосно-компрессорных трубах, обеспечивается работа с заданным КПД.
Газосепараторы-диспергаторы устанавливаются на входе насоса вместо газосепаратора или диспергатора в скважинах с особо высоким газовым фактором, где применение ни газосепаратора, ни диспергатора не обеспечивает стабильной работы погружного центробежного насоса.
Условия применения
Газосепараторы, диспергаторы, газосепараторы-диспергаторы рассчитаны на применение в пластовой жидкости со следующими параметрами.
Примечание: * по специальным требованиям потребителей до 150°С
Особенности конструкции
В конструкции изделий пары трения радиальных подшипников выполнены из твердого сплава. Осевая опора изготовлена из керамики. Концевые детали и защитные гильзы корпусов для повышения сопротивляемости гидроабразивному износу изготовлены из коррозионностойкой стали. Детали проточной части изделий изготовлены из коррозионностойкой стали и чугуна типа «нирезист» повышенной коррозионной и износостойкости с твердостью до 190-240 HB.
Все изделия выпускаются в коррозионно-износостойком исполнении.
Диспергаторы нефти
СОДЕРЖАНИЕ
История [ править ]
Каньон Торри [ править ]
Exxon Valdez [ править ]
Раннее использование (по объему) [ править ]
Диспергенты применялись при нескольких разливах нефти в период с 1967 по 1989 год [8].
| Год | Проливать | Страна | Объем масла (л) | Объем диспергента (л) |
|---|---|---|---|---|
| 1967 | Каньон Торри | Англия | 119 000 000 | 10 000 000 |
| 1968 г. | Океанский орел | Пуэрто-Рико | 12 000 000 | 6000 |
| 1969 г. | Санта Барбара | США | 1,000,000 | 3 200 |
| 1970 г. | Стрела | Канада | 5 000 000 | 1,200 |
| 1970 г. | Тихоокеанская слава | Англия | 6 300 000 | |
| 1975 г. | Сева Мару | Сингапур | 15 000 000 | 500 000 |
| 1975 г. | Якоб Маерск | Португалия | 88 000 000 | 110 000 |
| 1976 г. | Уркиола | Испания | 100 000 000 | 2 400 000 |
| 1978 г. | Амоко Кадис | Франция | 200 000 000 | 2 500 000 |
| 1978 г. | Элени В | Англия | 7 500 000 | 900 000 |
| 1978 г. | Христос Битас | Англия | 3 000 000 | 280 000 |
| 1979 г. | Бетельгейзе | Ирландия | 10 000 000 | 35 000 |
| 1979 г. | Иксток I | Мексика | 500 000 000 | 5 000 000 |
| 1983 г. | Сиванд | Англия | 6 000 000 | 110 000 |
| 1984 | СС пуэрториканец | США | 7 570 [9] | |
| 1989 г. | Exxon Valdez | США | 50 000 000 | 8 000 |
Deepwater Horizon [ править ]
В 2013 году, в ответ на растущее количество лабораторных данных о токсичности, некоторые исследователи обращаются к вниманию, которое следует использовать при оценке результатов лабораторных тестов, экстраполированных с использованием процедур, которые не являются полностью надежными для экологических оценок. [15] [16] С тех пор было опубликовано руководство, улучшающее сопоставимость и актуальность тестов на токсичность нефти. [17]
Разлив нефти на Рене [ править ]
Приморская Новая Зеландия использовала диспергатор нефти Corexit 9500, чтобы помочь в процессе очистки. [18] Диспергатор применяли только неделю, после того как результаты оказались неубедительными. [19]
Теория [ править ]
Обзор [ править ]
Требования [ править ]
Есть пять требований к поверхностно-активным веществам для успешного диспергирования нефти: [5]
Эффективность [ править ]
Эффективность диспергатора можно проанализировать с помощью следующих уравнений. [22] Площадь относится к площади под кривой поглощения / длины волны, которая определяется с использованием правила трапеции. Поглощение измеряют при 340, 370 и 400 нм.
Площадь = 30 (Abs 340 + Abs 370 ) / 2 + 30 (Abs 340 + Abs 400 ) / 2 (1)
Затем можно рассчитать эффективность диспергатора, используя приведенное ниже уравнение.
Эффективность (%) = Общее количество диспергированного масла x 100 / (ρ масло V масло )
Модели рассеивания [ править ]
Одно уравнение для моделирования разливов нефти: [24]
Модель Маккея предсказывает увеличение скорости рассеивания по мере того, как пятно становится тоньше в одном измерении. Модель предсказывает, что тонкие пятна будут рассеиваться быстрее, чем толстые, по нескольким причинам. Тонкие пятна менее эффективны при гашении волн и других источников мутности. Кроме того, ожидается, что капли, образующиеся при диспергировании, будут меньше в тонком слое и, следовательно, легче диспергироваться в воде. Модель также включает: [23]
Модель отсутствует в нескольких областях: она не учитывает испарение, топографию дна океана или географию зоны разлива. [23]
Модель Йохансена более сложна, чем модель Маккея. Он считает, что частицы находятся в одном из трех состояний: на поверхности, унесены в толщу воды или испарены. Модель, основанная на эмпирическом опыте, использует вероятностные переменные, чтобы определить, куда переместится диспергент и куда он пойдет после того, как разорвет нефтяные пятна. Дрейф каждой частицы определяется состоянием этой частицы; это означает, что частица в парообразном состоянии будет перемещаться намного дальше, чем частица на поверхности (или под поверхностью) океана. [23] Эта модель улучшает модель Маккея в нескольких ключевых областях, включая термины для: [23]
Нефтяные диспергаторы моделируются Йохансеном с использованием другого набора параметров уноса и восстановления поверхности для обработанной и необработанной нефти. Это позволяет по-разному моделировать участки нефтяного пятна, чтобы лучше понять, как нефть распространяется по поверхности воды.
Поверхностно-активные вещества [ править ]
Значения HLB [ править ]
Сравнительные промышленные составы [ править ]
Два состава различных диспергаторов для разливов нефти, Dispersit и Omni-Clean, показаны ниже. Ключевое различие между ними заключается в том, что Omni-Clean использует ионные поверхностно-активные вещества, а Dispersit использует полностью неионные поверхностно-активные вещества. Omni-Clean был разработан с учетом минимальной токсичности или отсутствия токсичности для окружающей среды. Однако Dispersit создавался как конкурент Corexit. Дисперсит содержит неионогенные поверхностно-активные вещества, которые позволяют использовать как поверхностно-активные вещества, прежде всего маслорастворимые, так и водорастворимые. Распределение поверхностно-активных веществ между фазами обеспечивает эффективное диспергирование.
| Omni-Clean OSD [31] | Дисперсит [32] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Категория | Ингредиент | Функция | Категория | Ингредиент | Функция | ||
| Поверхностно-активное вещество | Лаурилсульфат натрия | Заряженный ионный ПАВ и загуститель | Эмульгирующий агент | Моноэфир сорбитана олеиновой кислоты | Эмульгирующий агент | ||
| Поверхностно-активное вещество | Кокамидопропилбетаин | Эмульгирующий агент | Поверхностно-активное вещество | Моноэтаноламид кокосового масла | Растворяет масло и воду друг в друге | ||
| Поверхностно-активное вещество | Этоксилированный нонилфенол | Нефтяной эмульгатор и смачивающий агент | Поверхностно-активное вещество | Поли (этиленгликоль) моноолеат | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество | ||
| Диспергатор | Диэтаноламид лауриновой кислоты | Неионный усилитель вязкости и эмульгатор | Поверхностно-активное вещество | Полиэтоксилированный жирный амин | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество | ||
| Моющее средство | Диэтаноламин | Водорастворимое моющее средство для смазочно-охлаждающей жидкости | Поверхностно-активное вещество | Полиэтоксилированный линейный вторичный спирт | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество | ||
| Эмульгатор | Пропиленгликоль | Растворитель для масел, смачиватель, эмульгатор. | Растворитель | Метиловый эфир дипропиленгликоля | Повышает растворимость поверхностно-активных веществ в воде и масле. | ||
| Растворитель | H 2 O | Воды | Снижает вязкость | Растворитель | H 2 O | Воды | Снижает вязкость |
Разложение и токсичность [ править ]
Опасения по поводу стойкости в окружающей среде и токсичности для различной флоры и фауны диспергаторов нефти возникли еще в начале их использования в 1960-х и 1970-х годах. [33] Как разложение, так и токсичность диспергентов зависят от химических веществ, выбранных в составе. Соединения, которые слишком сильно взаимодействуют с нефтяными диспергаторами, следует тестировать, чтобы убедиться, что они соответствуют трем критериям: [34]
Способы использования [ править ]
Диспергаторы могут быть доставлены в виде аэрозолей самолетом или лодкой. Требуется достаточное количество диспергатора с каплями нужного размера; это может быть достигнуто при соответствующей скорости откачки. Предпочтительны капли размером более 1000 мкм, чтобы их не унесло ветром. Соотношение диспергатора к маслу обычно составляет 1:20. [20]
Буровой диспергатор: типы и описание устройств
Наименование «диспергатор» применяется для обозначения как специального оборудования, так и химических реагентов, способствующих формированию дисперсной системы – смеси двух или более компонент, не смешивающихся друг с другом и не вступающих в химические реакции. В первом случае речь идет об устройствах, механически воздействующих на элементы твердой фазы дисперсной системы, во втором – о веществах, облегчающих процесс дефлокуляции и дезагрегации взвешенных в жидкой среде твердых частиц. В рамках сегодняшней статьи мы подробнее остановимся на диспергаторах как устройствах.
Буровой диспергатор представляет собой аппарат, предназначенный для измельчения фрагментов твердой фазы, содержащихся в буровых и тампонажных растворах. Использование подобных устройств продиктовано необходимостью повышения качества используемого раствора и улучшения его свойств. За счет применения буровых диспергаторов удается увеличить показатель выхода для глинистых буровых растворов, а также обеспечить более высокую скорость приготовления состава, уменьшая при этом потребность в применении химических реагентов.
В качестве классификации устройств для диспергирования применяется деление на механические, гидравлические и гидромеханические аппараты. Механический тип получил наиболее широкое распространение по сравнению с остальными за счет относительной простоты и большего КПД. К механическому оборудованию для измельчения твердых частиц дисперсной среды относится так называемая фрезерноструйная мельница. Ее конструкция включает в себя ротор, приемный отсек, предохранительную шарнирную плиту, диспергирующую рифленую плиту, а также лоток для отвода обработанного материала. Подаваемый раствор перемещается ротором вдоль диспергирующей плиты вместе с потоком воды, за счет чего происходит измельчение частиц твердой фазы.
Буровые диспергаторы гидравлического типа воздействуют на твердую фазу бурового раствора соударением встречных струй, подаваемых под высоким напором, в отсеке малого объема (около 0,004 кубометра). Относительно малая популярность данного вида диспергаторов связана с низкой производительностью по сравнению с механическими устройствами (15-20 кубометров в час против 60-80 кубометров в час), а также с необходимостью поддержания необходимого показателя давления.
Гидромеханические устройства также уступают по производительности механическим, обеспечивая показатель от 30 до 40 кубометров в час. Измельчение твердых частиц достигается за счет ударов струи о стенку препятствия, производимых под углом 90° к потоку. Подаваемая под давлением жидкость проходит через систему дисков, количество которых может варьироваться от 4 до 6 штук, последовательно проходя через отверстие в каждом диске и ударяясь о поверхность следующего.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
СОДЕРЖАНИЕ
История
Каньон Торри
Exxon Valdez
Раннее использование (по объему)
Диспергенты применялись при нескольких разливах нефти в период с 1967 по 1989 год.
| Год | Проливать | Страна | Объем масла (л) | Объем диспергента (л) |
|---|---|---|---|---|
| 1967 | Каньон Торри | Англия | 119 000 000 | 10 000 000 |
| 1968 г. | Океанский орел | Пуэрто-Рико | 12 000 000 | 6000 |
| 1969 г. | Санта Барбара | Соединенные Штаты Америки | 1,000,000 | 3 200 |
| 1970 г. | Стрелка | Канада | 5 000 000 | 1,200 |
| 1970 г. | Тихоокеанская слава | Англия | 6 300 000 | |
| 1975 г. | Сева Мару | Сингапур | 15 000 000 | 500 000 |
| 1975 г. | Якоб Маерск | Португалия | 88 000 000 | 110 000 |
| 1976 г. | Уркиола | Испания | 100 000 000 | 2 400 000 |
| 1978 г. | Амоко Кадис | Франция | 200 000 000 | 2 500 000 |
| 1978 г. | Элени В | Англия | 7 500 000 | 900 000 |
| 1978 г. | Христос Битас | Англия | 3 000 000 | 280 000 |
| 1979 г. | Бетельгейзе | Ирландия | 10 000 000 | 35 000 |
| 1979 г. | Иксток I | Мексика | 500 000 000 | 5 000 000 |
| 1983 г. | Сиванд | Англия | 6 000 000 | 110 000 |
| 1984 | СС пуэрториканец | Соединенные Штаты Америки | 7 570 | |
| 1989 г. | Exxon Valdez | Соединенные Штаты Америки | 50 000 000 | 8 000 |
Глубоководный горизонт
В 2013 году, в ответ на растущее количество лабораторных данных о токсичности, некоторые исследователи обращаются к вниманию, которое следует использовать при оценке результатов лабораторных тестов, экстраполированных с использованием процедур, которые не являются полностью надежными для экологических оценок. С тех пор было опубликовано руководство, улучшающее сопоставимость и актуальность тестов на токсичность нефти.
Разлив нефти Рена
Приморская Новая Зеландия использовала диспергатор нефти Corexit 9500, чтобы помочь в процессе очистки. Диспергатор применялся всего неделю, после того как результаты оказались неубедительными.
Теория
Обзор
Требования
Есть пять требований к поверхностно-активным веществам для успешного диспергирования нефти:
Эффективность
Эффективность диспергатора можно проанализировать с помощью следующих уравнений. Площадь относится к площади под кривой поглощения / длины волны, которая определяется с использованием правила трапеции. Поглощение измеряют при 340, 370 и 400 нм.
Площадь = 30 (Abs 340 + Abs 370 ) / 2 + 30 (Abs 340 + Abs 400 ) / 2 (1)
Затем можно рассчитать эффективность диспергатора, используя приведенное ниже уравнение.
Эффективность (%) = Общее количество диспергированного масла x 100 / (ρ масло V масло )
Модели дисперсии
Одно уравнение для моделирования разливов нефти:
Модель Маккея предсказывает увеличение скорости рассеивания по мере того, как пятно становится тоньше в одном измерении. Модель предсказывает, что тонкие пятна будут рассеиваться быстрее, чем толстые, по нескольким причинам. Тонкие пятна менее эффективны при гашении волн и других источников мутности. Кроме того, ожидается, что капли, образующиеся при диспергировании, будут меньше в тонком слое и, таким образом, легче диспергироваться в воде. В модель также входят:
Модель отсутствует в нескольких областях: она не учитывает испарение, топографию дна океана или географию зоны разлива.
Модель Йохансена сложнее модели Маккея. Он считает, что частицы находятся в одном из трех состояний: на поверхности, унесены в толщу воды или испарены. Модель, основанная на эмпирическом опыте, использует вероятностные переменные, чтобы определить, куда переместится диспергент и куда он пойдет после того, как разорвет нефтяные пятна. Дрейф каждой частицы определяется состоянием этой частицы; это означает, что частица в парообразном состоянии будет перемещаться намного дальше, чем частица на поверхности (или под поверхностью) океана. Эта модель улучшает модель Маккея в нескольких ключевых областях, включая термины для:
Нефтяные диспергаторы моделируются Йохансеном с использованием другого набора параметров уноса и восстановления поверхности для обработанной и необработанной нефти. Это позволяет по-разному моделировать участки нефтяного пятна, чтобы лучше понять, как нефть распространяется по поверхности воды.
Ценности HLB
Сравнительные промышленные составы
Два состава различных диспергаторов для разливов нефти, Dispersit и Omni-Clean, показаны ниже. Ключевое различие между ними заключается в том, что Omni-Clean использует ионные поверхностно-активные вещества, а Dispersit использует полностью неионные поверхностно-активные вещества. Omni-Clean был разработан с учетом минимальной токсичности или отсутствия токсичности для окружающей среды. Однако Dispersit создавался как конкурент Corexit. Дисперсит содержит неионогенные поверхностно-активные вещества, которые позволяют использовать как поверхностно-активные вещества, прежде всего маслорастворимые, так и водорастворимые. Распределение поверхностно-активных веществ между фазами обеспечивает эффективное диспергирование.
| Omni-Clean OSD | Дисперсит | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Категория | Ингредиент | Функция | Категория | Ингредиент | Функция | ||
| Поверхностно-активное вещество |  | Лаурилсульфат натрия | Заряженный ионный ПАВ и загуститель | Эмульгирующий агент |  | Моноэфир сорбитана олеиновой кислоты | Эмульгирующий агент |
| Поверхностно-активное вещество |  | Кокамидопропилбетаин | Эмульгирующий агент | Поверхностно-активное вещество |  | Моноэтаноламид кокосового масла | Растворяет масло и воду друг в друге |
| Поверхностно-активное вещество |  | Этоксилированный нонилфенол | Нефтяной эмульгатор и смачивающий агент | Поверхностно-активное вещество |  | Поли (этиленгликоль) моноолеат | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество |
| Диспергатор |  | Диэтаноламид лауриновой кислоты | Неионный усилитель вязкости и эмульгатор | Поверхностно-активное вещество |  | Полиэтоксилированный жирный амин | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество |
| Моющее средство |  | Диэтаноламин | Водорастворимое моющее средство для смазочно-охлаждающей жидкости | Поверхностно-активное вещество |  | Полиэтоксилированный линейный вторичный спирт | Маслорастворимое поверхностно-активное вещество |
| Эмульгатор |  | Пропиленгликоль | Растворитель для масел, смачиватель, эмульгатор. | Растворитель |  | Метиловый эфир дипропиленгликоля | Повышает растворимость поверхностно-активных веществ в воде и масле. |
| Растворитель | H 2 O | Вода | Снижает вязкость | Растворитель | H 2 O | Вода | Снижает вязкость |
Разложение и токсичность
Обеспокоенность относительно стойкости в окружающей среде и токсичности диспергентов нефти для различной флоры и фауны возникла еще в начале их использования в 1960-х и 1970-х годах. Как разложение, так и токсичность диспергаторов зависят от химических веществ, выбранных в составе. Соединения, которые слишком сильно взаимодействуют с нефтяными диспергаторами, следует тестировать, чтобы убедиться, что они соответствуют трем критериям:
Способы использования
Диспергенты могут быть доставлены в виде аэрозоля самолетом или лодкой. Требуется достаточное количество диспергатора с каплями нужного размера; это может быть достигнуто при соответствующей скорости откачки. Предпочтительны капли размером более 1000 мкм, чтобы их не унесло ветром. Соотношение диспергатора к маслу обычно составляет 1:20.