Қазақша рефераттар

Мұнай өнімдерінде түзілетін эмульсиялар туралы қазақша реферат

Мұнай өнімдерінде түзілетін эмульсиялар

Мұнай құрамында әрқашан қабат суы болады. Әдетте қабат суының құрамында шамамен 30–35% еріген тұздар кездеседі: натрий, кальций және магнийдің хлоридтері мен бикарбонаттары. Ал карбонаттар мен сульфаттар салыстырмалы түрде сирек ұшырасады. Олардың ішінде хлоридтер ерекше зиянды болып саналады.

Жылуалмасуға әсері

Суда еритін және ерімейтін тұздар жылуалмастырғыштар мен пеш құбырларының қабырғаларына шөгеді. Нәтижесінде олардың жылубергіштік коэффициенті төмендейді.

Коррозия қаупі

Суда еритін хлоридтер гидролизденбейді, бірақ электрохимиялық коррозияны күшейтетін негізгі факторлардың бірі болып табылады.

Бөлу және өңдеу

Қабат суының негізгі бөлігі ерімейтін қатты қоспалармен бірге ірі резервуарларда тұндыру арқылы бөлінеді. Соңғы сусыздандыру және тұзсыздандыру арнайы қондырғыларда жүргізіледі.

Эмульсия дегеніміз не?

Эмульсия — өзара ерімейтін сұйықтарды (немесе ерітінділерді) араластырғанда түзілетін жүйе. Мұнда бір сұйық екіншісінде ұсақ тамшылар түрінде таралады (дисперленеді). Мұнай эмульсиялары көбіне мұнай мен қабат суы қатты араласқанда пайда болады.

Негізгі ерекшеліктері

  • Ұзақ уақыт сақталғанда кейде екі фазаға өздігінен бөлінуі мүмкін.
  • Көп жағдайда бөліну толық емес: мұнай мен су қабаттарының арасында аралық эмульсиялық қабат қалып қояды.
  • Эмульсияның тұтқырлығы әдетте мұнай мен судың тұтқырлығынан едәуір жоғары.

Мұнай эмульсиясы — бір-бірінде ерімейтін және ұсақ дисперсті күйде болатын мұнай мен қабат суларының механикалық қоспасы.

Эмульсия қай жерде және қалай түзіледі?

Эмульсияның түзілуі қабатта немесе ұңғыма түбінде емес, көбіне ұңғы оқпанында жүреді. Сондықтан эмульсия түзілу қарқынына ұңғыны пайдалану тәсілі тікелей әсер етеді.

Фонтанды ұңғылар

Егер өнімде су болса, қысым төмендегенде бөлінетін газ көпіршіктері сұйықтарды қарқынды араластырады. Бұл тұрақты эмульсиялардың түзілуіне жағдай жасайды. Процесс әсіресе су аралас мұнай штуцер арқылы өткен кезде күшейеді.

Газлифті ұңғылар

Жағдайы фонтанды ұңғыларға ұқсас. Алайда эйрлифті (ауа) қолданғанда эмульсиялар көбіне одан да тұрақты болады. Бұл эмульгатор ретінде әсер ететін нафтен қышқылдарының тотығуымен түсіндіріледі.

Штангалы сораптар (терең сораптар)

Эмульсия түзілуіне әсер ететін негізгі факторлар:

  • плунжер жүрісінің ұзындығы;
  • минуттағы жүріс саны;
  • сорап клапандарының өлшемдері;
  • еркін газдың болуы;
  • сораптың динамикалық деңгейден төмен батырылуы;
  • сораптың толу дәрежесі және басқа факторлар.

Электрлі ортадан тепкіш сораптар

Сораптың әр сатысында газ–сұйық қоспасы өте қарқынды араласады. Соның нәтижесінде эмульсиялар түзіледі. Әдетте ең тұрақты эмульсиялар осы жабдықта байқалады, ал тұрақсыз эмульсиялар бұрандалы (винтті) сораптарды қолданғанда жиірек кездеседі.

Құбырдағы түзілу себептері және энергия факторлары

Құбырлар бойында эмульсиялардың түзілуіне ең алдымен турбулентті ағын энергиясы ықпал етеді. Қысымның үлкен өзгерісі, газдың пульсациясы, ысырмалардың болуы, бұрылыстар және басқа да жергілікті кедергілер су тамшыларының ұсақталуын (диспергирленуін) күшейтеді.

Турбуленттілік

Ағынның турбулентті режимі су тамшыларын ұсақтап, мұнай ішінде тұрақтырақ таралуына жағдай жасайды.

Жергілікті кедергілер

Бұрылыс, ысырма, тарылу секілді элементтер араласуды күшейтеді және дисперсияны ұлғайтады.

Парафиндердің әсері

Парафиндер құбырдың өту қимасын тарылтып, ағу жылдамдығын арттырады. Соның салдарынан сұйықтардың араласуы күшейіп, эмульсия түзілуі жеңілдейді.

Қорытынды: эмульсияны туындататын негізгі энергиялар

  • механикалық энергия (араласу, сораптар, турбулентті ағын);
  • газдың ұлғаю энергиясы (қысым түсуінен газ бөлінуі);
  • ауырлық күші әсерінен пайда болатын энергия.

Мұнай эмульсиясындағы су тамшыларының өлшемі жұмсалған энергия мөлшеріне кері пропорционал.

Жоғары суланған өнім және деэмульгаторды ерте енгізу

Ұңғы өнімі сулануы 40–60%-ке жеткенде эмульсия түзілу процесі күрт қарқындайды: жүйе жоғары тұтқырлық пен тиксотроптық қасиеттер әсерінен ағымдылығын жоғалтуы мүмкін. Мұндай жағдайларда реагент — деэмульгаторды жүйеге ертерек енгізу ұсынылады.

Практикалық мәні

Сусыздандыру және тұзсыздандыру процестерінің түпкі мақсаты — мұнай эмульсиясын бұзу. Эмульсияны дер кезінде тұрақсыздандыру өндірістік жабдықты қорғауға, тасымалдауды жеңілдетуге және кейінгі өңдеу тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.