14-11-2014، 13:01
نمک زدایی
در حال حاضر مسئله وجود نمک به همراه نفت توليدي در بسياري از مناطق بسيار مشکل است ، و اين موضوع باعث گرديده که جهت نمک زدائي طرح ها و عمليات مختلفي صورت پذيرد . با توجه به مبدأ و منشأ توليد نمک به همراه نفت معمولاً بصورت آب نمک ( اکثراً نمکهاي سديم ، پتاسيم و منيزيم ) مي باشد . وجود آب و در نتيجه نمک همراه آن باعث بروز خسارت در کليه ابزار و همچنين افت کيفيت ( و حتي کميت ) نفت از هر لحاظ مي گردد . ( استثنائاً ممکن است نمک به صورت کريستال با نفت توليد گردد ) . لذا لازم است که از توليد نمک در هر صورت حتي الامکان جلوگيري نمود . ليکن در بعضي ( در حال حاضر در بيشتر ) موارد الزاماً اگر هدف بيرون کشيدن نفت از زير زمين باشد بايستي قبول کنيم که به همراه آن مقاديري آب توليد مي گردد و در اينجا است که به منظور بالا بردن کيفيت نفت ، جدا کردن آب و نمک و در نتيجه نمک از آن امري بديهي به نظر مي رسد .
معمولاً آب همراه نفت بصورت ذرات معلق در آن توليد مي گردد ( بستگي به مقدار آب دارد . در بعضي نواحي خارج از ايران حتي بايست گفت که ذرات نفت در آب معلق هستند !! ) . بطور عام براي نمک زدائي لازم است که به طريقي ذرات آب را که در حقيقت منشأ نمک مي باشند بوسيله اي در مجاور هم قرار داد و به صورت ذرات بزرگتر که قابليت ته نشين شدن در ظرف را دارند درآورد و در نهايت با توجه اينکه آب به خاطر سنگيني نسبت به نفت در زير نفت جمع مي گردد ، نفت را از آب جدا نمود . اين امر با متدهاي مختلف صورت مي گيرد و استفاده از مواد شيميايي نيز امري الزامي است .
عمومي ترين روش جداسازي آب حرارت دادن به نفت است که خود ممکن است به کمک کردن مستقيم نفت صورت گيرد و يا غير مستقيم و روش ديگري نيز هست که با افزودن مواد شيميايي به خصوص باعث مي گردند که تحت شرايط عمل ذرات آب با يکديگر جمع شده و آنقدر بزرگ شوند که بتوانند در مخلوط آب و نفت رسوب نمايند و لذا با فرصت کافي که به مخلوط داده مي شود آب درون ظرف ته نشين مي نمايد . بديهي است عمل به همين سادگي که نوشته مي شود نيست و طي انجام آن مراحل و خصوصياتي نيز مرتبت است .
رفع مشکل
جهت زدودن نمک موجود در نفت همانطور که اشاره شد روش هاي متفاوتي موجود است که ممکن است وسايل لازم به صورت قسمتي از يک کارخانه تفکيک گاز و نفت مورد استفاده باشند و يا در بعضي موارد بصورت کارخانه جداگانه اي در رابطه با واحد بهره برداري (کارخانه تفکيک گاز و نفت) کار کنند . آنچه که ما در ايران داريم خود مجموعه اي جداگانه است که به صورت کارخانه اي در مجاورت واحد بهره برداري مورد نظر تعبيه گرديده است .
با وجود اختلافات مختصر و يا زيادي که در روش ها و کارخانجات نمک زدائي موجود است ، بعضي از اعمال را که انجام مي گردد مي توان به صورت زير خلاصه نمود .
1:نفت از لحاظ فشار به حال تعادل آورده مي شود ( گاز همراه نفت جدا مي گردد ) و بدين ترتيب به آب آزاد همراه نفت ( آنچه که به صورت امولسيون نيست ) اجازه ته نشين شدن داده مي شود .
2:آب آزاد ته نشين شده از نفت قرار گرفته بر روي آن جدا مي گردد ( آبي که در مدت 5 دقيقه در ظرف ته نشين مي شود) .
3:مواد شيميائي به خصوصي به نفت افزوده مي گردد . اين مواد قادرند که امولسيون ( مخلوط آب و نفت ) را شکسته و باعث گردند که ذرات آب جدا شده و براي تشکيل ذرات بزرگتر به همديگر بچسند . در اينجا لازم است که عمل مخلوط شدن بخوبي انجام گيرد .
4:در صورت لزوم و در بعضي موارد نيز لازم است ( در حقيقت براي کمک کردن به جمع تر شدن ذرات آب موجود در نفت به صورت امولسيون ) .
5:عمل مقدماتي آبگيري از نفت ( dehydration ) انجام مي گيرد .
6:آب تازه ( حتي الامکان بدون نمک محلول و در غير اينصورت با مقدار نمک حداقل ) به نفت افزوده مي شود . در اينجا هدف اين است که آب نمک باقيمانده در نفت که داراي غلظت زياد است رقيق شده و در حقيقت نفت شستشو داده مي شود . عمل مخلوط شدن و شستشوي نفت بايستي با دقت و بطور کامل صورت گيرد .
7:مرحله نهائي آبگيري که در اينجا آب را مجدداً از نفت جدا مي نمايند . (در حقيقت نمک زدائي )
يادآور مي گردد که مطالب فوق جنبه عمومي و کلي دارد و عمليات مربوط به نمک زدائي و نحوه طراحي کارخانه هاي مربوطه خود بسيار مفصل است . ليکن بطور عام مي توان گفت که همگي تقريباً عمل را در دو مرحله انجام مي دهند . آبگيري و نمک زدائي Desalting , dehydration .
به هر حال با متدهاي متداول و مختلف شيميائي ، مکانيکي و الکتريکي باعث مي گردند که ذرات آب به هم بچسند ( coalescing ) و سپس بخاطر نيروي ثقل بيشتري که به آنها نسبت به ذرات نفت مجاورشان وارد مي گردد در ظرف ته نشين و در نتيجه مجتمع گردند و بتوان آنها را از نفت جدا نمود .
در حال حاضر در شرکت ملي نفت ايران هدف اينست که ميزان نمک موجود براي مصرف صادرات در حد 11-8 واحد در ميليون و در نفت خوراک پالايشگاه به مقدار 8-5 واحد در ميليون باشد .
در شرکت ملي نفت ايران جهت انجام نمک زدائي در موارد متفاوت از تانک ته نشين کننده و همچنين از ظرف الکترواستانيک نيز استفاده مي شود . در بعضي از کارخانه ها هر دو و در بعضي ديگر ممکن است فقط از يک وسيله استفاده گردد . در مورد تانک ته نشين کننده بايد گفت که قبل از ورود نفت و آب به تانک مواد شکننده امولسيون نيز به مخلوط افزوده مي گردد . اين عمل باعث به هم پيوستن ذرات آب و بزرگتر شدن آنها مي گردد . در نتيجه زماني که در ظرف ته نشين کننده ( coalescer tank ) فرصت کافي به آنها داده شود ، آب جدا گرديده و ته نشين مي شود و از مسير در نظر گرفته شده خارج مي گردد .
نوع دوم ظرفي که مورد استفاده دارد الکترواستانيک است و در حقيقت توسط کامل برق فشار قوي که در داخل ظرف موجود است کار مي کند ( electrostatic coalescer ) . اين برق باعث مي شود که ترتيب قرار گرفتن ملکول ها به علت پولاريزه شدن تغيير کند و در حقيقت ذرات کوچک آب به هم چسبيده و بزرگ شوند و بدين صورت با وزن زيادتري که پيدا مي کنند ته نشين گرديده و سپس از نفت تفکيک گردند .
به هر جهت با يکي از روش هاي موجود آب و به عبارت بهتر نمک همراه نفت از آن جدا مي گردد و بايد گفت که هيچگاه صد درصد آب و نمک قابل تفکيک نيست ليکن لااقل پيشرفت تا آن اندازه بوده است که ميزان وجود آب نمک در نفت را به حداقل ممکن در حال حاضر رسانيده .
در حال حاضر مسئله وجود نمک به همراه نفت توليدي در بسياري از مناطق بسيار مشکل است ، و اين موضوع باعث گرديده که جهت نمک زدائي طرح ها و عمليات مختلفي صورت پذيرد . با توجه به مبدأ و منشأ توليد نمک به همراه نفت معمولاً بصورت آب نمک ( اکثراً نمکهاي سديم ، پتاسيم و منيزيم ) مي باشد . وجود آب و در نتيجه نمک همراه آن باعث بروز خسارت در کليه ابزار و همچنين افت کيفيت ( و حتي کميت ) نفت از هر لحاظ مي گردد . ( استثنائاً ممکن است نمک به صورت کريستال با نفت توليد گردد ) . لذا لازم است که از توليد نمک در هر صورت حتي الامکان جلوگيري نمود . ليکن در بعضي ( در حال حاضر در بيشتر ) موارد الزاماً اگر هدف بيرون کشيدن نفت از زير زمين باشد بايستي قبول کنيم که به همراه آن مقاديري آب توليد مي گردد و در اينجا است که به منظور بالا بردن کيفيت نفت ، جدا کردن آب و نمک و در نتيجه نمک از آن امري بديهي به نظر مي رسد .
معمولاً آب همراه نفت بصورت ذرات معلق در آن توليد مي گردد ( بستگي به مقدار آب دارد . در بعضي نواحي خارج از ايران حتي بايست گفت که ذرات نفت در آب معلق هستند !! ) . بطور عام براي نمک زدائي لازم است که به طريقي ذرات آب را که در حقيقت منشأ نمک مي باشند بوسيله اي در مجاور هم قرار داد و به صورت ذرات بزرگتر که قابليت ته نشين شدن در ظرف را دارند درآورد و در نهايت با توجه اينکه آب به خاطر سنگيني نسبت به نفت در زير نفت جمع مي گردد ، نفت را از آب جدا نمود . اين امر با متدهاي مختلف صورت مي گيرد و استفاده از مواد شيميايي نيز امري الزامي است .
عمومي ترين روش جداسازي آب حرارت دادن به نفت است که خود ممکن است به کمک کردن مستقيم نفت صورت گيرد و يا غير مستقيم و روش ديگري نيز هست که با افزودن مواد شيميايي به خصوص باعث مي گردند که تحت شرايط عمل ذرات آب با يکديگر جمع شده و آنقدر بزرگ شوند که بتوانند در مخلوط آب و نفت رسوب نمايند و لذا با فرصت کافي که به مخلوط داده مي شود آب درون ظرف ته نشين مي نمايد . بديهي است عمل به همين سادگي که نوشته مي شود نيست و طي انجام آن مراحل و خصوصياتي نيز مرتبت است .
رفع مشکل
جهت زدودن نمک موجود در نفت همانطور که اشاره شد روش هاي متفاوتي موجود است که ممکن است وسايل لازم به صورت قسمتي از يک کارخانه تفکيک گاز و نفت مورد استفاده باشند و يا در بعضي موارد بصورت کارخانه جداگانه اي در رابطه با واحد بهره برداري (کارخانه تفکيک گاز و نفت) کار کنند . آنچه که ما در ايران داريم خود مجموعه اي جداگانه است که به صورت کارخانه اي در مجاورت واحد بهره برداري مورد نظر تعبيه گرديده است .
با وجود اختلافات مختصر و يا زيادي که در روش ها و کارخانجات نمک زدائي موجود است ، بعضي از اعمال را که انجام مي گردد مي توان به صورت زير خلاصه نمود .
1:نفت از لحاظ فشار به حال تعادل آورده مي شود ( گاز همراه نفت جدا مي گردد ) و بدين ترتيب به آب آزاد همراه نفت ( آنچه که به صورت امولسيون نيست ) اجازه ته نشين شدن داده مي شود .
2:آب آزاد ته نشين شده از نفت قرار گرفته بر روي آن جدا مي گردد ( آبي که در مدت 5 دقيقه در ظرف ته نشين مي شود) .
3:مواد شيميائي به خصوصي به نفت افزوده مي گردد . اين مواد قادرند که امولسيون ( مخلوط آب و نفت ) را شکسته و باعث گردند که ذرات آب جدا شده و براي تشکيل ذرات بزرگتر به همديگر بچسند . در اينجا لازم است که عمل مخلوط شدن بخوبي انجام گيرد .
4:در صورت لزوم و در بعضي موارد نيز لازم است ( در حقيقت براي کمک کردن به جمع تر شدن ذرات آب موجود در نفت به صورت امولسيون ) .
5:عمل مقدماتي آبگيري از نفت ( dehydration ) انجام مي گيرد .
6:آب تازه ( حتي الامکان بدون نمک محلول و در غير اينصورت با مقدار نمک حداقل ) به نفت افزوده مي شود . در اينجا هدف اين است که آب نمک باقيمانده در نفت که داراي غلظت زياد است رقيق شده و در حقيقت نفت شستشو داده مي شود . عمل مخلوط شدن و شستشوي نفت بايستي با دقت و بطور کامل صورت گيرد .
7:مرحله نهائي آبگيري که در اينجا آب را مجدداً از نفت جدا مي نمايند . (در حقيقت نمک زدائي )
يادآور مي گردد که مطالب فوق جنبه عمومي و کلي دارد و عمليات مربوط به نمک زدائي و نحوه طراحي کارخانه هاي مربوطه خود بسيار مفصل است . ليکن بطور عام مي توان گفت که همگي تقريباً عمل را در دو مرحله انجام مي دهند . آبگيري و نمک زدائي Desalting , dehydration .
به هر حال با متدهاي متداول و مختلف شيميائي ، مکانيکي و الکتريکي باعث مي گردند که ذرات آب به هم بچسند ( coalescing ) و سپس بخاطر نيروي ثقل بيشتري که به آنها نسبت به ذرات نفت مجاورشان وارد مي گردد در ظرف ته نشين و در نتيجه مجتمع گردند و بتوان آنها را از نفت جدا نمود .
در حال حاضر در شرکت ملي نفت ايران هدف اينست که ميزان نمک موجود براي مصرف صادرات در حد 11-8 واحد در ميليون و در نفت خوراک پالايشگاه به مقدار 8-5 واحد در ميليون باشد .
در شرکت ملي نفت ايران جهت انجام نمک زدائي در موارد متفاوت از تانک ته نشين کننده و همچنين از ظرف الکترواستانيک نيز استفاده مي شود . در بعضي از کارخانه ها هر دو و در بعضي ديگر ممکن است فقط از يک وسيله استفاده گردد . در مورد تانک ته نشين کننده بايد گفت که قبل از ورود نفت و آب به تانک مواد شکننده امولسيون نيز به مخلوط افزوده مي گردد . اين عمل باعث به هم پيوستن ذرات آب و بزرگتر شدن آنها مي گردد . در نتيجه زماني که در ظرف ته نشين کننده ( coalescer tank ) فرصت کافي به آنها داده شود ، آب جدا گرديده و ته نشين مي شود و از مسير در نظر گرفته شده خارج مي گردد .
نوع دوم ظرفي که مورد استفاده دارد الکترواستانيک است و در حقيقت توسط کامل برق فشار قوي که در داخل ظرف موجود است کار مي کند ( electrostatic coalescer ) . اين برق باعث مي شود که ترتيب قرار گرفتن ملکول ها به علت پولاريزه شدن تغيير کند و در حقيقت ذرات کوچک آب به هم چسبيده و بزرگ شوند و بدين صورت با وزن زيادتري که پيدا مي کنند ته نشين گرديده و سپس از نفت تفکيک گردند .
به هر جهت با يکي از روش هاي موجود آب و به عبارت بهتر نمک همراه نفت از آن جدا مي گردد و بايد گفت که هيچگاه صد درصد آب و نمک قابل تفکيک نيست ليکن لااقل پيشرفت تا آن اندازه بوده است که ميزان وجود آب نمک در نفت را به حداقل ممکن در حال حاضر رسانيده .