Реагентна очистка промивних вод нафти

Abstract

У наступний час об'єми світового промислового виробництва по переробці нафти збільшуються з кожним роком. Промислова обробка нафти полягає в її знесолюванні та зневодненні. При обробці нафти методом кавітації промивні води поступово збагачуються іонами хлору. Їх присутність зумовлює утворення хлоридної кислоти в подальших технологічних стадіях термічної обробки нафти. Пари НС𝑙𝑙 знижують продуктивність виходу нафтопродуктів, порушують режим роботи нафтопереробних установок, знижують калорійність і якість нафтових палив, викликають корозію апаратури нафтопереробних установок. Мета роботи: очистка промивних вод кавітаційної обробки нафти від хлорид-іонів. Задачі роботи: визначити основні параметри процесу реагентної очистки промивних вод нафти від хлоридіонів та провести оптимізацію його стадій. У роботі методом потенціометрії визначали вміст хлорид-іонів у періодично відібраних пробах вод. Контроль вмісту іонів срібла у розчині після осадження проводили на атомно-абсорбційному спектрофотометрі. Ідентифікацію сполук осаду після осадження здійснювали рентгенографічним методом. Морфологічні особливості поверхні осаду вивчені по методу електронно-зондового мікроаналізу. Виміри кислотності води проводили вимірювальним пристроєм – мілівольтметром. Для очищення промивних вод нафти від хлорид-іонів до норм технологічного процесу запропоновано хімічний реагентний метод осадження. За реагент-осаджувач вибрано арґентум нітрат 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3, оптимальна кількість якого вибрана на підставі експериментальних даних. Визначені основні параметри процесу реагентної очистки промивних вод нафти від хлоридіонів та оптимізовані його стадії: кількість реагенту-осаджувача 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 по відношенню до кількості хлорид-іонів, що містяться, на стадії осадження; час кип'ятіння суспензії 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴; об'ємні співвідношення промивної води, що декантується, і осаду 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 на стадії їх розділення; кількість лугу 𝑁𝑁а𝑂𝑂𝑂𝑂, необхідного для обробки розчину, що залишився після декантації, з осадом арґентум хлориду 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴; об'ємні співвідношення лужного розчину, що декантується, і осаду, що утворився, на стадії їх розділення; об'єми води, необхідної для промивання осаду; об'єми концентрованої азотної кислоти 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻3 на стадії розчинення отриманого осаду. Розглянутий в роботі процес очищення вод кавітаційної обробки нафти від хлорид-іонів, що включає хімічне осадження хлорид-іонів аргентум нітратом 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 з наступною регенерацією реагента-осаджувача, може бути використаний на підприємствах газонафтодобуваючої і нафтопереробної промисловостей.

В настоящее время объемы мирового промышленного производства по переработке нефти увеличиваются с каждым годом. Промышленная обработка нефти заключается в ее обессоливании и обезвоживании. При обработке нефти методом кавитации промывные воды постепенно обогащаются ионами хлора. Их присутствие вызывает образование соляной кислоты в дальнейших технологических стадиях термической обработки нефти. Пары 𝐻𝐻С𝑙𝑙 снижают производительность выхода нефтепродуктов, нарушают режим работы нефтеперерабатывающих установок, снижают калорийность и качество нефтяных топлив, вызывают коррозию аппаратуры нефтеперерабатывающих установок. Цель работы: очистка промывных вод кавитационной обработки нефти от хлорид-ионов. Задачи работы: определить основные параметры процесса реагентной очистки промывных вод нефти от хлорид-ионов и провести оптимизацию его стадий. В работе методом потенциометрии определено содержание хлорид-ионов в периодически отобранных пробах вод. Контроль содержания ионов серебра в растворе после осаждения проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Идентификацию соединений осадка после осаждения осуществляли рентгенографическим методом. Морфологические особенности поверхности осадка изучены методом электронно-зондового микроанализа. Измерения кислотности воды проводили милливольтметром. Для очистки промывных вод нефти от хлорид-ионов с нормами технологического процесса предложено химический реагентный метод осаждения. В качестве реагента-осадителя выбран аргентум нитрат 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 , оптимальное количество которого установлено на основании экспериментальных данных. Определены основные параметры процесса реагентной очистки промывных вод нефти от хлоридионов и оптимизированы его стадии: количество реагента-осадителя 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 по отношению к количеству хлорид-ионов, содержащихся на стадии осаждения; кипячении суспензии 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴; объемные соотношения промывной воды, после декантации и осадка 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 на стадии их разделения; количество щелочи 𝑁𝑁а𝑂𝑂𝑂𝑂, необходимого для обработки раствора, оставшегося после декантации, с осадком аргентум хлорида 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴; объемные соотношения щелочного раствора, после декантации и осадка, образовавшегося на стадии их разделения; объемы воды, необходимой для промывки осадка; объемы концентрированной азотной кислоты 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻3 на стадии растворения полученного осадка. Рассмотренный в работе процесс очистки вод кавитационной обработки нефти от хлорид-ионов, включая химическое осаждение хлорид-ионов арґентум нитратом 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 с последующей регенерацией реагента-осадителя, может быть использован на предприятиях газонефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностей.

The volumes of the oil production are growing from year to year. The industrial processing of oil lies in its dehydration and demineralization. When treating oil by the method of cavitation, flashing water get enriched by chloride ions. Their presence implies the creation of chloride acid during the following technological stages of the thermal treatment of oil. 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 fumes decrease the volumes of the oil products’ production, disrupt the operation mode of oil-processing machines, worsen the calorific value and quality of petrol, and cause the corrosion of oil-processing machines. The aim of the work is the purification of flushing waters of cavitation treatment from chloride ions. Objectives of the work: determine the basic parameters of the process of the reactant purification of the cavitation treatment’s flushing waters of oil production from chloride ions and optimize its stages. The work implied the determination of chloride-ions content in periodically collected water samples. The control of the content of silver ions in the solution after the sedimentation was held on the atomic absorption spectrophotometer. The identification of sediment compounds after the sedimentation was carried out by the radiography method. The morphological pecularities of the compound's surface were studied in accordance with the electron-probe microanalysis method. The assessment of water acidity was carried out by the measuring device – millivoltmeter. The chemical-reagent method of sedimentation was suggested for the purification of oil flushing waters from chloride ions to the standard level of the technological process. Argentum nitrate was selected as the sedimentation reagent - its optimal amount was defined by the experimental data. The basic parameters of the reagent-based process of the purification of oil flushing waters from chloride ions have been determined. Its stages have as well been optimized: the amount of the sedimentation reagent 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴3 in relation to chloride ions that are present at the sedimentation stage; the boiling time of the AgCl suspension; volume ratios of the decantating flushing water and the AgCl sediment on the stage of their separation; the amount of the 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 lye necessary to process the solution left after the deсantation, with the AgCl sediment; the ratios of the lye solution that is being decantated, and the sediment formed during the separation stage; volumes of water necessary to rinse the sediment; the volumes of the concentrated H𝑁𝑁𝑁𝑁3 acid during the stage of the dissolution of the produced sediment. The suggested method of the purification of flushing waters of the cavitation oil treatment from chloride ions, that involves the chemical sedimentation of chloride ions by the Argentum nitrate, with the subsequent regeneration of the sedimentation reagent, can be used in oil-producing and oil-refining industries.