نفت استخراجي از چاههاي نفت به دليل همراه داشتن مقادير زيادي گاز و آب شور و ناخالصي¬هايي ديگر ، قبل از ارسال به پالايشگاه¬ها و پايانه‎هاي صادرات بايد در تأسيسات روزميني (گاززدايي، شيرين‎سازي، آبزدايي و نمكزدايي) فرآورش شود. نمكزدايي، اولين مرحله بعد از جداسازي گاز در پالايش نفت خام است. جداسازي امولسيون آب نمك در نفت از نظر صنعتي و دلايل تجاري و همچنين حفظ محيط زيست بسيار اهميت دارد. جهت كاهش نمك موجود در نفت روشهاي متفاوتي از جمله اضافه كردن مواد شيميايي تعليق شكن، گرما و جريان الكتريكي مورد استفاده مي¬باشند. با افزايش عمر برداشت از چاه محتواي نمك و آب نفت زياد شده و كيفيت نفت فراورش شده كاهش مي¬يابد. از آنجايي كه در استفاده از روشهاي متداول محدوديت وجود دارد. استفاده از تكنولوژي¬هاي نوين در فرآيند نمكزدايي ضروري به نظر مي¬رسد. در اين پايان نامه از امواج فراصوت به عنوان يك تكنولوژي جديد در فرآيند نمكزدايي از دو نمونه نفت خام بوسيله تابش اشعه فراصوت كه باعث كاهش مصرف تعليق شكن مي¬شود، ارائه گرديد. ميتوان گفت روش فراصوت روشي ساده، با مصرف كمتر تعليق شكن است. نتايج نشان داد كه با بكار بردن امواج فراصوت مقدار نمك نفت خام اهواز 1 با تزريق ppm 40 تعليق شكن از 471 ميلي گرم بر ليتر به 76.18 ميلي گرم بر ليتر كاهش يافته و مقدار آب از 9.19 درصد به 1.1درصد كاهش يافته است كه ميزان نمكزدايي 83.38% و ميزان آبگيري 88.03% بوده است و مقدار نمك نفت خام اهواز 4 با تزريق ppm 30 تعليق شكن از 353 ميلي گرم بر ليتر به 49.2ميلي گرم بر ليتر كاهش يافته و مقدار آب از 11.36 درصد به 2 درصد كاهش يافته است كه ميزان نمكزدايي 86.06% و ميزان آبگيري 82.4% بوده است. اين نتايج در بالاترين دماي آزمايش، oC80 درجه سا نتيگراد و فركانس 10 كيلوهرتز بدست آمد كه با تقريب بسيار نزديك به راندمان واحد، مصرف تعليق شكن را به نصف كاهش داد. در شرايط عملياتي مطلوب، نتايج نشان مي¬دهد كه تابش فراصوت مي¬تواند درنمكزدايي از نفت خام بر كاهش ميزان مصرف تعليق شكن و افزايش راندمان فرايند موثر باشد. همچنين يافته¬هاي تحقيق نشان مي¬دهد كه روش تركيبي فراصوت و تعليق شكن بهترين روش به دنبال استفاده از تعليق شكن مي¬باشد. فراصوت بدون استفاده از تعليق شكن داراي كمترين ميزان اثر تعليق شكني است. واژه‌هاي كليدي: نفت خام، اشعه فراصوت، تعليق شكن، امولسيون آب در نفت، نمكزدايي

1397/11/03

Experimental Study on the application of ultrasonic irradiation to increase the efficiency of desalination units

11/21/2019 12:00:00 AM

Produced oil from oil wells due to having large amounts of gas and brine and other impurities, should be processed at surface facilities (degassing, dehydration and desalting) before sending to refineries and export terminals. After degassing, desalting (separation of emulsion from the crude oil) is the first step of crude oil processing. Desalting is important for industrial and commercial reasons as well as for environmental protection. Traditionally, in order to decrease the salt content of the crude oil, different methods such as utilizing heat, adding chemicals (demulsifiers) and electrical energy are used in petroleum industry. However, during the years of oil production, the salt content of oil increases as the oil column shrinks and water level expands. These result in decreasing the quality of the produced oil. Since there are limitations in utilizing the traditional methods of oil desalting, the use of novel technologies for desalting the crude oil seems to be essential. In this work, by conducting a series of experiments, using ultrasonic waves as a novel method for desalting the crude oil and reduction demulsifiers consumtion is presented. According to the results of the experiments, suggestions have been made to apply the desalination process using the ultrasonic waves. Compared to the traditional methods of desalting, this new method is simple and less expensive (due to lower consumption of demulsifiers), and has better results in reduction of the salt content from the crude oil. The results showed that with utilizing the ultrasonic waves, salt content of crude oil of unit Ahwaz 1 with 40 ppm demulsifier decreased from 471 mg/l to 76.18 mg/l, and salt content decreased from 9.19 wt% to 1.1 wt%, with a desalting rate of 83.38% and a dewatering rate of 88.03%. Also, salt content of crude oil unit Ahwaz 4 with 30 ppm demulsifier decreased from 353 mg/l to 49.2 mg/l, and the water content decreased from 11.36 wt% to 2 wt%, with a desalting rate of 86.06% and a dewatering rate of 82.4%. These results obtained at the highest temperature of 80 °C and frequency of 10 kHz, in which the consumption of demulsifiers was decreased by half. In other words, the ultrasonic method would reduce the consumption of demulsifiers while increasing the process efficiency. The research findings also showed that the combination of ultrasound and demulsifier could be the most efficient way of desalting. Using ultrasound waves without any demulsifiers depicted a small effect on desalting process. Keywords: Crude oil, Ultrasound, demulsifier, Water emulsion in oil, Desalination