А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
128
3.6. Тұзсыздандыру
Мұнай кәсіпшілік тұрғызу жүйесінің аппараттарындағы
технологиялық процестер керек кезде хлорлы тұздар
концентрациясын 100-900 мг/л мөлшеріне дейін қамтамасыз
етеді.
Хлорлы тұздар көбінесе судың құрамында болады, олар
барлық тұз құрамының 80-90% - н құрайды. Қабат суларында
еріген тұздар ионы болады:
Аниондар: ОН
-
; СІ
-
; SO
4
2-
; CO
3
2-
; HCO
3
-
;
Катиондар: H
+
; K
+
; Na
+
; NH
4
+
;Mg
2+
; Ca
2+
; Fe
3+
;
Микроэлементтер ионы: I
-
;Br
-
:
Коллоидті бөлшектер: SiO
2
; Fe
2
O
3
; Al
2
O
3
, нафтенді
қышқылдар және олардың тұздары.
Ұңғыма өнімін дайындау және мұнайды ішкі тасымалдау
кезінде мұнаймен бірге игерілетін суда бейорганикалық
тұздардың түзілу салдарынан қиындайды. Тұнбалардың басты
компоненті:
Кальций карбонаты (CaСО
4
);
Кальций сульфаты (CaSO
4
*2H
2
O, және ангидрит CaSO
4
);
Барий сульфаты ( Ва SO
4
).
Тұнбалар құрамында белгілі мөлшерде әртүрлі қоспалар
болады: стронций сульфаты (SrSO
4
), стронций карбонаты
(SrСO
3
), барий карбонаты (ВаСО
3
), магний карбонаты (MgCO
3
)
,
натрий хлориді, радий сульфаты. Механикалық қосылыстар
коррозия өнімдері және т.б кездеседі. Таза сульфатты және
көмір қышқылды тұздар сирек кездеседі. Көп жағдайда негізгі
бейорганикалық қоспалар компонентінде мұнай бөлшектерімен,
силикаттармен, парафинмен, коррозия өнімдерімен, басқа
тұздар қоспасымен бірге кездеседі.
Тұнбалардың
көбісінің
кристалдық
құрылымы
бар.
Олардың түзілу процесі кез келген компоненттің:
Қиын гидродинамикалық шарттарда;
Температураның кең интервалында;
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
129
Кристалдық тұнбалардың сипаттамасына айтарлықтай
әсер ететін қоспалардың көп мөлшерінің болуынан қаныққан
ерітінділердің жаппай кристалдануынан болады.
Кристалдық тұздардың түзілуі келесі негізгі кезеңдерден
тұрады:
Ерітіндінің тұзбен қанығуы;
Негіздің түзілуі;
Кристалдардың өсуі;
Қайта кристалдану.
Ерітіндінің белгілі бір компонентке қатысты тұзбен
қанығуы оның тепе-теңдіктен концентрациясының өсуімен
сипатталады.
Бұл процестің таңдауының факторлары қабат суларының
минерализациясы, олардың техникалық және термодинами-
калық шарттардың өзгеруіне сәйкес келмеуі.
Мысалға гидрокарбонат типіндегі тауарлы суларда келесі
қатынас орындалады: (
НСО
> СО ) және кальциттің түзілу
(CaCO
3
) сұлбасы.
Басқа бейорганикалық тұздарға қарағанда кальцит суда
температураның кемуімен жақсы ериді. Яғни 100 С кезінде тепе-
теңдік концентрациясы 14 мг/л құраса, ал 0 С кезінде 85 мг/л.
Бірақ кальциттің түзілуіне температурадан қарағанда көмір
қышқыл газының парциалды қысымы айтарлықтай көп әсер
етеді.
СО
2
парциалды қысымы, МПа 0,0001 0,01 0,1 1,0
Ерігіштік α, мг/л 60 400
920 125
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
130
Қысым мен температураның өзгеруі ерітіндінің кальций
және барий сульфатының қатаюына алып келуі мүмкін (3.12-
кесте).
3.12-кесте
Температураның Са және Ва сульфаттарының суда
ерігіштігіне әсері
Гипстің максимальды ерігіш 40
0
С кезінде байқалады,
температураның ары қарай өсуі оның ерігіштігін төмендетеді.
Ангидридтің ерігіштігі температура өскен сайын тез
төмендейді. Ал бариттің ерігіштігіне температура әсер етпейді.
Кальций және барийдің тепе-теңдік концентрациялары
қысымға көп тәуелді емес. Қысымның 100
0
С кезінде 50-ден 10
МПа-ға дейін төмендегенде кальций сульфатының ерігіштігі
0,04 % -ке кеміп, 0.09 %-ға тең болады.
Кальций
және
барий
сульфаттарының
ерігіштігіне
қысымның әсері 20
0
С қаныққан ерітіндіде төменде келтірілген:
Ерігіштік α, мг/л
2,08 2,12 2,33 2,46
Қысым, МПа
0,1 4,1 10,1 16,1
Оның әсері көп емес, бірақ өндірістік және зертханалық
талдаулардың нәтижесі бойынша дәлелденгендей қысымның
төмендеуі кальций және барий сульфаттарының түзілуіне алып
келеді. Қысымның төмендеуі судың бір бөлігінің газ фазасына
булануына алып келеді.
Ұңғыма өнімін дайындау үрдістерінде үстілік суларды,
өзен, көл суларын және т.б суларды қолдану, олар бір-біріне
химиялық
сәйкес
келген
жағдайда
да,
қабат
суымен
салыстырғанда мүлдем өзгеше құрамды су пайда болуы мүмкін.
Бұл өз кезегінде кейбір компоненттердің ерігіштігінің өзгеруіне
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
131
алып келеді. 3.13-кестеде CaCO
3
, CaSO
4
, BaSO
4
ерігіштігіне
дистилденген су құрамында NaCl-дың болуының әсері
келтірілген.
3.13-кесте
Натрий хлоридінің кейбір тұздардың ерігіштігіне әсері
Сульфатты
тұз
NaCl құрамы, г/л
0
40
50
100
120
150
200
250
300
Кальцит, Т
20
-
-
1632 1736 1750 1720 1576 1416 1256
Барит, Т
25
2,8
18,4
-
26,8 28,4
-
-
-
-
Кальций
сульфаты, Т
20
3200
-
6000 7000
-
7280 7200
-
-
Ерітіндінің құрамында натрий хлоридінің жоғары
концентрациясы болған кезде CaCO
3
, CaSO
4
ерігіштігі
айтарлықтай көбейеді. BaSO
4
ерігіштігі 10 есеге дейін артады.
Тұз түзілу мәселелері және тұзсыздандыру процестері
көбінесе хлоркальцийлі типтегі сулары бар кен орындарда
қолданылады. Мұндай суларда гипстің ерігіштігі жоғары емес.
Егер суда кальций хлориді болмаса, гипстің тепе-теңдік
концентрациясы 2080 мг/л ал ерітіндінің құрамында 367,85 г/л
СаСІ
2
болса, онда оның концентрациясы 32 мг/л дейін
төмендейді. Хлорлы кальцийдің ерігіштікке әсері төменде
көрсетілген:
G,г/л 367,85 280,3 192,91 97,02 51,53 25,77 11,96 7,49 0
α, мг/л 32 203 465 841 1016 1096 1181 1244 2080
Мұнаймен бірге өндірілетін қабат сулары көп компонентті
су-тұзды жүйелерде қолданады. Бірақ екі компонентті жүйеде
әртүрлі
тұздар
бей
органикалық
тұнбалардың
негізгі
компоненттерінің тепе-теңдік концентрациясына әр қалай әсер
етеді. Сондықтан тұзсыздандыру процестерінің технологиясын
жобалау кезінде олардың құрамын ескеру керек.
Қазіргі таңда бар мұнайды кәсіпшілікте сусыздандыру
әдістері тауарлы мұнайдың сулылығы 0,1%-дан кем алуға
мүмкіндік бермейді. Мұндай тереңдікте тауарлы мұнайды
Достарыңызбен бөлісу: |
