А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
132
тұзсыздандыру кезінде хлорлы тұздардың қалдық құрамы
айтарлықтай кең диапазонда өзгереді (20-дан 1000 мг/л дейін).
Жалпы жағдайда қабат суларының жоғары минерализациясы
бар шикі мұнайды дайындау кезінде терең сусыздандырудан
кейін қосымша тұзсыздандыру процесі қарастырылған.
Тұзсыздандыру процесі сусыздандырылған мұнайды тұщы
сумен шаюға негізделген. Шаю суының шығыны 3-5 %-тен 10–
15%-ға дейін өзгеруі мүмкін. Тұзсыздандыру кезінде тұщы
судың көп шығындалуы су көлемін төмендетуге мәжбүрлейді.
В.И. Логинов сулану W
кір
тұздардың бастапқы құрамы S
кір
болған кездегі мұнайды тұзсыздандыру кезеңінен кейін қалдық
тұздарды есептеу теңдеуін ұсынды:
шығ
= (
∗
шығ
)/ 1 +
у
шығ
мұндағы
=
кір
кір
– тұздардың қабат суларындағы
концентрациясы; W
шығ
– тұзсыздандыру кезеңінен кейін
мұнайдағы судың қалдық мөлшері; W
пр
– тұзсыздандыру
кезеңіне берілетін шаю суының мөлшері.
Мұнайды тұзсыздандыру және шаю үшін қолданылатын
тұщы судың шығыны таңдап алынған араластыру технологиясына
тәуелді, бұл үшін арнайы араластырғыш қондырғылар қажет.
Клапандарды, штуцерлерді және диафрагмаларды қолдану қажетті
әсерді бере алмайды. Мұнайды тұзсыздандыру кезінде теориялық
және практикалық мәндердің әртүрлі болуы қабат және тұщы
судың нашар әрекеттесуімен, яғни қабат суының бір бөлігінің
тамшылары тұщы судың тамшыларымен араласпайды Δ. Оны
келесі өрнекпен сипаттауға болады:
К = 1 +
су
∗ ∆ /
кір
∗
шығ
Мұнайды тұзсыздандыру өзінің мәні бойынша қабат және
тұщы су тамшыларының концентрациясының теңесу процесімен
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
133
байланысты. Ол өз кезегінде белгілі уақыттың және шарттардың
аяқталуын талап етеді.
Кейбір
зерттеушілердің
пікірі
бойынша
мұнайды
тұзсыздандыру процесі сәтті өту үшін мұнайдағы қабат суының
әрбір тамшысы шаюшы тұщы судың бір немесе бірнеше
тамшысымен араласып, тұндырушы аппараттың түбіне бату керек.
Бұл тұзсыздандыру процесінің негізінде шаюшы тұщы немесе
басқа түрдегі судың үлкен тамшыларымен қабат суының ұсақ
тамшыларын қармап алу процесі жатыр. Мұндай процесті іске
асыру үшін тиімді режимдерде белгілі бір уақытқа диспергация
процесін жою керек. Бұл үшін мұнайды дайындау қондырғысында
сусыздандыру және тұзсыздандыру блоктарының арасына онда
өңделіп жатқан жүйенің гидродинамикалық қозғалу режимін
анықтайтын тамшы түзгіштерді қондыру керек. 1941 жылы Блерға
келтіруші құбырлар үшін мұнайды тұзсыздандыру процесін
зерттеу үшін патент берілді.
Бұл ой В.П.Тронованың жұмыстарында дамып, тәжірибеге
асты. Тәжірибелердің нәтижесі бойынша тұзсыздандыру процесі
тиімді өту үшін айырғыш құбырда Re=20-30 *10
3
кезінде мұнай
мен тұщы судың әрекеттесу уақыты 3-5 минуттан кем болмау
қажет. Бұл өз кезегінде өте үлкен айырғыш – тамшы түзгіштерді
монтаждауға алып келеді.
Мұнайды
тұзсыздандырудың
технологиялық
процесін
жетілдірудің ең ұтымды бағыты сусыздандырылған мұнайға тұщы
суды шашыратып енгізу болып табылады. Бұл арнайы
конструкциялы саңылаулардың көмегімен шаюшы суды жоғары
қысымда арынмен мұнайға айдау арқылы іске асады.
Шашырату параметрлерін анықтау үшін Плит пен
Маленькиновтың эмпириялық корреляциясы қолданылады:
d
орт
d
с
=0,927* V*
d
c
су
,
су
∗
су
∗
.
орт
су
,
∗
орт
су
,
∗ (1 + 0,18 ∗ )
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
134
мұндағы V– дисперленген сұйықтың ағу жылдамдығы, м/с;
η
орт
– ортаның тұтқырлығы. Па*с; ρ
су
– дисперленген сұйықтың
тығыздығы, кг/м
3
; ρ
орт
– ортаның тығыздығы, кг/м
3
; η
су
–
дисперленген сұйықтың тұтқырлығы, Па*с; σ – фазаарлық кернеу,
Н/м; d
орт
– су тамшыларының орташа диаметрі; d
с
– форсунка
саңылауының диаметрі, (1,5–5мм аралығында); α – форсунканың
конустығының бұрышы, рад.
Мұнайға диаметрі 1-ден 5 мм дейінгі саңылау арқылы
арынмен айдалатын судың әсерінен пайда болатын тамшылардың
орташа диаметрі 3,14-кестеде көрсетілген. Мұнайдың және газдың
тығыздығы мен тұтқырлығы сәйкесінше 860 пен 1000 кг/м
3
және
5*10
-6
мен 1*10
-6
м
2
/с кезінде алынды, ал фазааралық кернеу
20*10
-3
Дж/м
2
.
3.14-кесте
Мұнай ортасына суды арынмен айдаған кездегі есептелген
тамшылардың орташа өлшемдері
Саңылау
диаметрі,мм
Тамшылардың диаметрі, мкм
1
2
4
8
16
1
235
123
51
34
18
2
470
246
101
68
35
3
705
369
152
102
53
4
940
492
202
136
71
5
1175
615
253
169
89
Өңделетін мұнайда шаюшы суды шашыратқыш ретінде
реттелетін гидродинамикалық диспергаторды қолдану тиімді.
Бұндай қондырғылардың артықшылығы өңделінетін мұнайдың
негізгі ағынында қандай да бір қысымның берілуі болмайды.
Бұл мұнайды дайындаудың ағу жүйесіне аса маңызды.
Клапанды және диафрагмалы араластырғыштарға келгенде
олардың жұмыс істеу тиімділігі қысым құлауын тудырумен
байланысты. 0,05 МПа-дан төмен қысымның құлауы кезінде
мұнай мен тұщы судың араласуы жақсы болмайды. Бірақ 0,2–0,3
МПа-дан жоғары қысымның құлауы кезінде кейде тұрақты қиын
Достарыңызбен бөлісу: |
