نمک زدایی _ اولین مرحله در پالایش نفت خام

نمک و آب زدایی نفت خام فرایند مهمی که بدین وسیله ترکیب های نا مطلوب نفت قبل از اینکه به واحد اصلی برسند جدا می شوند.

شایان ذکر است که بوجود آوردن تغییر در عمل یک سیستم نمک زدا

دشوار می باشد و بهتر این است که ما یک حالت توازن و حد و وسط را به وجود آوریم.

یک تعادل(توازون) مطلوب باید در تمام مدتی که پارامتر های بهینه سازی انتقال نمک همچون شدت مخلوط شدن،خصوصیات آب سشتشو و

خوراک امولسین کننده شیمیایی کنترل می شوند،حفظ شود.

برای بهینه کردن فرایند نمک زدایی ما باید پیوسته شرایط متفاوتی را اعمال کنیم که این عامل مهمی برای عمل پالایش کامل به شمار می رود.

عمل اصلی یک دستگاه نمک زدا(desalter )جدا کردن نمک و آب از نفت خام می باشد. علاوه بر نمک و آب مااحتیاج داریم که دیگر مواد زائد موجود در نفت همچون گل و لای ،زنگ و... را نیز جدا کنیم.

زیرا این مواد وقتی در سطح های انتقال حرارت قرار بگیرند می_ توانند باعث خوردگی و خرابی دستگاه بشوند.

همچنین علاوه بر مواد ذکر شده در بالا ممکن است فلز هایی نیز وجود داشته باشد که می توان از آن ها به عنوان کاتالیزور های غیر فعال در فرایند تصفیه استفاده کرد.

مبانی نظری دستگاه نمک زدا

دستگاه نمک زدا به وسیله امولسیون کردن نفت خام با مواد شیمیایی و تزریق آب برای به وجود آوردن تماس بین نفت و

آب ،مواد زائد(آلودگی ها)را از نفت خام جدا می کند.

بعد از تزریق آب و ایجاد شدن مخلوط امولسیون نفت و آب،

امولسیون کننده شیمیایی اضافه میشود و یک میدان الکتروستاتیکی به کار برده می شود برای اینکه امولسیون

نفت و آب را بشکند.

دستگاه نمک زدا در اندازه ای(size)که به نفت وآب اجازه می دهد طبق قانون استوک (stoke law)ساکن و جدا بشوند.

علاوه بر این، مواد جامد موجود در نفت در ته محفظه دستگاه

(desalter) ته نشین می شوند.

دستگاه باید بطور پیوسته این مواد جامد را شسته و به جای دیگری انتقال دهد برای همین منظور یک سیستم شستشوی گل ولای

در پایین محفظه نصب می شود.

دستگاه گل شوی (mud    washing)دارای قسمتی است که مواد جامدی را که در فاضلاب وجود دارند و این امکان وجود دارد که به سیستم فاضلاب ضربه بزنند،را بازیافت می کند.

جریان دستگاه نمک زدا

در فرایند نمک گیری ابتدا نفت با استفاده از مبدل های گرمایی تا120є-150є   گرم شده(به منظور اینکه به سطح ویسکوزیته مطلوب که در حالت عادی در حدود5-15   سانتی استوک (centi _ stoke)برسد‍‍‍‍‍‍‍‍( و بعد درجه حرارت به وسیله فشار بخار ماده خام مصرفی محدود میشود.

2تا6درصد آب شستشو که به وسیله کنتور اندازه گیری شده و در جلوی دستگاه (desalter) وجود دارد عاملی است که به حل شدن نمک ها و رسوب ها کمک می کند. و در بالای یک دریچه مخلوط کننده،  مخلوطشدن شدیدی اتفاق می افتد.

در یک مرحله در محفظه تحت فشار دستگاه، نمک و مواد زائد دیگر با آب شستشو ساکن می شوند و متمایل می شوند به سمت تشکیل یک امو لسیون و در مرحله بعد آب شستشو ‌‌] به وسیله ته نشین کردن الکترو ستاتیکی با به بکار بردن غیر امو لسیون کننده ها و اسید [ جدا می شود و نمک باقی می ماند.

نمک هایی که جدا می شوند عمدتاّ کلرید ها و کربنات ها هستند که اگر جدا نشوند می توانند باعث خوردگی و بهم زدن جریان مبدل های گرمایی،کوره ها و واحد های تقطیر بشوند.

نمک زدایی به روش الکتریکی عبارت است از بکار گیری یک ولتاژ الکتریکی بسیار بالا برای اینکه قطره های معلق آب را که در پایین مخزن ته نشست وجود دارد،را جمع بکند. وهنگامی که میزان جامد های معلق موجود در نفت زیاد باشد مواد کم کننده فشار سطحی نیز اضافه می شوند.

از دیگر فرایند هایی که دیگر رایج نمی باشد این است که نفت خام گرم شده را با به بکار گیری خاک دیاتومه و رفتار شیمیایی

و ته نشین کردن (رسوب کردن) تصفیه می کنند و اغلب آمو نیاک را نیز برای کاهش خوردگی به کار می برند. و همچنین ممکن است باز یا اسیدی برای تنظیم PH آب شستشو اضافه بشود.

فا ضلاب ها و دیگر مواد زائد از مخزن ته نشینی تخلیه می شوند و نفت خام نمک گیری شده که در بالای مخزن وجود دارد به سمت واحد تقطیر می رود.

اگر دستگاه نمک زدا به طور صحیح عمل کند تقریباّ 90% نمک موجود در نفت جدا می شود.

نکته دیگر در باب فاضلاب تولید شده اینکه علاوه بر دارا بودن

مواد زائد یک مقداری هم هیدرو کربن مثل ذرات معلق نفت(oil

Under  carry) در آن وجود دارد که به دلیل اندازه ای (size)که

دارند امو لسیون ها نمی توانند آن ها را کاملاّ بشکنند.

بدین ترتیب یک مقداری از نفت در سیستم فاضلاب از بین می رود.

اگر میزان این ذرات معلق نفت کاهش پیدا کند نه تنها باعث

کاهش بارگیری فاضلاب می شود بلکه با این کار می توان مواد خام با ارزشی را که احتمال از بین رفتن آن ها وجود دارد را بازیافت کرد.

تصفیه سطحی VSEP (تکنولوژی برای تصفیه فاضلاب Desalter)

دستگاه نمک زدا اصلی ترین منبع فاضلاب در یک پالایشگاه می باشد

و اگر مشکل جزیی برای بخشی از دستگاه به وجود آید می تواند باعث بهم خوردن چرخه فاضلاب بشود و احتمال این خطر وجود دارد که فاضلاب ها به درستی تخلیه نشوند.

روش رایج عملکرد دستگاه نمک زدا تمرکز دارد روی ایجاد و تنظیم به وسیله تغییر در جریان های متغیری که دائمی اند. این روش شامل یک جدا کننده گرانشی نفت است که ادغام(کامل)می شود با دستکاری های شیمیایی و عملگر متخصص.] این فرایند بسیار نا مطلوب و قدیمی است.[

جریان تصفیه سطحی (پوسته ای ) پلیمریک VSEP یک فن جدا سازی ابتکاری و دقیق را برای تصفیه نفت خام ارائه می دهد. علاوه بر این می تواند برای هر حالت جدا سازی مطلوب برای آن حالت را قرار بدهد و به کار بردن این روش باعث کاهش هزینه های مصرفی می شود.

انتخاب های VSEP در فرایند

در طی فرایند تخلیه مواد معلق موجود در دستگاه Desalter ،جامد _های ته نشین شده در خارج از سیستم شسته می شوند. این کار به این دلیل صورت می پذیرد که از تجمع آن ها جلو گیری بشود.وقتی این حالت رخ می دهد لایه های قدیمی امو لسیون نیز با آن ها

حرکت می کنند و این تخلیه به صورتی است که فاضلاب های شیمیایی رایج را تولید می کند.

VSEP می تواند به دو گونه تنظیم شود. حالت اول به گونه ای است که VSEP کل جریان فاضلاب را در دستگاه کنترل می کند که در این حالت دستگاهDesalter تنظیم می شود برای اینکه پیوسته گل و لای را بشوید تا اینکه بارگیری جامدات را که به عنوان منبع تغذیه ای برای VSEP هستند کامل کند. سپس VSEP این فاضلاب ها را آبکشی کرده و به دستگاه تبدیل کک (Coker) می فرستد.

در حالت دوم VSEP با استفاده از دریچه های اتو ما تیک می تواندبه نحوی تنظیم شود که تنها لایه های قدیمی تخلیه را کنترل کند که در این حالت دستگاه گل شوی (Mud   washing) دریچه های مقصد را متناسب با آن کنترل می کند.

بررسی در مورد فرایند

ضایعات نفتی به عنوان منبع تغذیه VSEP به شمار می آیند. در

واقع منبع تغذیه VSEP همان مخزن ته نشینی است که در پایین قیف

وجود دارد و جامد های سنگین به هنگام به سرعت در آن ته نشین می شوند.

در هنگام شروع به کار سیستم ، به وسیله یک پمپ ، فشار تا 70psi بالا می رود. سپس دریچه تنظیم کننده ، جریان برگشتی که با یک سرعت عبور می کند و باعث به وجود آمدن جامد های معلق می شود، را کنترل میکند.

جریان برگشتی جمع شده که شامل 13.3% کل جامدهای معلق (TSS)

است به واحد تبدیل کک(Coker) فرستاده می شود تا اینکه نفت

و هیدرو کربن های موجود در آن بازیافت شوند.

فوائد استفاده از VSEP

VSEP می تواند به عنوان یک جریان فرعی (جانبی) برای فاضلاب Desalter نصب شود. و همچنین می تواند با توجه به تقاضای ما به صورت اتوماتیکی بر اساس سطح مخزن عمل کند.

این دستگاه انتخاب هایی را ارائه می دهد که در عمل برای فرایند پالایش بسیار مهم می با شد. یکی از آن ها همان موردی می با شد که در بالا ذکر شد یعنی VSEP می تواند کاملاّ یک مجرای فرعی باشد} به شرط انکه VSEP ما مطلوب باشد و تمام فاضلاب های Desalter هم،رفتارهای مشابهی داشته باشند.{ و دیگری اینکه VSEP تمام جریان Desalter را کنترل کندو به تخلیه فاضلاب ها کمک کند و بدین ترتیب هم ظرفیت و هم حاشیه امنیت دستگاه Desalter را افزایش دهد.

مرجع: http://cew.blogfa.com/post-13.aspx