Реагенты для нефтедобычи

Компания «Салаватский завод химических реагентов» специализируется на производстве реагентов для повышения нефтеотдачи пластов, капитального и текущего ремонта нагнетательных и нефтегазодобывающих скважин, а также реагентов для процесса добычи и транспортировки нефти и газа.

Основные направления:

• Разработка реагентов и производство для нефтегазодобывающей промышленности
• Разработка технологий применения реагентов на скважинах
• Сервисное сопровождение

В нашей компании есть собственные аналитические лаборатории, где постоянно осуществляется разработка новых реагентов, исследование эффективности их применения, а также осуществления контроля за качеством выпускаемой продукции.

Водоподготовка в нефтяной промышленности

Добыча нефти

Очистка пластовой воды

Пластовую, или «добываемую», воду, часто извлекаемую из месторождений в виде эмульсии в сырой нефти, отделяют с помощью трехфазных сепараторов, после чего подвергают предварительной обработке в целях удаления углеводородов (в циклоне или пластинчатом сепараторе) и, наконец, доочистке, определяемой в зависимости от назначения очищенной воды и местных норм на сбросы в окружающую среду:

• сброс в открытое море возможен после механической флотации (содержание углеводородов < 40 мг/л), напорной флотации или коалесценции (содержание углеводородов < 10 мг/л); заметим, что коалесценцию следует применять лишь при очень низком содержании взвешенных частиц (минеральные вещества, нефтяной воск, отвердевшие тяжелые углеводороды и т. п.);
• повторное использование путем закачки в пласт допустимо после дегазации (при необходимости) и фильтрования на песчаной загрузке.

Повторная закачка в пласт представляет особый интерес, поскольку это не только исключает любые сбросы в море, но также предотвращает заселение «формации» (нефтяного пласта) бактериями.

Обработка морской воды для закачки в пласт

Критерии требуемого уровня осветления воды различаются в зависимости от проницаемости пласта, например:

• удаление 98 % частиц, имеющих размеры > 2 мкм;
• мутность < 0,5 и даже < 0,2 NTU;
• индекс забивания < 3.

Нужно помнить, что используемая для закачки морская вода может забираться как в прибрежных зонах вблизи эстуария, обогащенных ВВ, так и в открытом море, где содержание ВВ невысоко (< 1 мг/л).

Возможно применение двух достаточно похожих технологических линий обработки:

• для прибрежной воды — размещение очистных сооружений на платформах или в прибрежной зоне. Первичное осветление может осуществляться отстаиванием или скоростной флотацией
• для воды открытого моря — размещение очистных сооружений на буровой платформе. Поскольку в данном случае вода, отбираемая на глубине 20 или 30 м, имеет очень низкое содержание ВВ (< 2 мг/л), для ее обработки достаточно простого фильтрования с предшествующей коагуляцией или без нее.

Очистка морской воды в целях закачки в пласт.

Транспортировка и слив балластных вод

Балластные воды перекачивают с большим расходом в оборудованные на берегу буферные бассейны-накопители, откуда их со средним расходом направляют на очистные сооружения, после чего, как правило, сбрасывают в море, иногда предварительно смешав с очищенными сточными водами первичной нефтепереработки.

В результате хранения в течение нескольких суток балластные воды хорошо отстаиваются, так что технологическая линия обработки включает лишь:

• предварительное защитное отделение масел, сглаживающее пиковые нагрузки по углеводородам;
• напорную флотацию с добавкой органического коагулянта, обеспечивающую хорошее отделение нефтяных веществ.

Нефтепереработка

Система отведения сточных вод нефтеперерабатывающего предприятия различна в зависимости от его типа, срока эксплуатации и мощности. На рис. 21 показана рекомендуемая (и все чаще используемая) схема разделения сточных вод по меньшей мере на три отдельных потока:

• загрязненные ливневые воды;
• технологические воды от процессов переработки нефти;
• балластные воды.

Такое разделение становится необходимым в случаях, когда стремятся к рециркуляции (предпочтительно после очистки) сточных вод, не содержащих солей, в систему охлаждения, пожаротушения, а также их возврата в технологический процесс и даже на питание котлов низкого давления или среднего и высокого давления.

Линии обработки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий для сброса в природную среду или повторного использования

Нефтесодержащие ливневые воды

Нефтесодержащие ливневые воды, расход которых колеблется в весьма широких пределах и часто может быть очень большим, собирают в бассейны-накопители и подвергают предварительному отделению нефти с использованием установок предварительного горизонтального отстаивания по нормам Американского института нефти (установок API) и последующего фильтрования или флотации. Иногда после такой обработки эти воды подлежат сбросу.

В зависимости от концентрации по БПК5 или фенолам предварительно обработанная вода может подвергаться перед сбросом дополнительной биологической обработке, часто в таких случаях ее направляют с установленным расходом на сооружения очистки производственных сточных вод (рис. 21).

В противном случае для возможного повторного использования предварительно обработанной воды, например в качестве подпиточной воды для систем охлаждения, требуется осуществить ее доочистку в целях удаления ВВ и (иногда) остаточных фенолов. Такую обработку могут обеспечить биофильтры (орошаемые или Biofor).

Производственные сточные воды

Производственные сточные воды поступают с различных установок предприятия нефтепереработки (атмосферной дистилляции, вакуумной дистилляции, жидкого каталитического крекинга, водородной десульфурации и других видов крекинга, легко¬го крекинга и т. п.). Сточные воды от установок обессоливания и жидкого каталитического крекинга содержат наибольшее количество солей, часто загрязнены сульфидами и в силу этого нуждаются в предварительной обработке путем их отдувки и/или окисления перед стадиями отделения масел и биологической обработки.

Окислительный процесс, разработанный компанией «Дегремон» для удаления нефти из сточных вод нефтеперерабатывающего предприятия

Отделение таких сточных вод от всех остальных потоков позволяет более эффективно обработать сульфиды, а в случае необходимости — при слишком высоком со¬держании солей — их можно затем объединить с балластными водами.

Три примера типовых линий обработки сточных вод

Нижеследующие примеры иллюстрируют варианты технологических линий обработки сточных вод от нефтеперерабатывающих предприятий с указанием результатов, получаемых при расширении масштабов внутренней рециркуляции и/или повторного использования этих вод, что позволяет снизить забор природных вод, но в то же время приводит к необходимости обработки более концентрированных по¬токов ПСВ.

Нефтеперерабатывающее предприятие «NPC» в г. Тебриз (Иран)

Относительно несложное предприятие «NPC» имеет цех каталитического реформинга, продукция которого направляется на установку производства ароматических соединений и синтетического каучука.

К производственным сточным водам, расход которых в сухой сезон составляет 200 м3/ч, через буферный бассейн объемом 6000 м3 добавляются с расходом 30 м3/ч загрязненные ливневые воды (мгновенный расход последних при поступлении составляет примерно 833 л/с, или 3000 м3/ч).

В табл. 4 приведены концентрации загрязнений (в миллиграммах на литр) в производственных сточных водах предприятия «NPC» и соответствующие нормы их сброса.
Это относительно новое (1996-1998) предприятие характеризуется удачной оптимизацией водопотребления, вследствие чего его сточные воды достаточно концентрированы.

В состав линии обработки производственных сточных вод входит установка типа API для отделения масел, бассейн-усреднитель, флотатор, аэротенк с низкой нагрузкой и вторичный осветлитель.

В силу необходимости гарантировать степень очистки, позволяющую повторно использовать в производстве обработанную воду (содержание по ХПК около 50 мг/л, что соответствует его снижению примерно на 95 %), в технологическую линию потребовалось включить стадию третичной очистки, которая включает отстой¬ник, за которым установлены три двухслойных фильтра и три фильтра с активированным углем.

Обработка осадков включает центрифугирование избыточного активного ила, который затем направляют на сжигание в смеси со всеми осадками, содержащими углеводороды (осадки установок API, отложения на наклонных плоскостях, донные осадки нефтяных танков и флотаторов), а также с отходами от установок производства синтетического каучука (бутадиеновый каучук и др.).

Нефтеперерабатывающий завод «Ретех Salina Cruz» (Мексика)

Наиболее крупный в Мексике нефтеперерабатывающий завод «Ретех Salina Cruz» (330 000 баррелей в год) до 1998 г. снабжался водой из водохранилища, образованного плотиной, тогда как сточные воды предприятия после отделения нефтепродуктов и не всегда эффективной обработки в неаэрируемых лагунах сбрасывались в море.

Вынужденная уменьшить забор воды на производственные нужды в пользу приоритетного использования водохранилища для питьевого водоснабжения, компания «Ретех» разработала программу развития системы водоснабжения и водоотведения, реализация которой была предусмотрена по инвестиционной схеме ВОТ (от англ. Build-Operate-Transfer — строительство-эксплуатация-передача) в три очереди.

После введения в строй третьей очереди проекта суммарный водозабор нефтеперерабатывающего предприятия из водохранилища будет ограничен 430 м3/ч, т. е. суммарная экономия воды по сравнению с 1998 г. составит около 85 %.

Осадки и отходы

Донные осадки установок API для отделения масел (песок, глина и нефтепродукты, приносимые главным образом ливневыми водами) извлекаются и чаще всего обрабатываются при нагревании в трехфазном сепараторе, при этом:

• отделенные углеводороды возвращаются на вход нефтепереработки;
• отмытый песок отправляется на свалку;
• вода подается на вход установки API.

В тех случаях, когда кондиционирование воды осуществляют только с помощью органических полимеров, плавающие нефтепродукты совместно с флотационным шламом направляют в резервуары с наклонным днищем.
Биологические илы обезвоживают и при необходимости стабилизируют известью; перед вывозом на захоронение их можно смешивать с осадками, образующимися при третичной очистке (декарбонатация, фильтрование и т. п.), а в случае утилизации илов в сельском хозяйстве проводится их предварительное компостирование.

Отработанные содовые растворы

Отработанные содовые растворы весьма небольшого объема содержат значительные количества серы (от 2 до 5 г/л) и иногда фенолов, что обусловливает необходимость специальной их обработки для удаления серы, а в случае надобности — и фенолов.

Удаление серы можно осуществить путем подкисления воды до значения pH = 3-3,5 и отдувки образующегося H2S нейтральным газом. После такой обработки сточные воды направляют в резервуар-накопитель, откуда их очень низким рас¬ходом подают на основные очистные сооружения (на участок удаления серы, если он имеется, в противном случае — в поток перед установкой напорной флотации). Удаление фенолов происходит в процессе биологической обработки общего потока сточных вод.