Katijoninio PAM taikymas alyvos šalinimui, flokuliacijai ir kieto{0}}skysčio atskyrimui gamintam vandeniui

Žalios naftos gavybos metu naftos telkiniuose susidaro didelis kiekis pagaminamo vandens. Naftos telkiniams įžengus į vidurinį ir vėlyvąjį vystymosi etapą, vandens gamyba paprastai ir toliau didėja, o vandenyje vienu metu gali būti teršalų, tokių kaip laisvoji alyva, emulsuota alyva, suspenduotos kietosios dalelės, koloidinės dalelės, geležies sulfidas ir nuosėdų dalelės.

Šie teršalai turi reikšmingų dalelių dydžio, paviršiaus krūvio ir vandens druskingumo skirtumų; pasikliaujant vien tik gravitaciniu nusodinimu, dažnai nepavyksta pasiekti norimų atskyrimo rezultatų. Todėl gaminamose vandens valymo sistemose reikalingas koaguliavimas ir flokuliacija, siekiant pagerinti alyvos lašelių ir smulkių dalelių agregacijos būseną, o po to kietasis{1}}skysčiai atskiriami naudojant tokius įrenginius kaip sedimentacija, ištirpusių / sukelta dujų flotacija arba filtravimas.

Tarp jųkatijoninis poliakrilamidas (CPAM)yra svarbi polimerinių flokuliantų klasė. Jo pranašumas yra ne tik „kuo didesnė molekulinė masė, tuo geriau“. Tai, kas iš tikrųjų lemia lauko efektyvumą, yra molekulinės masės, krūvio tankio, dozės, tirpimo būsenos ir pagaminto vandens kokybės atitikimas.

Naftos telkinių operatoriams, siekiantiems optimizuoti pagaminto vandens cheminį apdorojimą, tinkamos rūšies pasirinkimas yra daug svarbiau nei vien vieneto kainų už toną produkto palyginimas.

I. Kodėl katijoninis PAM gali apdoroti naftos telkinių vandenį?

1. Krūvio neutralizavimas: naftos lašelių ir dalelių stabilumo mažinimas

Daugelis naftos lašelių, molio dalelių ir koloidinių medžiagų pagamintame vandenyje paprastai turi neigiamus paviršiaus krūvius. Kadangi kaip krūviai atstumia vienas kitą, šios smulkios dalelės išlieka stabiliai pasklidusios vandenyje ilgą laiką.

Katijoniniuose polimeruose yra teigiamai įkrautų katijoninių funkcinių grupių, kurios adsorbuojasi ant šių neigiamai įkrautų paviršių.

Šis procesas sumažina elektrostatinį atstūmimą tarp dalelių, todėl anksčiau stabiliai pasklidę aliejaus lašeliai ir smulkios dalelės kaupiasi.

Šis mechanizmas ypač svarbus, kai yra nedidelių emulsuotų aliejaus lašelių. Alyvos lašelius, kurių skersmuo mažesnis nei 10 µm, paprastai sunku atskirti vien dėl gravitacijos, todėl norint pagerinti tolesnio atskyrimo efektyvumą, būtinas cheminis kondicionavimas.

2. Polimerinis tiltas: didesnių flokų formavimas

Be krūvio neutralizavimo, ilgos polimero grandinės gali vienu metu adsorbuotis ant kelių aliejaus lašelių ar kietųjų dalelių, sudarydamos tarp jų „tiltus“.

Kai daugiau dalelių susijungia, sistema palaipsniui sudaro didesnius flokus.

Didesnius flokulius lengviau atskirti naudojant tokius metodus kaip:

Gravitacinis nusėdimas

Indukuota dujų flotacija (IGF)

Ištirpusio oro plūdimas (DAF)

Apdorojimas prieš hidrociklonus

Medija / gilus{0}}lovos filtravimas

Todėl praktinį katijoninio poliakrilamido vaidmenį galima apibendrinti taip:

Dalelių stabilumo mažinimas → Dalelių susidūrimų skatinimas → Fluokų formavimas → Naftos -vandens ir kietųjų{1} skysčių atskyrimo gerinimas.

II. Kurie gaminamame vandenyje esantys teršalai tinka katijoniniams polimerams?

Naftos telkinių pagamintas vanduo nėra vienodas skystis; jo teršalų sudėtis skiriasi priklausomai nuo rezervuaro tipo, vystymosi stadijos, vandens užtvindymo režimo ir lauko darbo sąlygų.

Dėmesys paprastai turėtų būti sutelktas į šias teršalų kategorijas:

1. Emulsinis aliejus

Emulsuoti aliejaus lašeliai yra mažo skersmens ir yra apsaugoti paviršių plėvelėmis ir paviršiaus krūviais, todėl jie yra atsparūs natūraliam susiliejimui. Katijoninis PAM suardo emulsijos sistemos dalis, neutralizuodamas krūvį ir sudarydamas tiltelius, todėl aliejaus lašeliai lengviau kaupiasi.

2. Suspenduotos kietosios medžiagos ir koloidai

Smulkus molis ir koloidinės dalelės pagamintame vandenyje paprastai pasižymi dideliu stabilumu. Polimerinė flokuliacija paverčia šias smulkias daleles didesniais flokuliais, o tai padidina sedimentacijos arba flotacijos efektyvumą.

3. Geležies sulfidas ir nuosėdų dalelės

Etaloninės medžiagos rodo, kad geležies sulfido ir nuosėdų dalelės paprastai turi neigiamus paviršiaus krūvius įprastomis vandens sąlygomis (pH 6–8). Dėl to jie taip pat gali dalyvauti krešėjimo ir flokuliacijos procesuose.

Tai reiškia, kad realiai renkantis produktą reikia įvertinti ne tik aliejaus kiekį, bet ir kietųjų dalelių fizines bei chemines savybes.

III. Trys svarbiausi parametrai renkantis gaminamo vandens flokuliatorius

Praktiniuose pirkimuose daugelis vartotojų pirmiausia klausia:

Kuris PAM produktas turi didžiausią molekulinę masę?

Tiesą sakant, tai yra neišsami atrankos metodika.

Katijoniniam poliakrilamidui, naudojamam gaminamo vandens valymui, vienu metu reikia atkreipti dėmesį į bent tris pagrindinius parametrus:

Molekulinė masė (MW)

Katijoninio krūvio tankis

Sausų miltelių dalelių dydis

Tipiniai parametrų diapazonai pateikiami toliau:

Todėl tikrasis produkto pasirinkimas turėtų būti kelių{0}}parametrų derinimo procesas, o ne vieno{1}}parametrų palyginimas.

IV. Kokia yra tinkama pagaminto vandens valymo molekulinė masė?

Pirminiam susidariusio vandens skaidrinimui{0}}ypač cheminio kondicionavimo metu priešIndukuota dujų flotacija (IGF)arba hidrociklonai{0}}rekomenduojamas diapazonas:

10 milijonų – 14 milijonų daltonų.

Šiuo diapazonu pasiekiama pagrįsta flokuliacijos greičio ir tirpalo klampumo pusiausvyra.

Didesnė molekulinė masė paprastai sukuria didesnius ir stipresnius flokulius, o tai naudinga sedimentacijai. Tačiau per didelė molekulinė masė gali sukelti:

Padidėjęs tirpalo klampumas

Dozavimo ir dozavimo sunkumai cheminių medžiagų įpurškimo sistemose

Klampių arba gleivių likučių susidarymas iš polimero pertekliaus

Per dideli pūsleliai, kurie užkemša pasroviui skirtą filtravimo terpę

Taigi katijoninio PAM didesnė molekulinė masė ne visada atitinka geresnes savybes.

Giliam-sluoksniam arba smulkiam filtravimui, jei dideli pūsleliai linkę užkimšti filtro terpę, reikėtų atsižvelgti į santykinai mažesnį molekulinės masės diapazoną. Giluminio{2}}filtravimo atskaitos diapazonas yra:

6–10 milijonų daltonų.

Tai paaiškina, kodėl skirtingiems apdorojimo vienetams reikia skirtingų polimerų rūšių.

V. Kodėl įkrovos tankis turi įtakos pagaminto vandens flokuliacijai?

Katijoninio krūvio ir Zeta potencialo ryšys

Įkrovos tankis yra kritinis parametras gaminant vandenį. Apskritai, didesnis katijonų krūvio tankis suteikia stipresnę neutralizavimo galimybę prieš neigiamai įkrautus aliejaus lašelius ir daleles.

Tipiškas katijoninio krūvio tankio diapazonas yra:

20 – 60 mol%.

Tačiau didesnis įkrovimo tankis ne visada yra geresnis.

Per didelis katijoninis krūvis gali sukelti dalelių paviršiaus krūvio pasikeitimą,-stabilizuodamas anksčiau sukauptą sistemą.

Todėl faktiniam produkto pasirinkimui reikia stebėti:

Neapdoroto vandens Zeta potencialas → Po{0}}Dozavimo Zeta potencialo pokytis → Plokščių susidarymas → Supernatanto drumstumas → Aliejaus kiekis.

Optimalus įkrovos tankis gali labai skirtis įvairiuose gaminamo vandens šaltiniuose. Vertinimo rezultatai rodo, kad vidutinis krūvio tankis30–40 mol%paprastai suteikia platų veikimo langą įvairiems gaminamo vandens srautams.

VI. Kodėl didelį{1}}druskumą turintį vandenį sunkiau apdoroti?

Tai didelis lauko veiklos iššūkis.

Kai pagamintame vandenyje padidėja bendras ištirpusių kietųjų medžiagų kiekis (TDS), ištirpę jonai suspaudžia dvigubą elektrinį sluoksnį ant dalelių paviršių.

Kai TDS viršija50 000 mg/l, šis įkrovimo{0}}apsauginis efektas tampa ypač ryškus.

Paprastais žodžiais:

Didesnis druskingumas → Suspaustas dvigubas sluoksnis → Sumažėjusi efektyvaus paviršiaus įkrovimo sąveika → Sumažėjęs akivaizdus polimero įkrovimo efektyvumas.

Todėl esant didelio-druskumo sąlygoms, negalima paprasčiausiai nukopijuoti polimero kokybės pasirinkimų, naudojamų mažo- druskingumo vandeniui.

Kai gaminamo vandens druskingumas labai svyruoja, produktai, kurių katijoninio krūvio tankis yra50–60 mol%paprastai palaiko nuoseklesnį flokuliacijos efektyvumą platesniame druskingumo spektre.

Nepaisant to, galutinio produkto pasirinkimas vis tiek turi būti patvirtintas naudojant faktinius lauko vandens mėginius, o ne pasikliaujant vien teoriniais parametrais.

VII. Kaip nustatyti optimalią PAM dozę naudojant stiklainį?

Net ir pasirinkus tinkamą produkto rūšį, netinkamai dozuojant gydymo rezultatai bus neoptimalūs.

Įprasta veiksminga dozėkatijoninis poliakrilamidasgaminamo vandens valymas yra:

1–10 mg/l.

Tačiau šis diapazonas naudojamas tik kaip bendra nuoroda ir negali pakeisti laboratorinių indelių tyrimų.

Rekomenduojama stiklainio bandymo procedūra

Pradėkite testavimą nuo0,5 mg/l.

Dozę didinkite laipsniais1 mg/l.

Tęskite, kol įvyks vienas iš šių dalykų:

Supernatanto skaidrumo plynaukštės

Drumstumas pasiekia minimalų tašką

Flokai didėja toliau nepagerinant atskyrimo

Stebimas sistemos at{0}stabilizavimas

Parametrai, kuriuos reikia stebėti vienu metu:

Drumstumas

Aliejaus kiekis (aliejus ir riebalai)

Floko dydis

Floko nusėdimo greitis

Atsparumas šlyčiai

Optimali dozė yra ne taškas, iš kurio gaunamas „didžiausias pūslelinis“, o dozė, subalansuojanti bendrą gydymo efektyvumą su pagrįstomis cheminės veiklos sąnaudomis.

Dinaminei įrangai, tokiai kaip IGF, rekomenduojama nustatyti pradinį lauko dozavimo greitį10-15% mažesnisnei optimali bandomoji stiklainio koncentracija, tada patikslinkite{0}}, atsižvelgdami į{1}}realaus laiko veiklos rezultatus.

VIII. Kodėl tinkamas tirpimas turi įtakos gydymo rezultatams?

Lauko operatoriai dažnai pastebi, kad tas pats polimeras duoda pastebimai skirtingus rezultatus, kai ruošiamas skirtingomis pamainomis.

Problema nebūtinai kyla dėl produkto kokybės, bet dažnai dėl netinkamo sprendimo paruošimo.

Jei makiažo metu sausi milteliai nėra tinkamai paskirstyti-, jie gali sudaryti „žuvies akis“ arba neištirpusius polimerų aglomeratus.

Todėl ruošdami polimero tirpalą operatoriai turėtų:

Sausus miltelius tolygiai paskirstykite vandenyje;

Naudokite tinkamus švytuoklius arba didelio{0}}šlyties sklaidiklius;

Venkite vienu metu išpilti didelio kiekio miltelių;

Skirkite pakankamai hidratacijos laiko;

Užtikrinkite visišką polimerinių grandinių išvyniojimą.

Rekomenduojama leisti tirpalui pasenti / pailsėti30-60 minučiųpo sumaišymo, kad būtų galima visiškai išplėsti grandinę. Kai ruošiami pradiniai tirpalai, kurių koncentracija yra didesnė0.5%, klampumas žymiai padidėja, o tai gali trukdyti tiksliai dozuoti ir išmatuoti.

Atokiose vietose, kur vandens ar maitinimo šaltiniai yra riboti, verta apsvarstyti emulsijos{0}} tipo PAM. Emulsijos produktai paprastai visiškai ištirpsta viduje5-15 minučių.

IX. Kodėl skirtingiems vandens srautams reikia skirtingų rūšių?

Naftos telkinių išgaunamas vanduo įvairiose vietose labai skiriasi.

Pavyzdžiui:

Pakrantės laukai prieš jūroje esančias platformas

Tvirta alyva, palyginti su įprastiniais rezervuarais

Greenfield vs brandus turtas

Mažo-druskumo vanduo, palyginti su dideliu-TDS vandeniu

Didelis-naftos-vandens kiekis, palyginti su dideliu-suspenduotu-kietu vandeniu

Net jei dviejuose naftos telkiniuose naudojama identiška perdirbimo įranga, negalima manyti, kad jie turėtų naudoti tą pačią PAM klasę.

Todėl prieš pasirenkant flokuliantą gaminamam vandeniui, reikia surinkti šiuos bazinius parametrus:pH, TDS, aliejus ir riebalai, TSS, Zeta potencialas ir dalelių dydžio pasiskirstymas.

Rekomenduojama atrankos darbo eiga:

1 veiksmas: analizuokite žalią vandenį- Sukurkite pradinį vandens kokybės profilį.

2 veiksmas: ekrano kandidato pažymiai- Pasirinkite 2–3 kandidatų klases pagal molekulinės masės ir krūvio tankio reikalavimus.

3 veiksmas: patikrinkite stiklainį- Palyginkite įvairių dozių drumstumą, aliejaus kiekį ir floko charakteristikas.

5 veiksmas: vykdykite bandomąjį / lauko bandymą- Atlikite nuolatinius bandymus su reprezentatyviu lauko vandeniu keletą dienų, kad įvertintumėte našumą esant natūraliems vandens kokybės svyravimams.

5 veiksmas: nustatykite veiklos gaires- Galutinai nustatykite produkto rūšį ir dozavimą, tada sukurkite pagrindinių veiklos rodiklių stebėjimo protokolus.

Šis struktūrinis metodas užtikrina ilgalaikį{0}} veikimo stabilumą kur kas geriau nei perkant chemines medžiagas, remiantis tik atskiromis TDS specifikacijomis arba vieneto kainomis.

X. Kodėl partijos-į-gamybos nuoseklumas yra labai svarbus?

Vykdydami ilgalaikius pirkimus-klientai mažiau rūpinasi, ar „viena partija veikė gerai“, ir labiau rūpinasi:

„Ar kita siunta veiks taip pat?

Polimerų molekulinės masės pasiskirstymo, krūvio tankio ir likutinio monomero kiekio skirtumai gali turėti įtakos realaus lauko veikimui{0}}.

Jei toje pačioje produkto klasėje yra reikšmingas partijos-į-skyrius, lauko operacijos gali patirti:

Sumažėjęs gydymo efektyvumas naudojant vienodas dozes;

Nenuoseklūs floko dydžiai;

Supernatanto drumstumo svyravimai;

Padidėjęs cheminių medžiagų suvartojimas;

Nuolat reikia rankiniu būdu{0}}reguliuoti dozavimo siurblius.

Todėl pirkdami katijoninį PAM naftos telkinių išgaunamam vandeniui, pirkėjai turėtų žiūrėti ne tik į vienos partijos analizės sertifikatus (COA) ir įvertinti tiekėjo gamybos stabilumą, partijos nuoseklumą ir kokybės kontrolės (QC) sistemą.

Ilgalaikiams{0}}projektams pastovi produktų kokybė yra tiesioginis išlaidų pranašumas.

XI. Kaip ECOLINK TECHNOLOGY palaiko gaminamo vandens projektus

ECOLINK TECHNOLOGY daugiausia dėmesio skiria vandens valymo chemikalams ir įrangai. Mes ne tik tiekiame chemijos produktus, tokius kaip poliakrilamidas, bet ir siūlome produktų derinimo ir integruotus sprendimus, pritaikytus esamoms klientų vandens valymo sistemoms.

Naftos telkinių vandens projektams teikiame paramą šiose srityse:

1. Produkto klasės atitikimas

Pagalba pasirenkant optimalią PAM klasę pagal kliento vandens kokybės duomenis, įskaitant:

pH

TDS

TSS

Aliejus ir tepalas

Zeta potencialas

Srauto greitis / talpa

Esamas proceso dizainas

2. Mėginių teikimas ir stiklainių testavimo palaikymas

Projektams be iš anksto{0}}nustatyto laipsnio siūlome išbandyti pavyzdžius ir suderinti techninius sprendimus pagal lauko vandens charakteristikas.

3. Vandens valymo chemikalai

Be katijoninio PAM, tiekiame polialiuminio chloridą (PAC) ir kitas vandens valymo chemines medžiagas, pritaikytas specifiniams projekto poreikiams.

4. Vandens valymo įranga

Jei klientams reikalingas įrangos atnaujinimas ar naujos instaliacijos kartu su cheminių medžiagų tiekimu, ECOLINK TECHNOLOGY teikia išsamius įrangos sprendimus, įskaitant:

Nuotekų valymo įrenginiai (ETP)

Nuotekų valymo įrenginiai (STP)

Atvirkštinio osmoso (RO) sistemos

Ultrafiltravimo (UF) sistemos

Elektrodejonizacijos (EDI) didelio{0}}grynumo vandens sistemos

Jūros vandens gėlinimo įrenginiai

Kitos pritaikytos vandens valymo sistemos

Šis integruotas požiūris sumažina ryšio išlaidas, nes nebereikia derinti atskirų cheminių medžiagų tiekėjų, įrangos gamintojų ir inžinierių konsultantų.

XII. Ilgalaikės{1}}stabilios vandens valymo cheminių medžiagų tiekimo grandinės sukūrimas

Eksploatuojant naftos telkinius, cheminių medžiagų tiekimo stabilumas yra toks pat svarbus kaip ir produkto našumas.

Didelės apimties{0}}vandens valymo įrenginiuose dėl polimero tiekimo sutrikimų arba vėlavimų gali atsirasti:

Nutrūkęs cheminių medžiagų dozavimas;

Sumažintas gaminamo vandens tvarkymo pajėgumas;

Sutrikę pakartotinio{0}}įpurškimo vandens valymo grafikai;

Tolesnės gamybos kliūtys.

Palaikomas gamybos pajėgumų300 000 tonų poliakrilamido per metusir platus pardavimo tinklas60 šalių, siūlome tvirtą ilgalaikį-tiekimo užtikrinimą. Didelės apimties projektų atveju nuosekli gamyba, atsargų valdymas ir vandenyno/žemės logistikos koordinavimas yra esminiai patikimos tiekimo grandinės komponentai.

ECOLINK TECHNOLOGY koordinuoja gaminių derinimą, mėginių testavimą, techninę dokumentaciją, kokybės atitiktį, užsakymų vykdymą ir įrangos palaikymą, kad pateiktų visapusiškus pirkimų sprendimus.

XIII. Dažnai užduodami klausimai (DUK)

1. Ar katijoninis poliakrilamidas tinka visiems gaminamiems vandens srautams?

Nebūtinai.Gaminamas vanduo skiriasi naftos lašelių charakteristikomis, TDS, TSS, pH, Zeta potencialu ir kietųjų dalelių sudėtimi. Skirtingoms vandens matricoms reikia skirtingų polimerų rūšių. Galutinis pasirinkimas turi būti pagrįstas faktiniu vandens mėginio tyrimu.

2. Ar didesnės molekulinės masės visada geriau?

Nr.Didesnė molekulinė masė padeda susidaryti didesniems flokuliams, tačiau per didelis MW gali padidinti tirpalo klampumą, sukelti per-dozavimą arba užkimšti filtravimo sistemas. Norint paaiškinti prieš IGF, rekomenduojamas diapazonas10–14 milijonų daltonų; giluminio{0}}filtravimo diapazonas yra toks6–10 milijonų daltonų.

3. Kokį krūvio tankį reikėtų pasirinkti didelio-druskingumo vandens gamybai?

Kai TDS viršija50 000 mg/l, reikia atsižvelgti į įkrovimo{0}}ekranavimo efektus. Pagamintam vandeniui, kurio druskingumas svyruoja dideli, katijoninio krūvio tankis yra50-60 mol%paprastai suteikia geresnį prisitaikymą. Tačiau primygtinai rekomenduojama tirti indelius su didelio ir{1}}mažo druskingumo mėginiais.

4. Kokia yra tipinė katijoninio PAM dozė?

Tipiškas veiksmingų dozių diapazonas yra1–10 mg/l. Tiksli optimali dozė turėtų būti nustatyta išbandžius stiklainius ir paleidžiant eksploatuoti vietoje, o ne taikant fiksuotą skaičių.

5. Ar esamą anijoninį PAM galima tiesiogiai pakeisti katijoniniu PAM?

Būtinas atsargumas.Anijoniniai ir katijoniniai polimerai gali reaguoti vienas su kitu ir sudaryti nuosėdas. Prieš keičiant produktus, dozavimo sistemos ir linijos turi būti kruopščiai išplautos, o dozavimo ir maišymo parametrai{1}}įvertinti iš naujo.

6. Kaip turėtų būti laikomas sausas katijoninis PAM?

Sausas PAM turi būti laikomas sandariame inde, apsaugotoje nuo drėgmės ir tiesioginių saulės spindulių, vėsioje, sausoje aplinkoje. Sauso katijoninio PAM tinkamumo laikas yra12-24 mėn. Emulsiniai produktai turi būti apsaugoti nuo užšalimo ir laikomi aukščiau5 laipsnis.

Išvada: tinkamo PAM pasirinkimo esmė yra vandens kokybės atitikimas, o ne „didžiausia molekulinė masė“

Naftos telkinių vandens valymas yra dinamiškas procesas. Galutinis atskyrimo efektyvumas priklauso ne tik nuo paties polimero, bet ir nuo žaliavinio vandens savybių, alyvos lašelių dydžio, Zeta potencialo, TDS, TSS, maišymo dinamikos, įrangos konfigūracijos ir lauko dozavimo protokolų.

Todėl tinkamo katijoninio poliakrilamido parinkimas turi prasidėti nuo vandens kokybės analizės, po to atliekami stiklainio bandymai, kad būtų galima patikrinti rūšį, ir lauko bandymai, siekiant optimizuoti galutinę dozę.

Ilgalaikiams{0}}projektams partijos nuoseklumas, tiekimo patikimumas, techninė pagalba ir įrangos suderinamumas yra vienodai svarbūs.

ECOLINK TECHNOLOGY teikia visapusišką vandens valymo cheminių medžiagų ir įrangos palaikymą, siūlydama produktų pasirinkimą, mėginių testavimą, techninę dokumentaciją, tiekimo grandinės koordinavimą ir išsamius vandens valymo sprendimus.

Jei ieškote veiksmingo polimerinio tirpalo, skirto didelio -naftos, didelio-druskumo ar didelio-suspenduoto- kieto kiekio pagamintam vandeniui, pasidalykite savo lauko vandens kokybės duomenimis ir esamo proceso informacija. Mūsų techninė komanda padės įvertinti tinkamas produktų rūšis ir dozavimo parametrus.