хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Причины появления хлорорганических соединений в нефти

Добываемая нефть представляет собой многофазную многокомпонентную смесь, ее химический состав находится в тесной корреляции с местом разработки. Важным показателем качества товарной нефти является содержание в ней хлорорганических соединений. Наличие хлорорганических соединений (ХОС) является потенциально опасным для предприятий нефтепереработки и может привести к финансовым потерям.

Некоторые из хлорорганических соединений представляют собой мощные растворители, которые наилучшим образом показывают себя в качестве средств для промывки скважин в процессе бурения, что в результате приводит к увеличению объема добываемого сырья, но может приводить к его загрязнению хлорорганикой. Кроме того, причиной наличия в нефти хлорсодержащих компонентов могут быть реагенты, используемые в процессе обработки, перевозки и хранения нефтяного сырья.

хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Для чего нужны реагенты?

Под реагентами подразумевают особые композиции, которые тем или иным способом влияют на свойства добываемого, перерабатываемого или транспортируемого продукта. Они делятся на несколько групп:

Реагенты различаются по стойкости, безопасности, производительности, стоимости, ограничениям, совместимости с другими компонентами. В связи с ограничением на ХОС сегодня чаще используют реагенты, в которых они не содержатся, чтобы уменьшить степень износа дорогостоящего оборудования. Но в некоторых случаях наличие хлорорганики делает процессы значительно более эффективными.

Зачем добавлять в нефть органические соединения хлора?

Фракции нефти, такие как смолисто-парафиновая и смолисто-асфальтеновая, имеют повышенный уровень вязкости. Содержание в них гетероциклических высокомолекулярных композиций иногда достигает 50% массы. ХОС нужны для того, чтобы снизить вязкость и растворить содержащиеся смолы — это помогает повысить нефтеотдачу пластов.

При этом пласты — не единственное место, где образуются вязкие отложения. Они также появляются внутри транспортирующего и добывающего оборудования. С течением времени такие отложения накапливаются, поэтому необходимо промывать:

Зачастую промывание делается с помощью хлорорганических растворителей, поскольку они достаточно эффективны. На каждом этапе добычи, перевозки и переработки сырья содержание ХОС должно контролироваться.

Сегодня все методы, которые могут помочь эффективно избавиться от примесей, в том числе и от ХОС, либо находятся на стадии разработки, либо относятся к запатентованным технологиям. Поиск новых способов — одна из важнейших задач в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли. А контроль качества является составной частью любой новой технологии, связанной с нефтепереработкой.

хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Современное решение проблемы от «НПФ «Мета-хром»

Компания «НПФ «Мета-хром» совместно с ПАО «Средневолжский НИИНП» разработали «Методику измерений массовой концентрации летучих органических соединений в химических реагентах, используемых при добыче нефти методом капиллярной газовой хроматографии». Разработанная методика успешно применяется многими российскими предприятиями, в числе которых можно отметить ПАО «Татнефть», ПАО «Химпром». Для реализации задачи используется хроматограф «Кристаллюкс-4000М» (производство ООО «НПФ «Мета-хром»).

Источник

На что влияют хлорорганические соединения в нефти

хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Основные проблемы наличия хлорорганических соединений в нефти

Сама по себе хлорорганика, как и нефть относится к углеводородам, и ее присутствие должно было выражаться исключительно в разжижении добываемого сырья. Однако, хлорорганические соединения наносят вред нефтеперерабатывающему и транспортирующему оборудованию. Чем опасна и чем вредна хлорорганика?

Эти соединения оказались нестабильны в условиях нефтепереработки. Они вступают в реакцию гидрирования в процессе очистки нефти от сернистых соединений, подвергаются реакции дегалогенирования просто при нагревании, например, на установке атмосферно-вакуумной разгонки, разрушаются в ходе крекинга или любого другого каталитического процесса, отравляя при этом катализаторы. В результате разрушения хлорорганики образуются ненасыщенные углеводороды, и выделяется HCl. Именно хлороводород оказывает негативное влияние на дальнейший процесс переработки, вызывая повреждение оборудования за счет образования отложений и коррозии.

Коррозионная активность хлорид-иона

Чем опасен хлор для нефтепромышленного оборудования?

Хлорид-ион сдвигает потенциал атомов железа в сторону меньшей электроотрицательности, тем самым увеличивая скорость коррозии. Ионы хлора легко адсорбируются на поверхности металла, вытесняя пассиваторы, растворяя пассивирующие пленки. В присутствии воды обеспечивают переход ионов металла в раствор, поскольку хлориды железа растворимы. Аналогичное влияние хлорид-ион оказывает и на другие конструкционные материалы нефтехимической аппаратуры: хром, никель, алюминий и т.д.

Кроме того, хлороводород реагирует с аммиаком, образуя нерастворимую в органической среде соль аммония.

Все это объясняет, чем опасен хлор и, почему необходимо контролировать содержание хлорорганики в нефти. Обзорную статью о методах анализа ХОС можно посмотреть по ссылке.

Возможный ущерб, связанный с высоким содержанием хлоридов в нефти

Закупорка и коррозионное изнашивание установок может привести к снижению производительности предприятия и даже к полной его остановке.

Из практики известно, что такие негативные влияния переработка высоко хлорированной сырой нефти оказывает на:

Источник

Откуда в нефти хлорорганические соединения

хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Добываемое из нефтяных скважин сырье представляет собой многокомпонентную и многофазную систему. Различают пластовую, сырую и товарную нефть. Элементный состав нефти зависит от месторождения. Хлор входит в состав природной нефти в небольших количествах и только в виде неорганических хлоридов. Обзорная статья о хлорорганике в нефти доступна по ссылке.

Откуда берутся органические хлориды в нефти

Хлорорганика (ХОС) включает любые органические соединения, в которых, по крайней мере, один атом водорода замещен на один атом хлора, т.е. в структуре присутствует одна и более ковалентная связь C-Cl. ХОС получают синтетическим путем, применяя их в технологических целях.

Как попал органический хлор в состав нефти, если ХОС имеют искусственное происхождение?

Реагенты, используемые при транспортировке, переработке и хранении также будут источниками хлоридов в нефти.

Зачем добавляют реагенты

Выделяют несколько групп реагентов:

эмульгаторы и деэмульгаторы;

ингибиторы асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО);

При выборе реагента следует учитывать такие факторы, как производительность, эффективность, стойкость, безопасность, цена, совместимость и ограничения, в том числе связанные и с содержанием хлорорганических соединений. После запрета на использование хлорорганики предпочтения отдаются реагентам, которые не включают в состав ХОС. Однако, в некоторых случаях, применение органических хлоридов способствует повышению эффективности процессов.

Зачем в нефть добавляют хлор в составе органических соединений

Смолисто-асфальтеновая и смолисто-парафиновая фракции нефти представляют из себя коллоидные растворы, обладающие повышенной вязкостью. Эти фракции состоят из высокомолекулярных гетероциклических соединений, содержание которых в нефти в некоторых случаях может доходить до 25 – 50% по массе. Снижение вязкости и растворение смол необходимо для увеличения нефтеотдачи пластов, для чего используют хлорорганические соединения.

Образование вязких отложений, таких как АСПО, происходит не только в пластах, но и внутри добывающего и транспортирующего оборудования. По мере того как образуются и накапливаются отложения, также возникает необходимость использования хлорорганических растворителей для промывания бурового оборудования, нефтепроводов и резервуаров для хранения и т.д.

Зачем в нефть добавляют хлориды неорганического происхождения

Нефтепромышленные реагенты могут представлять собой источник и других хлорсодержащих примесей в нефти. Так, например, для предотвращения микробиологической коррозии нефтедобывающего оборудования используют бактерициды, которые подавляют рост анаэробных бактерий, таких как сульфовосстанавливающие. В составе таких средств используют органические соли – хлориды четвертичных аминов.

Для решения проблемы солеотложения разработаны различные ингибиторы этого процесса, содержащие гидрохлориды органических аминов, сахаров, хлорид натрия.

Таким образом, становится понятно, откуда берутся неорганические хлориды в нефти после ее отмывки и предварительной очистки.

Причиной попадания хлора в конечные нефтепродукты также является использование различных реагентов. По мере того как образуются продукты распада ХОС, ускоряется процесс коррозии и износ оборудования.

О методах очистки от хлороорганических соединений можно почитать в следующей статье.

Источник

Хлорорганические соединения в нефти

хлорорганические соединения в нефти на что влияют

Проблемы загрязнения нефти

Независимо от месторождения добываемая нефть всегда содержит различные загрязняющие компоненты: вода, газ, механические примеси, серосодержащие вещества, хлориды и т.д.

Помимо этого, хлористый водород, выделяемый хлорорганическими соединениями, реагирует с аммиаком, который также образуется при очистительном гидрировании из азотсодержащих соединений. Продукт такой реакции, хлорид аммония, представляет собой твердое вещество, которое может забивать арматуру, блокировать теплообменники, засорять трубопровод и оборудование в целом.

Таким образом, хлор в нефти представляет собой серьезную проблему для безопасной переработки природного ресурса в качественное топливо и в другие нефтепродукты. Статья о влиянии ХОС на производственные процессы доступна по ссылке.

Источники загрязнений

Загрязнение хлором может быть естественное и искусственное. Неорганические хлориды попадают в нефть при ее добыче вместе с пластовой водой. Хлорорганические соединения редко присутствуют в природе. Однако для поддержания уровня добычи нефти, по мере истощения ее запасов на месторождении, нефтяники используют хлорсодержащие реагенты, которые добавляют прямо в скважины. Хлор в нефти позволяет повысить отдачу пластов, разжижая смолистые и асфальтные отложения.

Подробную информацию об источниках загрязнения нефти хлором можно найти в отдельной статье.

Хлорорганические соединения в нефти

Гидратация хлорорганических соединений в нефти представляет собой основной процесс, приводящий к загрязнению хлором исходного сырья после проведения обессоливания.

Источник

Транснефть. Органические хлориды опасны для НПЗ, но безвредны для нефтепроводов

Под воздействием высоких температур (более 150°С) на НПЗ органические хлориды разлагаются с выделением соляной кислоты, которая приводит к значительной коррозии внутренней поверхности трубопроводов и оборудования НПЗ.

Органические хлориды используются в качестве реагента при добыче высоковязкой нефти.
Нефтедобывающие компании закачивают органические хлориды в скважины для разжижения асфальто-смолистых отложений с целью увеличения нефтеотдачи пластов.
Таким образом, органические хлориды попадают в трубопроводную систему Транснефти только вместе с нефтью, полученной от нефтедобывающих компаний, а дочки Транснефти хлорорганические соединения в транспортируемую нефть не добавляют.

Качество нефти при приеме в систему трубопроводного транспорта до 2002 г. регламентировались ГОСТ 9965-76 «Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия» в котором требования по ограничению содержания органических хлоридов отсутствовали.
Таким образом, по большей части действующей системы магистральных нефтепроводов (МНП) на протяжении 20-30 лет транспортировали нефть без контроля содержания органических хлоридов, и за этот период негативных коррозионных воздействий со стороны данных химических соединений на нефтепроводы и технологическое оборудование не выявлено.

В настоящее время действует ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия», который устанавливает ограничение по массовой доле органических хлоридов во фракции, выкипающей до температуры 204 °С, не более 10 (ррт) мкг/г.
Из-за проблем, связанных с выходом из строя оборудования НПЗ в 2001 г. Минэнерго был издан приказ №294 «О запрещении применения хлорорганических реагентов в процессе добычи нефти», который отменен приказом №228 Минэнерго в 2012 г.

Негативное воздействие органических хлоридов на оборудование НПЗ при нагреве нефти в процессе ее переработки является широко известной проблемой и описано в различных литературных источниках.
Проблем, связанных с воздействием хлоридов на трубопроводы, технологическое оборудование и металлоконструкции резервуаров Транснефти не выявляется, т.к. при температурах перекачки, принятых в Транснефти (5-40 °С), разложения органических хлоридов не происходит и тем самым отсутствует вероятность негативного коррозионного влияния на работу магистральных нефтепроводов.

Согласно данным справочной литературы органический хлорид дихлорэтан разлагается с выделением соляной кислоты только при температурах 140-250 °С.
Таким образом, органические хлориды, транспортируемые вместе с нефтью по системе МНП, коррозионной активностью к материалу трубопроводов, технологического оборудования и конструкциям резервуаров не обладают.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *