چرا مقدار نمک و اسید در نفت خام کم است

1) نمک در محلول

نمک معمولاً به عنوان محلول آب نمک در نفت خام وجود دارد. این محلول آب شور همان آبی است که با فرآیندهای ساده به راحتی از نفت خام جدا نمی شود و همان آبی است که به عنوان رسوب پایه و آب (BS&W) اندازه گیری و گزارش می شود. نمک موجود در حجم معینی از نفت خام، مقدار نمک موجود در آب نمک همراه با نفت خام است. به همین دلیل میزان نمک نفت خام نه تنها تابعی از مقدار آب باقی مانده در نفت خام است، بلکه به غلظت نمک در آب نیز بستگی دارد. در بیشتر میادین نفتی در سرتاسر جهان، نمک‌های معدنی آب عبارتند از کلرید سدیم و منیزیم.

2) نمک کریستال

ممکن است نمک به شکل کریستال در نفت خام وجود داشته باشد، اما این وضعیت به طور کلی استثنایی است. علاوه بر این، گاهی اوقات مقدار کمی گچ به صورت کریستال در نفت خام یافت می شود. برای اینکه بلورهای خاصی در نفت خام ظاهر شوند، وجود آب با غلظت نمک بسیار بالا و تشکیل کریستال ضروری است. . از آنجایی که احتمال شرایط فوق کم است، کریستال های جامد به ندرت در نفت خام دیده می شوند.

به نام خدا و با سلام

اکثر نفت خام حاوی کلریدهای سدیم و منیزیم، کمی سولفات، سیلیس و اکسید آهن هستند و حتی اگر در هنگام خروج از معادن این ترکیبات را نداشته باشند، این نمک ها در حین حمل و نقل به ویژه با کشتی وارد نفت خام می شوند.

کلریدها و سولفات ها در قطرات کوچک آب معلق در نفت خام حل می شوند. میزان این نمک ها متفاوت است و مثلا در روغن های خاورمیانه حدود 12 گرم در تن است در حالی که در روغن های مصری به 3 کیلوگرم در تن می رسد.

اگر مقدار نمک در نفت خام از 10 پوند (4.5 کیلوگرم) در هزار بشکه بیشتر شود، باید نمک زده شود. بسیاری از پالایشگاه ها نمک را کمتر از این مقدار اضافه می کنند زیرا رسوب نمک باعث گرفتگی و خوردگی تاسیسات می شود.

شرح فرآیند نمک زدن

اساس روش نمک پاشی انحلال املاح در نفت خام توسط آب است. دشواری این روش تهیه مخلوط موثر آب و روغن، مرطوب کردن ذرات جامد و جدا کردن آب شستشو از روغن است. عوامل موثر بر راندمان نمک زدن عبارتند از pH نفت خام، وزن مخصوص و ویسکوزیته و نسبت حجمی آب شستشو به نفت خام.

هدف دیگر نمک زدن حذف ذرات جامد معلق (ذرات شن، خاک رس، اکسید خاک و سولفید آهن…) در نفت خام است. در این حالت بسته به اندازه ذرات، درصد حذف باید بین 60 تا 80 درصد باشد.

عملیات نمک پاشی با مخلوط کردن نفت خام با 3 تا 10 درصد حجمی آب در دمای 90 تا 150 درجه سانتیگراد انجام می شود. درصد آب مصرفی و دمای عملیاتی به چگالی نفت خام بستگی دارد.

نمک ها در آب شستشو حل می شوند، سپس روغن و آب در مخزن جداکننده جدا می شوند. این جداسازی یا با افزودن مواد شیمیایی شکننده به امولسیون (دمولسیفایر) و یا با ایجاد میدان الکتریکی با پتانسیل بالا به منظور تسریع در چسبندگی قطرات آب حاوی نمک انجام می شود. در این حالت می توان از جریان متناوب یا مستقیم استفاده کرد. پتانسیل مورد نیاز بین 16000 تا 35000 ولت است.

در واحدهای نمک پاشی تک مرحله ای بازده عملیاتی می تواند به 95 درصد و در واحدهای دو مرحله ای تا 99 درصد برسد. در فرآیند نمک‌کاری، هم جریان مستقیم و هم جریان متناوب می‌توانند برای افزایش راندمان استفاده شوند.

در مقایسه با نفتن‌های دیگر، روغن‌های خام نفتنیک سنگین امولسیون‌های پایدارتری ایجاد می‌کنند و کارایی دستگاه‌های نمک‌کاری را کاهش می‌دهند. در این حالت دما باید بالای 135 درجه سانتیگراد و PH بین 6 تا 8 باشد.تنظیم PH با افزودن اسید به آب ورودی یا برگشتی انجام می شود.

اندازه گیری نمک موجود در نفت خام

نمک موجود در نفت خام به دلیل وجود آب شوری است که از چاه همراه نفت جاری می شود و اگر این مقدار نمک زیاد باشد منجر به صادرات نفت بی کیفیت و همچنین آسیب به جداسازی دستگاه ها در واحدهای جداسازی می شود. پالایشگاه ها معمولاً مقدار نمک در نفت خام با در نظر گرفتن کل نمک مصرفی تنظیم می شود که از مقدار مشخصی (8 پوند در هزار بشکه) تجاوز نمی کند. برای این منظور لازم است روغن مورد استفاده هم در واحدهای بهره برداری و هم در آزمایشگاه های شیمیایی آزمایش شود. در سطح بین المللی روش های خاصی برای آزمایش نمک پیشنهاد شده است.

1- روش اندازه گیری نمک با محلول های شیمیایی IP:
در این روش به دلیل اینکه نیاز بیشتری به محلول های تهیه شده شیمیایی وجود دارد، در آزمایشگاه های شیمیایی مرتبط با نفت انجام می شود.

2- روش شروع سریع اندازه گیری نمک روغن با دستگاه FLAME PHOTOMETER :
این روش در کارخانه ها استفاده می شود زیرا ساده است و حداکثر 16 پوند نمک را می توان به راحتی با این دستگاه تعیین کرد. نمک های بالاتر از این مقدار به دلیل غلظت زیاد و احتمال گرفتگی سوزن آسپیراسیون با این دستگاه قابل آزمایش نیستند.

⏺ اندازه گیری میزان نمک در نفت خام به روش IP-77/72:

مواد شیمیایی:
1 – تولوئن
2 – الکل اتان
3 – آلوم فریک
4 – آمین الکل
84 – آمین الکل
85 – آمین الکل
85

تجهیزات تست:
1- جداکننده
2- دو بورت
3- سیلندر مدرج 100 میلی لیتری
4- کاغذ صافی

هدف:
هدف از این آزمایش اندازه گیری میزان کلرید سدیم (NACL) موجود در نفت خام یا سایر فرآورده های نفتی است. در این روش روغن خام را با آب مقطر و حلال های مناسب (مانند تولوئن) می جوشانند تا نمک جذب آب شود و مقدار نمک را بر حسب کلرید سدیم محاسبه و گزارش می کنند.

روش کار:
80 گرم از نمونه را در ظرف شیشه ای 250 میلی لیتری وزن کرده و تا دمای 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) حرارت می دهیم. تولوئن CC 40 را به همان دما برسانید و در حین هم زدن به آرامی روی نمونه بریزید سپس این محلول را در ظرف تقطیر قرار دهید و ظرف نمونه را دو بار با تولوئن CC 15 که در شرایط ذکر شده گرم شده است بشویید و در ظرف تقطیر قرار دهید. 25 سی سی الکل ولرم و 15 سی سی استون را روی نمونه داخل ظرف تقطیر ریخته و مخلوط را به مدت 2 دقیقه سرد کنید و بجوشانید. سپس مخلوط را خنک و جدا می کنیم سپس لایه زیرین آب را در ظرف شیشه ای می ریزیم و در صورت نیاز از کاغذ صافی واتمن شماره 41 رد می کنیم این مقدار باید حدود CC160 باشد. اکنون 100 سی سی از محلول صاف شده را در ظرف شیشه ای بریزید و پس از افزودن CC5 اسید نیتریک درب ظرف را ببندید و بجوشانید و بخارات تولید شده را برای حذف SH2 با کاغذ آغشته به نمک استات سرب تست کنید. و تا انتهای SH2 در بخارات حاصله ادامه می دهیم (تا زمانی که سولفید هیدروژن در محلول وجود دارد کاغذ صاف سیاه می شود و حرارت دادن را ادامه می دهیم تا کاغذ آغشته به استات سرب در مجاورت محلول بی رنگ شود. بخارهای حاصل). حالا محتویات ظرف شیشه ای را خنک کرده و با آب مقطر داخل فلاسک درب دار ریخته و 100 سی سی آمیل الکل و 3 سی سی معرف زاج آهنی به آن اضافه می کنیم. آن را از زیر بورت رد کنید و چند ثانیه به شدت تکان دهید تا رسوب جمع شود. برای حذف مقدار زیادی نیترات نقره، محلول حاصل را باید به آرامی با تیوسیانات پتاسیم N/20 تیتر کرد تا زمانی که رنگ قرمز آجری ایجاد شود، سپس درب آن را ببندید و به شدت تکان دهید و تیتراسیون را ادامه دهید تا رنگ قرمز آجری ثابت بماند. . برای دقت بیشتر، آزمایش فوق را بر روی 80 گرم نمونه بدون نمک (آب مقطر – تولوئن) به عنوان شاهد انجام دهید.

توجه: به دلیل سمی بودن دود تولوئن و سایر محلول های مصرفی، فن ها باید در حین کار فعال باشند.
1- افزودن تولوئن مولکول های روغن را از آب جدا می کند.
2- افزودن الکل نقطه جوش محلول را کاهش می دهد.
3 – افزودن استون برای حل کردن مواد مومی است.
4 – افزودن اسید نیتریک برای ایجاد محیط اسیدی است. استفاده شود:

پوند کلرید سدیم در هر هزار بشکه

NACL LB / 1000 BBL = 32760 G(V)N/O

گرم کلرید سدیم در هر متر مکعب

GR/M3NACL = LB / 1000 BBL * 2085301

همچنین برای تسریع در کار به ازای اختلاف پوند در هزار بشکه نفت، حجم نیترات نقره و تیوسیانات پتاسیم را در 16.4 ضرب می کنند و یا برای گرم بر متر مکعب اختلاف را در 47 ضرب می کنند و نتیجه را مستقیماً گزارش می دهند. .

⏺ روش سریع اندازه گیری نمک نفت خام با شعله فتومتر:

اساس کار دستگاه اندازه گیری نمک روغن از نظر فیزیکی:
نور هوا و گاز از طریق لوله اختلاط (MIXER CHAMBER) پروانه های آن را می چرخاند و علاوه بر آن گاز و هوا با هم مخلوط می شوند. یک حالت مکش در لوله اختلاط ایجاد می شود و باعث می شود روغن از طریق سوزن مکش (AUTOMIZER) به داخل لوله اختلاط کشیده شود. نفت و گاز با هم مخلوط می شوند و از احتراق نمک موجود در روغن شعله زردی به وجود می آید. شعله تولید شده توسط تعدادی آینه مقعر و یک عدسی محدب در دو انتهای محفظه منعکس می شود که انرژی نور را به برق تبدیل می کند (PHOTOCALL). زیرا شعله ایجاد شده دارای نورهای مختلفی است و با قرار دادن تعدادی صفحه سدیم در جلوی محفظه مبدل و با در نظر گرفتن اینکه صفحه فقط نور زرد رنگی را که در اثر احتراق نمک و پس از برخورد نور ایجاد می شود عبور می دهد. رنگ زرد در محفظه ای تبدیل می شود که انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و به گالوانومتر هدایت می شود. این دستگاه دارای یک بازتابنده فلزی می باشد که در میدان مغناطیسی حاصل از جریان فوق الذکر قرار گرفته و در اثر کم و زیاد شدن الکتریسیته حرکت چرخشی به بازتابنده فلزی می دهد و از طرفی یک لامپ معمولی به آن نور می تابد. بازتابنده و انعکاس این نور به آینه تختی که درست در جلوی دستگاه گالوانومتر است می تابد و این آینه نور را به صفحه مدرج نصب شده بر روی دستگاه فتومتر فیلم می تابد و در نتیجه میزان نمک یا تغییر محل لکه نور روی صفحه ترازو مشخص می شود، امکان پذیر است. دستگاه گالوانومتر دارای پیچ حساسیت است که توسط نمونه نمک (روغن استاندارد) روی عدد نمک استاندارد تنظیم می شود و روغن مورد آزمایش با نمونه استاندارد اندازه گیری می شود. چون دستگاه گالوانومتر حساسیت بالایی دارد در حین کار پیچ تنظیم کناری دستگاه را به سمت FREE بچرخانید و پس از اتمام کار روی LOCK قرار دهید. عمل فوق باعث قفل شدن بازتابنده دستگاه گالوانومتر می شود و در اثر تکان دادن دستگاه به فیلم آسیبی وارد نمی شود. یک شلنگ لاستیکی تخلیه زیر دستگاه وجود دارد که باید همیشه در مخزن آب باشد. زیرا مواد رسوب شده در لوله اختلاط به این ترتیب به بیرون فشرده می شود و به این ترتیب به داخل لوله اختلاط فشرده می شود و در لوله اختلاط حالت مکش وجود دارد، اگر لوله ته نشینی در لوله اختلاط قرار نگیرد. آب، هوای آزاد به داخل مخلوط کن مکیده می شود.

تجهیزات مورد نیاز برای کار با فیلم فتومتر:
1- سیلندر شیشه ای با درب 50 سیس برای مخلوط کردن نمونه روغن
2- بطری شیشه ای 16 اونس (400 سی سی) 75757599998883 –
3 –
83-5800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
2. 99 گاز برای تامین دستگاه
6 – هوای مصرفی برای دستگاهی که فشار آن بین 14 تا 16 پوند تنظیم شده است
7 – مایع تمیز کردن دستگاه (W/16)
8 – روغن نفت سفید در صورتی که غلظت روغن خام 759 758 759 – 758 579 روغن نفت خام با غلظت بالا مخلوط شود -858999999999999998887999998887 یک ظرف شیشه ای کوچک (BECHER)

نمای شماتیک یک فتومتر شعله