Wet Crude Treatment part.3

dehydrator
Print Friendly, PDF & Email

شرح عملية معالجة النفط الرطب

 المهندس رائد العبيدي

هناك العديد من التصاميم المختلفة لمحطات معالجة النفط الرطب ، ولكن الأختلاف بينها ليس جوهرياً ، بل هو أختلاف ناتج عن فلسفة معينة تخص الشركة المصممة لمنظومة المعالجة هذه أو تلك ، ولكنها في النهاية لا تختلف في المحددات والشروط الأساسية للمعالجة وفي المباديء الأساسية التي يحددها قانون ستوك ، أو أساسيات عملية معالجة المستحلبات التي تم ذكرها في الجزء الأول أو الجزء الثاني.
أن هناك ثلاثة خطوات أساسية لأي عملية معالجة وهي:
1. التسخين Heating.
2. المعالجة الكيميائية Chemical Treatment.
3. المعالجة الكهربائية Electrical Treatment.

المخطط التالي يبين محطة نموذجية لمعالجة النفط الرطب :
Wet Crude Treatment facility

 حيث يتم تسخين النفط في بداية عملية المعالجة وذلك لأن للحرارة دوراً كبيراً في عملية الفصل حيث أنها تقلل اللزوجة ويتم التسخين بواسطة المسخنة Heater والتي قد تكون مسخنة من النوع المباشر Direct Heater أو مسخنة من النوع غير المباشر Indirect Heater ، حيث في النوع المباشر يتم إمرار النفط خلال ملف coil ليتعرض الى غازات الأحتراق الحارة hot flue gases . أما النوع غير المباشر فيتم فيه تسخين وسط آخر (مثل الماء) بواسطة غازات الأحتراق ومن ثم تسخين النفط بواسطة الماء الحار ، حيث أن أنابيب النفط تمر خلال الماء الحار (الحمام المائي).

أن أختيار طريقة التسخين يعتمد على كمية الماء الحر Free water ، فإذا كانت نسبة الماء الحر تتراوح بين (1-2) % لذا يستخدم مسخنة النوع غير المباشر ، وفي حالة  أحتوائه على أكبر من هذه النسبة يتم أختيار مسخنة النوع المباشر ولكن يتوجب إزالة الماء الحر قبل المسخنة من خلال أدخالها الى عازلة أفقية ثلاثية الطور.

بعد التسخين يدخل النفط الى العازلة المائية ولكن بعد حقنه بمادة كاسر الأستحلاب ، بالأضافة الى ماء الغسل Wash Water والذي يستخدم لغسل الأملاح والذي يتم تجهيزه من خلال منظومة ماء الغسل التي تتكون من خزان ماء الغسل والمضخات الملحقة به، في حين أن مادة كاسر الأستحلاب يمكن حقنها في خط دخول المضخة Pump Suction أو خط خروج المضخة Pump Discharge أما في داخل العازلة فأن النفط يصعد الى أعلى للدخول في المجال الكهربائي ، أن أستخدام الحرارة وكاسر الأستحلاب ومن ثم المجال الكهربائي ، سيؤدي الى كسر أغشية القطرات ، ومن ثم تصادمها وأندماجها ونزولها بفعل الجاذبية ، حيث يجب أن تعمل جميع هذه العوامل مجتمعة لغرض المعالجة. وتحتوي عازلات النفط الرطب على مجموعتين أو ثلاث من الأقطاب الكهربائية المرتبطة بمحولة كهربائية Electric Transformer ، ويكون دخول النفط من خلال أنبوب تجميع يحتوي على فتحات لتوزيع النفط بشكل متساو في العازلة ليصعد الى المجال الكهربائي الذي تجهزه الأقطاب الكهربائية ، وبمساعدة مادة كاسر الأستحلاب التي تم حقنها مسبقاً قبل الدخول الى العازلة المائية Dehydrator يتم عزل القطرات المائية ونزولها الى الأسفل ليتم عزل الماء ونزوله من اسفل العازلة ، حيث يتم تجميعه مع الماء الخارج من العازلة الملحية Desalter في أنبوب واحد يذهب الى وحدة معالجة الماء المنتج Produced Water Treatment.

أن ما يحصل في العازلة المائية Dehydrator أو العازلة الملحية Desalter يمكن تلخيصه بثلاث خطوات:

كسر المستحلب – أندماج القطرات – الترسب بفعل الجاذبية.

للمزيد عن عملية معالجة النفط الرطب يمكنكم متابعة هذا الفديو التعليمي من قناتنا على اليوتيوب:

وفي حالة حصول بعض المشاكل التشغيلية فأن النفط الخارج من الوحدة لن يكون بالمواصفات التصديرية المطلوبة من حيث نسبة الماء والأملاح ، ولذا يجب تجهيز خط آخر  لإعادة النفط الى المعالجة مرة أخرى. وبعد عملية معالجة النفط الرطب ، يتم تجميع النفط المعالج في خزانات ليتم ضخها الى التصدير. حيث يتم تسخين النفط في بداية عملية المعالجة وذلك لأن للحرارة دوراً كبيراً في عملية الفصل حيث أنها تقلل اللزوجة ويتم التسخين بواسطة المسخنة Heater والتي قد تكون مسخنة من النوع المباشر Direct Heater أو مسخنة من النوع غير المباشر Indirect Heater ، حيث في النوع المباشر يتم إمرار النفط خلال ملف coil ليتعرض الى غازات الأحتراق الحارة hot flue gases . أما النوع غير المباشر فيتم فيه تسخين وسط آخر (مثل الماء) بواسطة غازات الأحتراق ومن ثم تسخين النفط بواسطة الماء الحار ، حيث أن أنابيب النفط تمر خلال الماء الحار (الحمام المائي). أن أختيار طريقة التسخين يعتمد على كمية الماء الحر Free water ، فإذا كان نسبة الماء الحر تتراوح بين (1-2) % لذا يستخدم مسخنة النوع غير المباشر ، وفي حالة  أحتوائه على أكبر من هذه النسبة يتم أختيار مسخنة النوع المباشر ولكن يتوجب إزالة الماء الحر قبل المسخنة من خلال أدخالها الى عازلة أفقية ثلاثية الطور. بعد التسخين يدخل النفط الى العازلة المائية ولكن بعد حقنه بمادة كاسر الأستحلاب ، بالأضافة الى ماء الغسل Wash Water والذي يستخدم لغسل الأملاح والذي يتم تجهيزه من خلال منظومة ماء الغسل التي تتكون من خزان ماء الغسل والمضخات الملحقة به، في حين أن مادة كاسر الأستحلاب يمكن حقنها في خط دخول المضخة Pump Suction أو خط خروج المضخة Pump Discharge أما في داخل العازلة فأن النفط يصعد الى أعلى للدخول في المجال الكهربائي ، أن أستخدام الحرارة وكاسر الأستحلاب ومن ثم المجال الكهربائي ، سيؤدي الى كسر أغشية القطرات ، ومن ثم تصادمها وأندماجها ونزولها بفعل الجاذبية ، حيث يجب أن تعمل جميع هذه العوامل مجتمعة لغرض المعالجة.
تحتوي عازلات النفط الرطب على مجموعتين أو ثلاث من الأقطاب الكهربائية المرتبطة بمحولة كهربائية Electric Transformer ، ويكون دخول النفط من خلال أنبوب تجميع يحتوي على فتحات لتوزيع النفط بشكل متساو في العازلة ليصعد الى المجال الكهربائي الذي تجهزه الأقطاب الكهربائية ، وبمساعدة مادة كاسر الأستحلاب التي تم حقنها مسبقاً قبل الدخول الى العازلة المائية Dehydrator يتم عزل القطرات المائية ونزولها الى الأسفل ليتم عزل الماء ونزوله من اسفل العازلة ، حيث يتم تجميعه مع الماء الخارج من العازلة الملحية Desalter في أنبوب واحد يذهب الى وحدة معالجة الماء المنتج Produced Water Treatment.

أن ما يحصل في العازلة المائية Dehydrator أو العازلة الملحية Desalter يمكن تلخيصه بثلاث خطوات:
كسر المستحلب – أندماج القطرات – الترسب بفعل الجاذبية.
وفي حالة حصول بعض المشاكل التشغيلية فأن النفط الخارج من الوحدة لن يكون بالمواصفات التصديرية المطلوبة من حيث نسبة الماء والأملاح ، ولذا يجب تجهيز خط آخر  لإعادة النفط الى المعالجة مرة أخرى.
وبعد عملية معالجة النفط الرطب ، يتم تجميع النفط المعالج في خزانات ليتم ضخها الى التصدير.

المشاكل التشغيلية في النفط الرطب وحلولها:

المشكلةالأسباب المحتملةالحلول
نسبة الملح عالية في خط الخروج – نسبة الملح عالية في النفط الداخل الى الوحدة
High salt content in the inlet crude
زيادة نسبة ماء الغسل
  قلة نسبة ماء الغسل wash water
 كمية النفط الخام الداخل الى الوحدة أعلى من الطاقة التصميميةتقليل كمية النفط الداخل الى الوحدة
 عدم حصول مزج كاف بين النفط الخام وماء الغسلزيادة فرق الضغط في صمام المزج
نسبة ماء عالية في النفط المنتج كمية ماء الغسل كبيرة جداً.تقليل كمية ماء الغسل وزيادة كمية كاسر الأستحلاب
 نسبة الماء في النفط الداخل عالية
 أرتفاع الحد الفاصل Interface عال جداًتقليل أرتفاع الحد الفاصل مع التأكد من صمام تصريف الماء المنتج
 عدم أنتظام مستوى وعاء مزيلة الأملاح Desalter تأكد من المسبب وحاول جعل الوعاء في حالة مستقرة
وجود نفط في الماء المنتج أرتفاع الحد الفاصل Interface قليل جداًرفع مستوى الحد الفاصل
 طبقة مستحلب عريضة

    – زيادة كمية كاسر الأستحلاب

– التخلص من المستحلب

 نوعية ماء الغسل رديئةالتأكد من عدم حصول أي فقدان في ماء الغسل
 درجة حرارة النفط واطئةزيادة درجة حرارة النفط

ما هي النسبة المثالية لماء الغسل Wash Water نسبة الى الوزن النوعي API ؟

Minimum Water Ratio (Vol%)Desalting Temp. (°C)Crude Gravity API
2 – 4110> 40
4 – 811030 – 40
4 – 7120
8 – 10130> 30
> 10140