دانلود تحقیق نمک موجود در نفت خام

نفت خام مجموعه ای از هیدرو کربورها که بسته به فشار و درجه حرارت آن بشکل جامد ،مایع و گاز می باشد و هنگام خروج از چاه مقداری آب نمک و مواد جامد همراه دارد .

نر باینکه این ناخالصیها را مواد غیر نفتی تشکیل می دهند ، لذا هر چه درصد شان کمتر باشد مرغوبیت نفت بیشتر می شود.

بهمین منظور برای جلوگیری از ضایعات ناشی از وجود این مواددر تاسیسات نفتی ایجاد کارخانه نمک زدائی در مسیر نفت خروجی کارخانجات بهره برداری و قبل از ورود به پالایشگاه ها ضروری است .

مسیر جریان نفت در یک واحد نمک زدائی بقرار زیر است .

مخزن ائتلاف کننده ثقلی           مخزن نوسانگیر              تلمبه

             دستگاه گرم کننده          مخزن ائتلاف کننده الکتریکی         تلمبه

           کارخانه بهره برداری

نفت خام قبل از ورود به نمک زدائی در کارخانه بهره برداری گاز آن جدا و نفت مرده وارد کارخانه نمک زدائی شده در ابتدا وارد مخزن ائتلاف کننده ثقلی می شود و قبل از ورود شدن به مخزن مقداری آب شیرین به آن اضافه می شود در این مخزن به علت ساختمان خاصی که دارد به راحتی قطرات دردشت تر آب نمک از آن جدا می گردند و ته نشینی می شوند ( در اینجا بحث انتقال جرم پیش می آ ید که در فصل اول این پروژه کاملاً مورد برسی قرار گرفته است ).

بعد از مخزن ائتلاف کننده ثقلی ، مخزن نوسان گیر قرار دارد و منور از آن این است که چون بعد از این مخزن تلمبه های تقویتی نصب شده اند لذا وجود این مخزن باعث می شود که نوسانات فشار در لوله ورودی به تلمبه ها را خنثی نمایند و در مواقع قطع جریان نفت به عنوان ذخیره از آن استفاده می شود بعد از مخزن نوسان گیر دستگاه گرم کننده برای گرم نمودن نفت وجود دارد و حرارت دادن به غلظت ووزن مخصوص نفت بستگی دارد و در نفتهای سنگین بعلت دیر جدا شدن ذرات پراکنده آب نمک (امولسیون ) حرارت دادن الزامی است ولی در نفتهای سبک این کار بندرت صورت می گیرد و سپس نفت وارد دستگاه ائتلاف کننده الکتریکی می شود یک مولکول که در نفت بحالت پراکنده یافت میشود به شکل کروی قرار دارد ولی تحت تاثیرنیروی الکترواستاتیکی تغییر شکل داده و به صورت بیضی در می آید و در این حالت است که قطرات مجاور به همدیگر متصل و ته نشین می شوند ولی  اگر قطرات خیلی بزرگ باشند جریان الکتریسته  آنها را متلاشی و تبدیل به قطرات کوچک می کند .

فصل اول

کلیات در باره آب نمکی موجود در نفت خام

نفت خام معمولاً هنگام خروج از چاه با مقداری آب همراه است .

در آبیکه بدین ترتیب از اعماق زمین همراه نفت خارج می شود مقداری از نمکها بصورت محلول وجود دارد .

محلول نمک طعام کلرورسدیم Nacl و نکمهای منیزیم و کلسیم نیز از این جمله بشمار می روند .

وقتی نمک در نفت خام نام ببریم منظور کلیه نمکهای نامبرده است .

در مناطق نفت خیزجهان آب نمک همراه با نفت مشاهده شده است .

خروج آب نمک از یک منبع در اثر قدمت و کثرت بهره برداری تکثیر می یابد ، زیرا این امر باعث می شود که حجم گاز و نفت در منبع بتدریج تقلیل یافته و سطح آب شور که در قسمت زیر ین قرار دارد بالاه آمده و جای نفت وگاز کم شده را اشغال کرده و در نتیجه مقدار آب نمک بیشتری از چاه خارج شود .

به چاهایکه مقدار زیادی آب نمک با نفتشان همراه است wet wells یا نفت توام با آب نمک می گویند .

میزان را در چاههائیکه منحصر بخود دارند میتوان با تقلیل نفت خروجی تحت کنترل قرار داد، در بعضی مواقع برای کنترل مقدار آب نمک مجبور می شوند چاههائی را که دارای آب نمک زیاد هستند بسته نگه دارند تا نفت بقیه چاهها را که  بعداً با آن مخطوط می شود با آب نمک آلوده نسازد  البته چنانچه بهره برداری از یک ناحیه نفتخیز بمیزان حداکثر باشد ممکن است جریان یک یا چند چاه که آب نمک تولید می کنند در بالا بردن نمک مجموعه نفت اثر قابل ملاحظه ای نداشته باشد .

مقدار واقعی نمک را در مخزنهای بندر بارگیری در نظر می گیرند .

هر چه بپایان بهره دهی چاه یا منبعی نزدیکتر شویم نفت و گاز چاه بتدریج کم می شود و بالاخره روزی خواهد رسید که تنها محصول آن آب شور باشند .

نفت خام مجموعه ای است از هیدرو کربورها که بسته به فشار و درجه حرارت آن بشکل جامد ، مایع و یا گاز می باشد  و هنگام خروج از چاه مقداری آب نمک و مواد جامد همراه دارد .

نظر باینکه این ناخالیصیها را مواد غیر نفتی تشکیل می دهند لذا هر چه درصد  شان کمتر باشد مرغوبیت نفت بیشتر می شود .

بهمین منظور برای جلوگیری از ضایعات ناشی از وجود این مواد در تاسیسات نفتی ایجاد کارخانه های نمک زدائی در مسیر نفت خروجی کارخانجات بهره برداری و قبل از ورود نفت به پالیشگاه ضروری است .

هدف از نمک زدائی حذف و یا تقلیل دادن میزان نمک همراه نفت تا میزان 8 پوند در هزار بشکه (  8p.T.B) میباشد.

مزایای نمک زدائی

1- کاهش خوردگی در تاسیسات نفتی

2- کاهش انسداد مجازی سیستم های مبادله حرارتی

3-حفاظت در عمل کاتلیست  ها ( کاتلیستها مواد سریع کننده فعل و انفعالات شیمیایی میباشند.)

4- بهبود کیفیت نفت خام

5- استفاده از حداکثر حجم لوله ها و ظرفیت پالایشگا هها

6- جلوگیری از هدر رفتن انرژی مصرفی در پالایشگاهها ( مثلاً صرف بیمورد انرژی جهت تبخیر آب همراه نفت که هشت برابر نفت است ).

روش های نمک زدائی 

electrical coalescing روش اول – بهم پیوستگی ته نشینی setteling coalescing در این روش برای هر واحد نمک زدائی از 3 مخزن با ظرفیت مساوی استفاده می شود .

که همیشه یکی از مخازن در حال پرشیدن می باشد – یکی در حال ته نشینی شدن و دیگری در حال تخلیه میباشد .

این عمل مرتب برای هر کدام از مخازن تکرار می شود و در اثر توقف جریان در مخزن مولکولهای اب نمک که بصورت قطرات درشت آب در نفت وجود دارند ته نشین می شوند.

روش دوم – بهم پیوستگی شیمیایی chemical coale scing در این روش به کمک تزریق مواد شیمیایی سرعت عمل ته نشینی شدن قطرات آب نمک را بالا می برند و چون جدار خارجی قطرات آب نمک بوسیله قشری از نفت احاطه شده است لذا تزریق مواد شیمیایی جدا کننده که از نوع Demulsifier می باشد باعث شکستن این دیواره شده قطرات کوچک جذب همدیگر می شوند و تشکیل قطرات بزرگتری را داده ته نشین می شوند .

میزان تزریق این مواد بستگی بنوع نفت یا مقدار آب نمک و درجه حرارت نفت دارد .

که بین 5 الی 50 قسمت در میلیون (p.p.m ) متغیر است و چنانچه از این مقدار بیشتر تزریق شود عمل عکس انجام می گیرد بدین معنی که قطرات کوچک آب نمک را به قطرات کوچکتر تبدیل می کند در نتیجه عمل ته نشین شدن را مشکلتر میسازد لذا باید توجه داشت که این میزان دقیقاً حساب شده تزریق شود .

روش سوم – بهم پیوستگی حرارتی Heating coalescing یکی از عوامل موثر در جدا شدن آب نمک از نفت یا بعبارت دیگر ته نشینی شدن قطرات آب نمک حرارت می باشد ، روی این اصل در بعضی از کارخانجات نمک زدائی نفت را حرارت می دهند .

بهترین دما حدود f 120 درجه فاز نهایت است .

چون حرارت باعث کاهش ویکسوزیته نفت می شود لذا دیواره خارجی قطرات آب نمک ضعیف شده و باعث جذب قطرات بهدیگر می شوند .

میزان حرارت نبایستی از حد معین تجاوز نماید زیرا حرارت زیاد باعث جدا شدن هیدروکربورهای سبک نفت شده در نتیجه چگالی نسبی ( sp.gr.)specific gravity ) ) نفت بالا می رود و نفت سنگین می شود و از نظر اقتصادی نفتی که APL آن پایین باشد ارزشش کمتر است بهمین خاط چون در مناطق نفت خیز نفت اکثر چاهها درجه حرارتشان بالا میباشد احتیاجی به گرم کردن نمی باشد .

روش چهارم – بهم پیوستگی مکانیکی Mechanical coalescing بهم پیوستگی مکانیکی با راههای مختلفی صورت می گیرد که مهمترین آنها عبارتند از : الف – عمل فیلتر کردن - در این روش نفت را از میان صافیهای مخصوص عبور می دهند که پس از مدتی کار کردن میبایست این فیلتر ها را تمیز و یا تعویض نمود.

ب- عمل گریز از مرکز (سنتری فیوژ) – در این روش از خاصیت نیروی گریز از مرکز استفاده شده است بدین معنی که نفت را در ظروف مخصوص قرار می دهند و آن ظروف را حول محوری می چرخانند وپس از مدتی قطرات آب نمک بهمدیگر متصل شده و ته نشین می شوند می شوند .

چون میزان تولید در صنعت نفت بالا می باشد لذا روش های فوق الذکر استفاده ای نمی شود .

از روش های گریز از مرکز بیشتر در کارهای آزمایشگاهی استفاده می شود .

روش پنجم – بهم پیوستگی الکتریکی Eleetrical coulesing در موقعیکه قطرات آب نمک به سختی از نفت جدا می شوند از جریان الکتریسیته استفاده می شود .

بدین منظور دستگاههای جدا کننده ای ساخته شده است که درون آن دو قطب مثبت و منفی برق با ولتاژ بالا ( حدود 000/21 الی 000/170 ولت ) قرار دارد .

یک ملکول آب (H2O ) که در نفت بحالت پراکنده یافت می شود به تشکیل کروی قرار دارد ولی تحت تاثیر نیروی الکترواستاتیکی تغییر شکل داده و بصورت بیضی در می آید و در این حالت است که قطرات مجاور به همدیگر متصل و ته نشین می شوند ولی اگر قطرات خیلی بزرگ باشند جریان الکتریسیته شدیداً آنها را متلاشی و تبدیل به قطرات کوجک میکند پس این نکات حائز اهمیت است .

اول آنکه فاصله بین قطرات کم باشد ، دوم آنکه قطرات بزرگ نباشند .

بهمین منظور در سیستم های نمک زدائی بروش الکتریکی معمولاً آب رات به نفت ورودی تزریق می کنند تا ذرات نمک در آب حل شوند و همچنین فاصله بین قطرات کمتر شود و اندازه قطرات در وضعیت مناسبی قرار می گیرند .

از آنجائیکه آب اصلی تشکیل دهنده امولسین است یک الکتریکی هم می باشد ودارای خاصیت هدایت الکتریسته است لذا وقتی آب نمک تحت عواملی بصورت امولسیون در نفت در آمد همین خاصیت الکتریکی باعث ثبات آن می شود و به آن یک حالت پایدار می دهد و از طرف دیگر از همین خاصیت برای از بین بردن امولشن بطریق فزریکی و شیمیایی استفاده می شود .

می دانیم که آب یک ماده قطبی است و وقیکه مواد معدنی مثل نمکها در آن حل شوند بعلت وجود آینونها وکاتیونها این حالت قطبی بودن آب را تشدید مینماید لذا وقتیکه آب نمک بصورت ذرات کلوئیدی ( امولسیون ) درنفت در آمد ایجاد ذرات کروی بسیار ریز را می نماید که بار منفی در مرکز کره و بار مثبت در سطح کره پخش می شود و این طرز قرار گرفتن بار الکتریکی در ذرات امولسیون به آن حالت پایدار می دهند .

(بنابه اصل دو قطب همنام همدیگر را دفع و غیر همنام همدیگر را جذب می نمایند ).

چون در سطح ذرات امولسیون یک نوع بار الکتریکی پخش شده است بهمین خاطر ذرات امولسین همیشه از هم فاصله گرفته و باعث ثبات امولشن می گردد .

با افزایش مواد شیمیایی (Demul sifier )مواد فعال کننده امولسیون که بصورت قشر نازکی دور آنرا احاطه نموده است ضعیف می شود و بوسیله جریان الکتریسیته ساکن Electo static که در جداکننده ها بوسیله دو قطب مثبت و منفی ایجاد می شود امولسیون بطرف قطبین کشیده می شود و از حالت کروی خارج می گردد و بحالت بیضی در می آیند و قطرات نردیک بهم براحتی در همدیگر اقدام شده و باعث ته نشین شدن امولسیون می گردد .

پیوند کووالسانی (قطبی ) 20 H ----O + H 2 پیوند الکترووالانسی ( قطبی ) NaCL ---- Na + CL امولسیون ( امولشن) E mulsion برای امولسیون تعارف زیادی شده است که در اینجا به چند تعریف آن می پردازیم .

الف- امولسیون عبارت است از پراکندگی ذرات بسیار ریز یک مایع در داخل مایع دیگر که قابلیت حل در آن مایع را نداشته باشد .

ب- امولسیون عبارتست از دو فاز مایع که یکی از آنها در داخل دیگری بصورت قطرات پخش شده باشد .

ج- یک امولسیون عبارتست از یک مایع حل نشدنی که در داخل مایع دیگری بصورت ذرات پراکنده وجود داشته باشد و معمولاً قطر ذرات پراکنده نباید کمتر از 1/0 میکرون باشد بطور کلی ذرات پراکنده را فاز داخلی ( InternaIphase ) و مایعی که ذرات پراکنده را در بر دارد فاز خارجی یا (ExternuI phase ) گویند .

در مورد نفت خام حاوی آب نمک ذرات آب نمک که بصورت پراکنده در نفت می باشند فاز داخلی و خود نفت را فاز خارجی می گویند .

قطر ذرات آب نمک پراکنده در نفت معمولاً بیش از 25 /0 میکرون می باشد .

عوامل موثر در پایداری امولسیون 1- سیاست ( Viscosity ) یکی از عوامل مهم پایداری امولسین میباشد که خود تابع عوامل زیر میباشد : الف – سیاست فاز در برگیرنده یا خارجی Viscoity of the external phase ب- سیاست فاز داخلی Viscsity of the internal phase امولسین آب نمک در نفت در مورد بحث قرار می دهیم که در اینجا امولسیون آب نمک همان فاز درونی است و نفت در برگیرنده است .

باید توجه داشت که نفت دارای یا سیالیت است و آب نمک دارای سیالیت دیگری می باشد که تابعی از غلظت نمک موجود در آن است بطور خلاصه پایدار بودن امولشن در نفت تابع سیالیت هر دو فاز ( فاز درونی و فاز برونی ) میباشد که اکثر سیالیت فاز بیرونی ( نفت ) بسیار حائز اهمیت است .

2- غلظت Concentration هرچه غلظت امولسیون بیشتر باشد امولسیون پایدارتر خواهد بود .

برای مثال هرچه غلت نمک موجود در آب بیشتر باشد امولسیون موجود در نفت پایدارتر خواهد بود.

وبهمین منظورنفت حاوی آب نمک رابا آب شیرین شستشو میدهند تا غلظت نمک رادر امولسیون کاسته شده وبصورت ناپایداردرآید .

3_ عوامل فعال کننده امولسیون موادی که در محیط تشکیل امولسیون وجود دارند که باعث ثبات امولسیون می گردند این مواد بنام عوامل فعال کننده امولسیون نامیده میشود وایجاد دیک قشر بسیار نازک در دور امولسیون را مینمایند که باعث ثبات امولسیون میگردد.

4_اندازه قطر امولسیون یکی دیگراز عوامل مهم پایداری امولسیون اندازه قطر ذرات امولسیون میباشد .هرچه قطرانها بزرگتر باشدامولسیون ناپایدارتر خواهدبود.

ازروی این خاصیت بطروق فیزیکی و شیمیایی ذرات امولسیون رابهم متصل میکنند تاقطر بزرگتری از آب نمک بوجود آید ودر اثر نیروی ثقل واختلاف وزن مخصوص آب نمک با نفت ته نشین شوند .

5_نیروی جاذبه یا ثقل بطور معمول در محیطهای مختلف نیروی ثقل در ته نشینی آب نمک موجود در نفت موثر می باشد .

فصل دوم روش کلی نمک زدایی در هر منطقه بنا به شرایطی (میزان نمک ونوع نفت ) کاخانه های نمک زدایی مختلفی ایجاد میکنند ،ولی اصول کار آنها با هم چندان تفاوتی ندارند وهمانطوریکه قبلا اشاره شد در صنعت نفت از روش کلی شیمیایی ،حرارتی دوالکتریکی استفاده میشود بهمین منظور جهت آشنایی با کار نمک زدایی کارخانه بخصوصی در نر گرفته نشده است وبرای سهولت کار قسمتهای مختلف یک کارخانه نمک زدایی را جدا گانه شرح می دهیم .

مسیر جریان نفت wet crude نفت مخزن ائتلاف کننده ثقلی مخزن نوسان گیر Wetcrude codlescer tunk surge tank ائتلاف کننده الکتریکی دستگاه گرم کننده تلمبه Electrostatic Pre-Heater Booster Coalescer Pump تلمبه کارخانه بهره برداری M.O.L Dry crude )productionunit ) Pump مخزن ائتلاف کننده ثقلی coalescer Tunk ساختمان- ابعاد این نوع مخزن عبارتند از قطر 30 الی 40 متر ارتفاع 17 الی 20 متر و حجم 12 الی 24 هزار متر مکعب و حداکثر فشار تنظیم شده برای این نوع مخزن 3/0 پوند بر ایپنج مربع طرح شده است و بهمین منظور شیر ایمنی آن روی این فشار بکار می افتد .

لوله ورودی از قسمت پایین وارد مخزن می شود و از داخل مخزن به بالای آن کشیده شده است .

لوله خروجی از پایین مخزن خارج می شود و از داخل مخزن تا بالای آن وصل شده است .

لوله خروجی آب از قسمت پایین مخزن خارج می شود .

در قسمت تحتانی مخزن چند عدد ته کش نصب شده است و لوله گاز پتوئی نصب نموده اند .

فشار گاز پتوئی بوسیله لوله ای به من نوسان گیر وصل شده است که روی ان چند عدد شیر ایمنی نصب شده است که روی فشار psi 3/0 تنظیم شده است .

در قسمت جانبی مخزن محلهائی جهت نمونه گیر قرار دارد که سطح مشترک آب و نفت را مشخص می کند( Inter face ) و دو عدد سویچ برقی اعلام دهنده حداقل و حداکثر سطح مشترک را در اطلاق فرمان نشان می دهد – کنترل کننده سطح آب – روی لوله ورودی نفت شیر های خود کاری نصب شده است که روی اختلاف فشار کار می کند و لوله تزریق آب قبل از این شیرها به لوله نفت متصل است و محلهای تزریق مواد شیمیایی روی لوله ورودی نفت قرار دارند .

بهم پیوستن قطرات درشت آب در اثر تزریق مواد شیمیایی و آب شیرین که تبدیل قطرات ریز را به قطرات درشت تر بهمراه دارد و همچنین زیاد بودن زمان سکون Resident time بخاطر حجم زیاد مخزن هم عواملی هستند که باعث ته نشین شدن قطرات درشت آب نمک می گیرند .

ابتدا نفت (Wet crude ) از طریق لوله ای در حدود 24 از بهره برداری وارد کارخانه می شود قبل از ورود به مخزن مقداری آب شیرین (درحدود 5% نفت) و مواد شیمیایی تصفیف کننده ( Demulsifier ) و ضد خوردگی (corrosioninhibitor ) به آن تزریق می شود و در اثر اختلاف فشاریکه بین شیرهای خوردکاریکه روی لوله ورودی نصب شده اند کاملاً با نفت مخطوط می شود بهمین جهت این شیرها را بنام شیرهای مخلوط کننده (Mixing valve) می خوانند ، میزان این اختلاف فشار بطور تجربی بدست می آید چون اگر میزان اختلاف فشار بالا باشد علاوه بر آنکه عمل شستشو را انجام نمی دهد قطرات پراکنده اب را به ذرات کوچکتر تبدیل می کند و اگر از حد معین پایین تر بیاید بطور کامل با قطرات اب نمک ادغام نمی شود بنابراین بر مشکلات می افزاید لذا مقدار این اختلاف فشار بسیار حائز اهمیت است که می بایست رعایت گردد.

در اثر ساختمان خاصی که مخزن دارد به راحتی قطرات درشت تر آب نمک از نفت جدا می گردند ، آب ته نشین شده با نفت سطح مشترکیرا می سازد که کنترل کننده ای این سطح را کنترل می کند و باز بستن شیر خودکار آب خروجی ، این عمل صورت می گیرد چناچه سطح مشترک پایین تر از حد معمول بیاید چون احتمال خارج شدن نفت از طریق آب خروجی می رود سویچ برقی سطح کم (L.L.S ) عمل می کند و در اطاق فرمان هشدار می دهد و اگر سطح مشترک از حد معمول بالاتر برود چون احتمال خروجی اب از طریق لوله نفت خروجی می رود وهمچنین زمان توقف نفت در مخزن پایین تر می آید ، لذا سویچ برقی (H.L.S ) عمل میکند و در اطلاق فرمان اعلام می دهد.

مخزن نوسان گیر ساختمان – ابعاد این مخزن در بیشتر کارخانه ها به این شرح است : قطر10 متر بلندی 15 متر حداکثر فشار طرح شده 3/0 پوند بر اینچ مربع .

در یعضی از مخازن لوله ورودی و خروجی یکی می باشد و دو نوع دیگر لوله ورودی و خروجی از همدیگر جدا می باشند و هر دو از قسمت پایین وارد مخزن می شوند و بین لوله ورودی و خروجی لوله رابطی نصب شده است ، از نظر داخلی با مخازن معمولی فرقی ندارد در قسمت تحتانی آن لوله ته کش نصب شده است و در بالای مخزن لوله گاز پتوئی – لوله ارتباط با مخزن ائتلاف کننده و وشیر ایمنی نصب شده است .

در قسمت جانبی چهار عدد سویچ برقی ، دستگاه انتقال دهنده سطح نفت و نشان دهنده سطح نفت نصب شده است .

منظور – چون بعد از این مخزن تلمبه های تقویتی نصب شده اند لذا وجود این مخزن باعث می شود که نوسانات فشار در لوله ورودی و به تلمبه ها را خنثی نماید و در مواقع قطع جریان نفت به عنوان ذخیره از آن استفاده می شود .

طرز کار – روی لوله خروجی این مخزن کنترولی انجام نمی گیرد در قسمت جنابی آن تنظیم می شود که بازده آن روی شیر های خود کاری که روی لوله خروجی تلمبه های تقویتی قرار گرفته اند می رود و از این طریق کنترل می شود ولی چنانچه بخواهیم این شیر های خودکار از طریق مخزن نوسان گیر کنترل نشود می توانیم دستگاه انتخاب کننده ای که در اطلاق فرمان قرار دارد آن را از سرویس خارج نمائیم و از طریق کنترل کننده جریان نفت (F.R.C ) کنترل نمائیم .

دستگاه گرم کننده ساختمان- در کارخانه نمک زدائی برای هر دستگاه ائتلاف کنننده الکتریکی یک دستگاه گرم کننده در نر گرفته شده است ، روی لوله ورودی شیر برقی (M.O.V ) ، دستگاه ثبت حرارت ، شیر ایمنی ، داخل دستگاه گرم کننده لوله های دورانی پیچ در پیچ قرار دارد ، روی لوله نفت خروجی سویچ برقی حرارت ، سویچ برقی جریان – ثبت کننده های جریان و حرارت ،کنترل کننده حرارت و شیر یک طرف نصب شده است ، بین لوله های ورودی و خروجی شیر برقی راه فرعی قرار دارد .

در قسمت پاییین دستگاه گرم کننده چشم الکتریکی – ( Flame Failure Detector ) قرار دارد و در بالای آن سویچ حرارت و دریچه خروجی قرار گرفته است .

منظور – گرم نفت بطور خودکار و ارسال آن به دستگاه ائتلاف کننده برقی طرز کار – نفت ورودی به داخل تیوبهای دستگاه گرم کننده جریان پیدا می کند و از قسمت زیرین به وسیله شعله های گرم می شود .

میزان حرارت نفت خروجی توسط دستگاه کنترل حرارت (T.R.C ) که بازده آن روی شیر خودکار کنترل کننده فشار نصب شده اشت و پس از آن شیر خودکار وزنه ای قرار دارد که به وسیله گاز ورود کار می کند که این گاز از طریق یک شیر برقی عبور می کند در موقع عادی این شیر خودکار کاملاً باز میباشد مگر در مواقعیکه شیر برقی بعلت بالا رفتن حرارت نفت خروجی یا پایین آمدن مقدار نفت خروجی و غیره از کار بیفتد .

حرارت دادن نفت همانطوریکه قبلاً هم اشاره شده به غلظت و وزن مخصوص نفت بستگی دارد در نفتهای سنگین بعلت دیر جدا شدن ذرات پراکنده آب نمک (امولسیون ) حرارت دادن الزامی است ولی در نفتهای سبک این کار بندرت صورت می گیرد .

میزان حرارت نبایستی از 120 درجه فارنهایت زیادتر شود چون در حرارت های بالا مقدار از هیدروکربورهای نفت جدا می شوند که باعث سنگین شدن نفت می شوند .

دستگاه ائتلاف کننده الکتریکی Electrostatic coalescer ساختمان – ابعاد این دستگاهها عبارتست از قطر 3 الی 4 متر به طول 18 الی 20 متر حداکثر فشار طرح شده 8 بار در قسمت بالای آن 3 عدد مبدل برفی ، 2 عددشیر ایمنی ، لوله خروجی نفت در قسمت جانبی آن سویچ های برقی سطح مشترک ، سویچ برقی فشار دستگاه کنترل کننده فشار ، شیر های نمونه گیری و در قسمت پایینی لوله های ورودی و خروجی نفت و آب شیر های ته کش نصب شده است .

منظور – بهم پیوستن قطرات آب نمک پراکنده در نفت بوسیله جریان الکتریسیته که در بخش روش های نمک زدائی ، روش بهم پیوستگی الکتریکی به تفضیل بیان شد.

طرز کار – در ابتدای نفت ورودی ماده شیمیایی تصفیف کننده (دمولسی فایر ) و آب شیرین (Diluton wetr ) تزریق می شود و در حین عبور از شیر خود کار مخلوط کننده (Mixing vulve ) با هم مخلوط می شوند .

مقدار آب تزریقی در حدود 5% نفت می باشد که پس از تنظیم نمودن آن به طور خودکار مقدار آب همزمان با تغییرات مقدار نفت تغییر می کند .

شیر خودکار مخلوط کننده از دو طریق کار می کند در حالت عادی که احتیاج به تزریق آب نیست از (F.RC.

) که بوسیله تغییر دادن دکمه انتخاب کننده کار می کند و در مواقع تزریق آب شیرین از طریق ( D.P.RC.

) که بوسیله تغییر دادن انتخاب کننده کار می کند که در اینحالت آب ورودی بوسیله F.R.C و طبق فرمانیکه از کنترل کننده تناسبی r.e به نفت تزریق می شود پس از آنکه نفت وارد دستگاه شد به وسیله لوله های پخش کننده ( Distributor ) که بنا به ساختمان خاصی که دارد نفت را به کلیه قسمتها پخش می کند .

از طرفی مبدلهای برقی جریان الکتریسسیته را که از منبع اصلی گرفته شده است تبدیل به 000/17 الی 000/21 ولت می کند و پس از ائتلاف قطرات آب نمک ته نشین می شوند و بعد از آنکه سطح مشترک بحد تعادل رسید بوسیله دستگاه کنترل کننده سطح مشترک (L.C.

) آبهای زائد (Disposal water ) خارج می شوند .

نفت بدون آب نمک از طریق لوله خروجی خارج می شود که شیر خود کار آن به وسیله P.R.C که فشار آن بستگی دارد به روش عملیات نمک زدائی ( سری یا موازی ) تنظیم می شود.

چنانچه سطح مشترک به حداقل برسد سویچ (L.S.

) بعد از دادن اخطار (Alarm ) شیر خودکار آب خروجی را می بندد و در حالتی که فشار یا سطح مشترک به حداکثر برسد برسد از طریق سویچ های برقی فشار و سطح مشترک (L.S.Q.P.S ) علاوه بر آنکه جریان نفت ورودی و آب ورودی را قطع می کند تلمبه های تقویتی را هم از کار می اندازد .

برای بهتر کار گرفتن این روش میبایست به اختلاف فشار دو سر شیر خورکار مخلوط کننده توجه لازم به عمل آید و عملاً بهترین مقدار فشار را بدست آورید ولی به طور معمول مقدار اختلاف فشار را بین 1 الی 5/1 بار تنظیم می کنند .

نفت خروجی (Dry crude ) بوسیله تلمبه های خط اصلی ( M.O.L.

) به کارخانه بهره برداری فرستاده می شود .

فصل سوم مواد شیمیایی که در کارخانه های نمک زدائی بکار می رود 1- موادیکه در نفت ورودی به کارخانه نمک زدائی تزریق می شود : الف – مواد شیمیایی تضعیف کننده (امولسیون) بنام (Demulsifier ) که از نظر بهتر موثر بودن به شرح ذیل است : NALCO-Visco- I P – 10-E TRETOLITE-RP981 BASE-CE 5023 ESSO- DEMULSIFIER 8014 HOEOHEST-DISSOLVAN 4460 OHAMPION- EMULSOT RON – CB- 15 ب- مواد شیمیایی جلوگیری کننده از خورندگی Corrosion inhibitor در بعضی از مناطق بهمراه نفت خام گاز ئیدروژن سولفوره بمقدار فراوان یافت می شود که در مقابل آب نمک ترکیباتی انجام می پذیرد که باعث خوردگی فلزات می شود .

Cl2mg+H2o------------------ mg2o+Hcl 2CLNa+H2o--------------- Na2o+21=D fe+2 Hd ------------------ cl 2fe +2H Fecl 2 +H2s -------------------- fes+2Hd Fe+H2s--------------------- fes+2 H با توجه به فرمولهای فوق نتیجه می شود که خورندگی اسید کلرید ریک در مجاور اسید سولفوریک مضاعف می گردد.

2- موادیکه در آب ورودی بکارخانه (Dilution weter ) تزریق می شود بترتیب ذیل است : الف – ماده ضد خورندگی (Corrosion Inhitir ) ب- ماده اکسیژن زدا oxygeh scavenger)) ج- ماده ضد رسوب (oxygeh scavenger ) د – ماده ضد باکتری (scale Inbibitor ) در آب خروجی مخزن آب زائد (Disposal weter ) مواد زیر تزریق می شود ماده ضد خوردگی ، ماده ضد رسوب ، ماده ضد باکتری ، ماده تضعیف کننده مضاعف .

محل تزریق مواد شیمیایی بطور خلاصه بشرح زیر می باشد : 1- لوله ارتباط مشترک 2- لوله های ورودی جدا کننده های برقی 3- لوله ورودی مخزن ائتلاف کننده ثقلی 4- لوله خروجی مخزن نوسان گیر ماده تضعیف کننده Demulsifier ماده تضعیف کننده 1- آب ورودی مخزن کف گیر Revere Demulsifier 2- آب خروجی مخزن کف گیر ماده اکسیژن زا ------- آب خروجی برج تفکیک کننده اکسیژن (هوا) Oxygen scavenger 1 -آب خروجی مخزن کف گیر ماده ضد خورندگی 2 -لوله خروجی مخزن نوسان گیر 3-لوله آب خروجی برج تفکیک کننده اکسیژن (هوا) 1- آب خروجی برج تفتیک اکسیژن ماده جلوگیری از ایجاد قشر 2 - آب خروجی مخزن کف گیر Scale in hibidor 1- آب ورودی به کارخانه ماده ضد با کتری 2 - آب خروجی مخزن کف گیر 3- آب خروجی مخزن نوسان گیر تلمبه های تزریق مواد شیمیایی مواد شیمیایی بوسیله پمپهای مختلفی تزریق می شوند این پمپ ها طوری تهیه شده اند که همواره مقدار معینی از ماده شیمیایی را به نفت ویا آب تزریق می کنند .

اساس کار این پمپ ها روی حرکت یک پیستون و یا یک دیافراگم بنا شده است که در نتیجه این حرکت ماده شیمیایی از طریق شیر های یک طرفه به نفت تزریق می گردند ،این پمپ ها اکثراص با هوا کار می کنند که فشار آن بوسیله تنظیم کننده ای (Regulator ) تنظیم می شود .

هوای خروجی از طریق لوله ای به خارج رانده می شود که روی آن شیرینصب شده است و بوسیله کم و زیاد نمودن هوای خروجی می توان سرعت کار پمپ را تغییر داد و ماده شیمیایی تزریق را کنترل نمود.

آب شستشو دهنده Dilution Warer – Wash Water مبنع این آب می تواند از آب دریا – رود خانه و یا چاه باشد که بوسیله تلمبه به کارخانه ارسال میشود و در هر حال میبایست قبل از تزریق به نفت از دستگاههای ذیل عبور داده شود.

الف – برج تفکیک اکسیژن Deaerator ساختمان – ارتفاع بین 4 الی 5 متر و به قطر 1 الی 5/1 متر ساخته میشود لوله ورودی آن بالا ترین قسمت بداخل تفتیک کننده میریزد که روی آن شیر خودکار محل تزریق مواد شیمیایی و روی لوله ورودی گاز که از پائین ترین قسمت وارد برج تفتیک میشود شیر خودکار کنترل کننده مقدار گاز ورودی لوله گاز خروجی که قسمت بالای برج خارج میشود شیر خودکار کنترل کننده فشار ، و روی سقف آن شیر ایمنی و در قسمت جانبی آن سویچ برقی سطح زیاد (H.L.S ) و نشان دهنده سطح آب ورودی لوله خروجی آب محل تزریق مواد شیمیائی ، انتقال دهنده حرارت و جریان ، شیر خودکار و دستگاه سنجش اکسیژن Oxyge-Anatyser نصب شده است بشکل شماره 4-1 توجه کنید .

منظور – جدا نمودن اکسیژنمحلول در آب چون وجود اکسیژن در دستگاه بسرعت باعث خورندگی فلزات میشود .

طرز کار – آبهائیکه در تماس مستقیم با هوا مجاز میباشد دارای اکسیژن محلول بیشتری هستند که میبایست بوسیله برج تفکیک از آن جدا شود ، در صورتیکه غلظت آب بالا و حرارت آن پائین باشد جدا نمودن اکسیژن محلول در آن به سختی صورت می گیرد بهمین دلیل آب چاه از آب رودخانه اکسیژن کمتری دارا می باشد وهمچنین آب دریا بعلت بالا بودن غلظت اکسیژن کمتری در آن حل میشود ودر صورت وجود اکسیژن به سختی از آن جدا میشود میزان اکسیژن آب ورودی بوسیله تزریق مواد شیمیائی به 3/0 قسمت در ملیون کاهش مییابد که پس از عبور از برج تفکیک اکسیژن به 01/0 قسمت در میلون میرسد ، آب ورودی از قسمت بالا وارد برج تفکیک میشود روی این لوله شیر خودکار نصب شده است که از طریق کنترل کننده سطح آب مخزن آب شستشو دهنده میزان آب ورودی تنظیم میشود و در حین عبور از میان سینی ها و حباب شکرای موجود در برج تفکیک با گازیکه از قسمت پائین وارد شده است برخورد مینماید و همین عمل باعث جذب اکسیژن های محلول آب میگردد .