Информация по применению генератора ВТГ НХ в нефтяной промышленности.

Существующее на данный момент оборудование и технологии, позволяют решать задачи по нагреву нефти, удалению из нефти воды, солей, и серы, а так же другие задачи. Но эффективность этих технологий сильно зависит от качества сырья, и возможностей используемого оборудования. А оборудование, к сожалению очень металлоемко, энергоемко и статично.

Не секрет, что большинство эксплуатируемого оборудования разрабатывалось и изготавливалось еще в Советском Союзе. Тогда всего было много, всё принадлежало государству, и государство за всё платило. Сегодня многое приходится менять, в том числе и подход к подбору необходимого оборудования. Особенно сильно этот вопрос касается небольших частных развивающихся компаний, получивших в наследство от государственных структур только проблемы.

Предлагаемый нами генератор ВТГ НХ (вихревой тепловой гидродинамический нефтехимический) не обязательно должен заменить существующие методы обработки нефти. Генератор легко встраивается в уже работающие традиционные технологические линии и техпроцессы, при этом сам процесс становится более эффективным, экономичным и динамичным. Ощутимо снижаются энергозатраты, при гарантированном высоком качестве получаемого продукта.

Суть процесса состоит в том, что сырье, попадая в генератор, подвергается нагреву и кавитационной обработке. В результате такой обработки из разрушенной стойкой эмульсии высвобождаются глобулы воды, а связанные парафинами и смолами соли и сера активно растворяются в воде, увеличивая ее удельный вес и ускоряя процесс отстоя. Отсутствие нефтяной пленки разрушенной кавитацией позволяет глобулам воды активно собираться в капли и оседать в накопительной емкости в виде подтоварной воды, удаляемой обычным дренированием. Улучшается реологическая структура нефти. Тяжелые составляющие (парафин и смолы) более равномерно распределяются в общем объеме сырья, это уменьшает вязкость, увеличивает текучесть, снижает нагрузку на перекачивающие насосы, замедляет отложение парафина и смол на стенках труб при транспортировке.

Работа по нагреву сырья генератором ВТГ НХ.

Цель проводимых работ - нагрев нефти до необходимой температуры, с максимально эффективным использованием затрачиваемой энергии, без применения открытого огня (печи, горелки), без тепловых электронагревательных приборов (ТЭНов ), и без использования теплообменных устройств, КПД которых редко превышает 60-80%. Результаты опытно – промышленных испытаний и дальнейшая эксплуатация генератора на действующей производственной площадке показали, что прямой нагрев нефти, мазута, масел с помощью ВТГНХ значительно эффективней традиционных методов.

Так объем нефти нагретой генератором ВТГ НХ-160 (активная мощность 152 кВт.) за 1 час, с заданной разницей температур ΔТ +10ºС, +12º С, составил 32,0 м³(плотность нефти 0,84, Тнач. +15 ºС, +18 ºС).
При нагреве нефти традиционным способом, с помощью тэнового котла мощностью (160 кВт.) через промежуточный теплоноситель в кожухотрубном теплообменнике (теплоноситель вода), с заданной разницей температур ΔТ +10ºС, +12°С, объем нагретой за 1 час нефти составил 21,8 м³.
Добавочным эффектом нагрева нефти в генераторах явилось изменение в лучшую сторону её реологических качеств за счет кавитационной обработки. Это выявилось при 2-х летней эксплуатации генератора на УПН (узле подготовки нефти). Технолог УПН отметил, что нагретая таким способом нефть легче прокачивается по трубам, заметно уменьшается количество откладывающихся на стенках труб парафина и смол.

При проведении ОПИ генератора ВТГ НХ, проводился сравнительный контроль кинематической вязкости нефти сдаваемой в ОАО «Транснефть». По результатам замеров, вязкость нефти прошедшей кавитационную обработку при нагреве в генераторе ВТГ НХ на 3-5% меньше, чем вязкость исходного сырья. Этот эффект уменьшения вязкости в большей степени присутствует при нагреве сырья плотностью 0,9 и выше, и достигает 10-15%. А это уже интересно для использования в производственных целях.

Работы по интенсификации процесса удаления из нефти воды и солей.

Основная часть воды и солей в нефти (до 90 %) находятся в связанном, так называемом «молекулярном» состоянии, само название говорит, что вода с нефтью связана на молекулярном уровне. В таком состоянии вода находится внутри солевой оболочки (капсулы),и удалить такую воду простым нагревом сложно, а иногда невозможно. Для разрушения таких капсул требуются значительные энергии (до 500 кВт. на м2).

На всех действующих УПН установлены емкости, куда собирается "ловушечная" нефть. Только время, солнце и гравитация позволяют часть этой нефти, когда-нибудь сдать как товарную. Но этот процесс не управляемый и со временем появляется вторая емкость, а может быть и третья. Именно для такого случая предлагаются технологии высокоинтенсивной, кавитационной обработки нефти и нефтесодержащих жидкостей:
- обработка в роторно-импульсных агрегатах, где мощность воздействия достигает 700 кВт. на м2, что позволяет надежно разрушить водо - солевые капсулы;
- кавитационная обработка в генераторах ВТГ НХ, в которых разрушение капсул происходит при микровзрывах (до 1 млн. микровзрывов в секунду) и интенсивном нагреве.
Сопутствующим эффектом применения данных технологий является существенное снижение концентрации сернистых соединений и свободной серы в обработанном сырье.

Для удаления из некондиционной нефти воды и солей был разработан технологический процесс и изготовлено оборудование позволяющее решать данную задачу в динамике, с минимальными энергетическими и временными затратами. Технология и оборудование разрабатывалось, для обработки сырья со следующими показателями: Р≈0,9-0,96; содержание воды 5-15%; солей до 50000мг./л.
Был изготовлен модуль 2,5 х 5м с двумя генераторами 160кВт. и 55кВт, включающий в себя все периферийное оборудование ( подающие и дозирующие насосы, трубопроводы, запорную арматуру, смесители, успокоители, циклоны, автоматику контроля и управления). Производительность модуля по подготовленному до товарного уровня сырья Р≈0,87-0,89; воды до 1% (или следы воды); солей 30-100 мг/л. составляла 30-45 тонн в сутки. Всего на модуле было подготовлено более 3000т. сырья.

Изменение реологических свойств и качеств.

Работы велись по заказу компании, занимающейся утилизацией и обезвреживанием нефтешлама и АСПО. Исходное сырье при температуре + 20ºС имело консистенцию солидола, содержало до 40-45% воды в « линзах» и эмульсии. Перекачка сырья насосом была возможна после его нагрева до +60ºС, при остывании до + 20ºС сырье принимало исходное состояние.

Цель работ - превратить сырье в товар с возможностью в дальнейшем без дополнительного подогрева перекачки его насосами в емкости, транспортировки, и реализации.

Суть проводимых работ - нагретое до +55ºС +60ºС сырье последовательно подавалось на обработку в роторно-импульсный и кавитационный генераторы. Роторно-импульсный генератор выполнял при этом роль насоса, всасывающего и подающего сырье под давлением до 0,8 МПа. в кавитационный генератор. Из обработанного таким образом сырья при отстое и остывании выпадало до 10-15% подтоварной воды, а остывшее до исходной температуры +20º С сырье приобретало консистенцию «жидкой сметаны». Сырьё без подогрева перекачивалось насосами и не изменило своих свойств за 1 месяц хранения.

Так же проводились работы с обводненным мазутом. Обводненный мазут (7-10% воды) имеет не товарный коричневатый цвет, при горении в факеле издает характерные щелчки (вскипание воды), это может погасить горение факела форсунки в печи. После обработки в генераторе цвет изменился на черный - товарный. Горение факела на форсунке ровное, без хлопков и отрыва пламени. Теплотворная способность не снижается, и значительно уменьшается эффект нагарообразования.

Получение на основе НСЖ смесей и эмульсий с заданными характеристиками.

Применение ВТГ НХ дает гарантированно положительный результат в технологических процессах по изменению свойств, класса, сорта и качества нефтепродуктов. Например, процессы глубокого эмульгирования нефти и мазутов вторыми и последующими компонентами, изменяющими их характеристики. Технологии получения стойких топливных водомазутных эмульсий с содержанием воды до 20 %. 
А так же получение технических эмульсий с длительным сроком "жизни".

Генераторы ВТГ НХ, а так же их модификации с измененными по требованию заказчика свойствами и характеристиками, позволяют успешно и эффективно решать широкий спектр задач на предприятиях, работающих с нефтью и НСЖ.