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消泡剂在石油工业及其制品中的应用

 

 

 

     

     石油是原油及其加工产品的总称。原油是相对分子量分布很广,常温下可以为液态、气态和固态的多种烃类的混合物。石油工业中,由钻采到精炼加工等多道工序都存在起泡问题

消泡剂的应用 —— 钻井液

      石油工业每年要钻成千上万口油井,钻井中用的钻井液(俗称泥浆)在动态中常产生大量气泡,致使钻井液密度下降(导致井喷的重要原因)、润滑性能变差、冷却效果减弱,易造成卡钻、井塌、井漏等钻井事故

钻井过程中的泡沫生产途径

      钻井过程中的泡沫产生途径

  ① 在地层中天然气溢出时,使泥浆产生泡沫,泥浆中的表面活性剂有稳泡作用,使得泥浆产生的泡沫来不及破灭,而又循环到井中

  ② 表面活性剂过多

  ③ 由处理剂受高温分解或发酵生成的气体产生泡沫

  ④ 实际过程中由于搅拌而卷入的空气

      此时就必须要加入合适的消泡剂,加入消泡剂的工序主要如下:在配制泥浆时,首先往土粒、石粉等中添加消泡剂,如硅酮类消泡剂、硬脂酸铝、杂醇类、蓖麻油、煤油、松油等,然后添加悬浮泥浆的木质磺酸盐等表面活性剂

      固井施工作业时,由于水泥浆中应用了多种外加剂,导致配浆过程中产生泡沫,因而改变水泥浆密度及其它性能,造成现场施工,难以监测及控制水泥浆密度及性能,施工质量无法保证,甚至导致施工无法正常进行或失败

      此外,含气泡的水泥浆在井中将会改变液柱压力,高压地层中的流体将进入环空,使水泥环胶结质量及水泥环与套管和井壁间的胶结变差,甚至发生气(水)窜,所以此类水泥浆必须使用消泡剂除去泡沫,方可保证施工进行及施工质量

消泡剂的应用 —— 油井增产

     油井中若有气泡,会大大降低油井的产量。油井的气泡表面带正电荷,可用有机硅消泡剂(甲基硅油、微晶石蜡、油溶性磺酸碱金属盐类,三者混合制成蜡棒)置于井内,借地温使其慢慢溶化,滴入气泡区使气泡消除,气泡表面带负电荷,将油溶性磺酸碱金属盐类改用分子量大于260的胺类消泡剂,按上述方法处理即可

     含油层压力降低过多时,可以采用注水驱油。海水中含有2mg/l的有机物,起泡性强。因此,海水必须要经过处理(氯化、过滤、脱气和加水垢防止剂)。脱气工序采用抽真空法,如泡沫稳定,气体包裹在大量气泡中,难以脱除。同时进入真空塔内的氧气也会繁殖细菌。因此在真空塔进水前必须要加入消泡剂

消泡剂的应用 —— 原油集输

     在原油管输过程中,原油中低沸点组分在常温下的挥发、空气的进入,使原油在输送中产生大量气泡,这就大大增加了输送阻力,为此要采用高黏度二甲基硅油的消气剂。将消泡剂溶于轻质柴油中,连续注入输油管或油罐中,以消除原油中的气泡,降低管道阻力,提高输油能力

消泡剂的应用 —— 延迟焦化

     焦化是石油裂解中最简单的过程使残重油、蜡基油和渣油,通过深度加工方法来提高轻油收率,产生的馏份精制后可作为燃料油。焦炭塔生焦过程中的发泡,一向是影响延迟焦化装置安、稳、长、满、优运行的重要问题。一般情况下,在反应的生成物中,有许多中间产物,它们以泡沫的形式存在。泡沫层太高,使焦粉携带量加大,焦粉随气体通过大油气管进入分馏塔,堵塞分馏塔塔盘和侧线空冷器及水冷器。而中间产物多,会影响装置的轻质油收率。为防止泡沫层溢顶,不得不增加焦炭塔的空高,又影响了装置的处理能力。在泡沫层没有完全反应的重质油也会被携带到分馏塔等部位,造成这些部位的结焦,影响装置的长周期稳定运行

消泡剂的应用 —— 天然气脱硫

     一乙醇胺法是脱除天然气硫化氢的常用方法。此法成本低、流程简单、操作方便,但吸收液很容易起泡。吸收液有了气泡后,净化天然气的效果变差,影响正常脱硫工艺,甚至迫使脱硫中断。为此采用醇类与有机硅复合型消气剂,如常用的聚烷撑二醇与二甲基硅油复合的消气剂,可以用较少的消气剂即可很完善地消除气泡,而且热稳定性好。 以上这些过程都有有害泡沫产生,有的是由低沸物产生的,有的是由添加的助剂产生的。泡沫的产生对油品质量、设备运转效率、产量等都有极大的影响

       因此消泡剂在油气田开发和炼油中可增产油气、降低能耗、提高生产效益,所以必须要加入消泡剂

 

 
      
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