Kimyasal & Malzeme Mühendisliği
Petrol Üretimi Kimya ve Akışkanlara Giriş
Table of Contents
Petrol Üretimi Kimyası Nedir?
Petrol üretimi kimyası, sualtı yağının kimyasal ve fiziksel özelliklerini inceleyen ve alt yüzey rezervuarlarından üretilen sıvılar ile kimyanın bu kolu, hidroelektrik emisyonlarının nasıl işlediğini anlamak için kritik öneme sahiptir.Bir firmadan donanım olmadan, üretim tesislerini analiz edin.
Modern üretim kimyası basit kompozisyonel analizin ötesine geçer. [Ücretsiz fenomenler [Düzüksel fenomenler[Düzükler arası oluşum ve kırılma, organik ve inorganik ölçeklendirme eğilimlerinin karakterizasyonu, üretilen suların yönetimi[Düzücükler) ve mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyonların kontrolü, her alanın özel bir sıvı “parmak oluşumu” gibi, üretilen suların güvenli bir şekilde tedavi edilmesi ve yeniden kullanılması da önemlidir.
Petrol Akışkanlarının Anahtarları
Petrol sıvıları, hidrokarbonların ve mikrokarbon bileşiklerinin karmaşık karışımlarıdır. Üretimi etkili bir şekilde yönetmek için, bu karışımı birincil seçmenlere inşa etmek ve her oyun alanını akış güvencesi, ayrılığı ve korozyonda anlamak gerekir.
Crude Oil Kom
Crude yağı öncelikle [[0)hidrkarbonlar[Dönemli: 1)) - molekülleri sadece hidrojen ve karbon atomları oluşturur. Bu hidrokarbonlar genellikle dört sınıfa ayrılır:
- [FONT=0)Alkanes (paratins): ), Saturated lineer veya şubeli zincirler (örneğin, mehane, ethane, octane).
- [FONT:0]Cycloalkanes (naphthenes): [Dönetici: [Dönetici: 0:1] Ring-yapılan jen hidrokarbonlar, örneğin cyclohexane'ye katkıda bulunurlar.
- [FONT:0]Aromatic hidrokarbonlar:[Dönetici:0][Döneticiler, bir veya daha fazla benzetilmiş bileşikler (örneğin, xylenes, aromatikler petrokimyasal yemstocks için değerlidir, ancak toksik olabilir ve dikkatli bir şekilde idare edilebilir.
- [FONT:0)Asphaltenes ve reçineler: Büyük, baskı veya kompozisyon değişiklikleri altında önlenebilir kutup molekülleri, iyi ve boru hatlarında tıkanmalara neden olur.
Hidrokarbonlara ek olarak, ham petrol, nikel ve koruyucuyum gibi sulfur, azot, oksijen ve metallerin izlerini içerir.
Üretilen Su Üreten Su Üreten Su Üreten Su Üreten Su Üreten Su
Su neredeyse her zaman petrol ve gaz ile üretilir.Bilinen su) üretilen su ), bu akış doğal form enjekte edilebilir, rezervuar basınç bakımı için su veya gaz üretimi için su azaltılabilir.
- [FONT:0]Salinity: [Dönetici: [DÜDÜDÜDÜDÜSTRİYE) Toplam çözülmeli katılar (TDS) milyondan fazla mamüldeye kadar birkaç bin parçadan 300'e kadar çıkabilir.
- [FONT:0]Dis Çözülmüş gazlar: [DÜDÜT:1] Karbondioksit (CO2), hidrojen sulfid (H2S), ve bazen oksijen mevcut, doğrudan korelasyon ve scavengers ihtiyacı.
- [FONT=0)Organik bileşikler: [Dönetici: [Dönetici:0] Çözülmüş ve dağınık hidrokarbonlar, organik asitler (örneğin, acetic, proponik), ve sörfçüler petrol-en-su emülleri stabilize edebilir.
- [FONT:0)Bacteria: [DÜDÜT:1] Sulfate-reterli bakteriler (SRB) üretilen sularda yaygındır ve H2S'yi oluşturur.
Üretilen su kimyası, düzenleyici sınırlar sıkı ve operatörlerin rezervuar yönetimi veya tarımda faydalı bir şekilde yeniden kullanılması olarak giderek daha önemli hale geliyor.
Associated Gas
Petrol üretimi ile ilişkili doğal gaz, hafif hidrokarbonların (methane, ethane, propane, butanes) artı hem azot hem de karbon dioksit gibi alternatif gazların bir karışımıdır. Bazı rezervuarlar da hidratlar oluştururlar:0)hidrojen sulfid[Düzeyler (sağlık) veya yüksek basınçlar için birincil endişelenir. Gaz kompozisyonu da tatlı kaldırma ihtiyacı vardır.
Katılar ve Diğer Kirişler
Üretilen sıvılar genellikle alginçt taşır:0) ve inceler ve formasyon partikülleri [Düzücükler 1), erode ekipman ve separasyonlar içinde yer alan ve separatorlar halindeki ortak bir konudur.[Döneticiler[Döneticiler)-ve birçok ağır-petrol (kal) ve bazı ışık-petrol sistemleri ile ilgili her bir katı fazı ayrıntılı olarak bilgilendirilir.
Üretimde Akışkanların Davranışı
Üretim sırasında petrol sıvılarının davranışları termodinamik ve kinetik faktörler tarafından yönetilir. Üç temel özellik faz davranışları, akış güvence fenomenleri ve emulsion dinamikleridir.
Aşama Davranışı
rezervuar sıvıları yüksek basınçlı, yüksek sıcaklık koşulları yüzey separatorları, basınç ve sıcaklık dramatik bir şekilde düşer. Bu değişiklik, sıvının tek fazlı, iki fazlı ve bazen üç fazlı bölgeleri tasarlamanın kritik bir nedenidir. AAH:0) Örneğin, sıvının tek bir sıvının, tek bir gazın veya iki fazlıniversitenin bozulmasının veya iki fazlıniversitenin bozulmasının önemli olup olmadığını tanımlar.
Doğru aşama, tahminleri, doğru aşamalara güvenmektedir:0) Yeterlik - [EOS) modelleri[Dönemli sıvının bileşimine ayarlanmış, bu modeller, üretim senaryolarını simüle etmek, separatorluk koşullarını optimize etmek ve sıvı damlalarını tahmin etmek için kullanılır.
Flow Garanti Challenges
Akış güvencesi, rezervuardan üretilen sıvıların üretim tesislerine taşınmasına işaret eder. Ortak kimya ile ilgili akış güvence tehlikeleri şunları içerir:
- [FONT:0)Gas hidratlar: [Döntgen: [Döntgen: 0] Soğuk, su ve ışık gaz molekülleri (özellikle meta, etap ve propane) düşük sıcaklık ve yüksek basınçta bir araya gelir.Himerler kül boru hatları, valfler ve chokesler.
- [FONT=0)Wax deposition: [Dönetici: 0,4] Yüksek hacimli-küresel paraffins, sıvı sıcaklığının altındayken kar görünümü sıcaklığının altında kalır (WAT).
- [FONT:0)Asphaltene flocculation:[Dönetici: 1 ) Asfaltenler, rezervuar koşullarında istikrarlı olan kutup molekülleridir, ancak baskı düşüşü, kompozisyon değişikliği veya uyumsuz sıvılarla karıştırılabilir.
- [FONT:0]Scale form:[Dönetici ölçeğinde [CFO3, BaSO4, SrSO4, vs.) Ücretli limit aşıldığında, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sıtma ile enjeksiyon brine (söpektifler, polimerler) enjekte edilir veya tedaviler.
Her akışta sigorta konusu, sıcaklık, basınç, su kesintisi ve sıvı hız gibi operasyonel parametrelerle entegre edilmiş özel bir kimyasal yönetim planı gerektirir.
Emülsion Dynamics
Crude yağı ve su doğal olarak taklit edilemez, ancak chokes ve valfler aracılığıyla akışlar altında, stabilize edici asitler oluştururlar (Döneticiler) ve iyi katılar (Düzücüler) - su-yakıtlı sular veya yağ-su-suyu-suyuvarlık-suyuvarlığı azaltılırlar.
Petrol Üretimi Kimya Uygulamaları
Üretim kimyasının ilkeleri neredeyse her yönüyle petrol ve gaz operasyonlarının temelleri uygulanır. Aşağıda en kritik uygulamalardır.
Gelişmiş Petrol Kurtarma (EOR)
Kimyasal gelişmiş petrol kurtarma (cEOR) polimerleri, sörfçüleri ve alkalileri kapillary kuvvetleri tarafından kapanan geleneksel yağı seferber etmek için harekete geçirir. Polimerler ( kısmen hidrokarbonlar gibi) bu ajanlar ve su rezervuarları arasındaki kimyasal etkileşimleri artırır, yağ ve su arasındaki aşırı tansiyonu azaltır, yağ asitleri arazi dağıtımını sağlar.
Korozyon Kontrolü
Korozyon, petrol ve gazdaki varlık başarısızlığının öncü bir nedenidir.ETHFLT:0)Carbon dioksit (CO2) korozyon[Dönetici korozyonu) ve projeksiyonel korozyonu (sweet korozyonu) ve genellikle alüminyum yüzeylere görehidrojen suid (H2S) korozyon[D) korozyonu [Düzg) korozyonu [sıratıcılık) ve sıvı kimya, sıcaklık ve akış rejimleri tarafından etkilenir.
Ayrılık ve Tasarım
Yüzey tesisleri - seherler, dehydrators, desalters ve petrol su arıtma sistemleri - gerekli ürün özellikleri elde etmek için kimyasal yardımlara güvenir.Ücretsiz kimyasallar) - su yıkamaları ile azaltılır.(spiler ve katılar) Daha önce formüle edilen su temizleme ve gaz temizlemeleri için yağ ayırma işlemine güvenir.
Üretilen Su Yönetimi
Üretilen su, petrol ve gaz üretiminde en büyük atık akışıdır. Kimyasal tedavinin deşarj veya reinjeksiyon kalitesi standartları ile karşılanması gerekir. Anahtar uygulamalar şunları içerir:
- [FONT:0]Flocculation and coagulation:[DÜDÜT:1) Inorganik tuzlar (örneğin, mezunlar) veya organik polimerler daha kolay bir şekilde boşaltılması için sağlam ve yağ damlacıkları askıya alır.
- [FONT=0]Biocides: [Dönetici: [Dönetici: [Düzücüler: [Düzücüler: [Düzücüler: [Düzücüler: 0,0) O oksiting (örneğin, klor, ozon) veya non-o oksiting (örneğin, glümüresel olmayan ahit, yarımüresel olmayan bileşikler) biyokürücüler SRB ve genel mikrobiyolojik olarak korozyonu azaltır.
- [FONT:0)Scale su enjeksiyonu için inhibitörleri: Üretilen su yeniden alınırken, kimyasal ölçek inhibitörleri enjeksiyon iyi ve yakın yerlerdeki yağışları önler.
- [FONT:0)H2S scavengers: For sour, su, kimyasal scavengers (triazines, amines, glyoxal) korozyon ve odour sorunlarını önlemek için sulfid ortadan kaldırır.
Üretilen su için kimyasal bir programın tasarımı, tedaviye müdahale edebilecek petrol-bölge kimyasallarının varlığı ve varlığı için dikkate alınmalıdır.
Çevre Uyumu ve Sürdürülebilirlik
Üretim kimyası doğrudan çevresel eğimi destekler.Demekli kimyasallar Kuzey Denizde, EPA-formasyonda göz ile seçilmelidir:0) Biyoçeşitlilik, ecotity ve bioaccumulation)) ve DÖRTÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ
İleri ve Gelecek Yollar
Petrol üretimi kimyası statik bir alan değildir. Birkaç ortaya çıkan trend, kimyagerlerin akışkanlığa nasıl yaklaştığını yeniden şekillendiriyor:
- [FONT:0) Dijital kimya ve makine öğrenimi: [Dönetici: 0,4][/FONT=0)) Yüksek çözünürlükte kullanılan kimyasal formülasyonların seçimi, inhibitörlerin ve demulsifier. Real-time kimyasal dosing based on sensör data reduce waste and improve event.
- [FONT:0)Yeşil kimya inovasyonu:[Dönetici:[Dönetici:0)) Yenilenebilir kaynaklardan kimyasalların geliştirilmesine vurgu yapılır, örneğin bitki bazlı sörfü ve biyodegradable polimerler gibi, geleneksel fosil destekli ürünlerin değiştirilmesine önem verir.
- [FONT:0)Subsea kimyasal enjeksiyonu:[Döntgen: 0,4] Alanlar derin su ve ultradeepwater ortamlara taşınırken, platform ve iyi kafa arasındaki mesafe yükselir. Subsea kimyasal depolama ve enjeksiyon birimleri - ve aşırı basınç ve soğukta kimyasalların güvenilirliği - kritik hale gelir.
- [FONT:0) İntegrated flow security:[Dönetici, ölçek ve hidratlar, operatörler birleşik engelleyici stratejileri (örneğin, çift işlevli kimyasallar) aynı anda birden çok sorunu ele alıyor.
- [FONT:0)Carbon yakalama, uranyum ve depolama (CCUS): [Dönetici: 1) Üretim kimyası, tüm yaşam döngüsü için CO2 zengin sıvıların izlenmesi ve yönetimine genişliyor.
Alana giren profesyoneller için, analitik kimyada sağlam bir temel, termodinamik ve sıvı mekanikler önemlidir. önerilen kaynaklar SPE Journal ve Petrol Mühendisleri Dergisi (SPE) yayınları)[B)[FONTDÜSÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.
Özetle, petrol üretimi kimyası, endüstrinin çevre ayak izini miniken küresel enerji talebini karşılamak için dinamik ve vazgeçilmez bir disiplindir.Enerji geçişleri ile birlikte, nano-enerji sistemlerinin alanıyla ilgili temel bilgiler, CO2 akışları ve hidrojen depolama sistemleri ile ilgili olarak, alt yüzeysel sıvıların kimyası, zamansız bir zamansız olduğunu kanıtlayacaktır.