Нефт-газни қайта ишлаш жиҳозлари, ускуналари ва лойиҳалаш асослари

3-МАВЗУ: СЕПЕРАТОРЛАРНИНГ КОНСТРУКЦИЯСИ, ҲИСОБИ ВА ЭКСПЛУАТАТЦИЯСИ. ФИЛЬТИРЛАР, ЭЛЕКТРОДИГИДРАТОРЛАР, ТИНДИРГИЧЛАР, УЛАРНИ ТУРЛАРИ ВА ИШЛАТИЛИШ ЖАРАЁНЛАРИ.
РЕЖА

1. 
   Турли жинсли системалар. Турли жинсли системаларни тозалаш усуллари
   
2. 
   Нефт маҳсулотларини сувсизлантириш. Фильтрлаш. Фильтрлаш қурилмалари.
   
3. 
   Электр усулида газ аралашмаларини тозалаш. Электрофильтрлар
   
4. 
   Суспензия ва эмульсияларни ажратиш қурилмалари. Циклонлар ва центрифугалар.
   

1. Агар газ ва суюқлик аралашмаларига қаттиқ жисм заррачалари ва суюқлик томчилари аралашган бўлса турли жинсли аралашмалар дейилади.
Нефтни қайта ишлаш жараёнининиг ҳар бир босқичида турли жинсли системаларни ажратиб олишга тўғри келади. Ажратиб олиш жараёнининг тезлиги системаниниг характеристикасига, ташқи ва ички фазаларнинг хусусиятларига боғлиқ бўлади. Агар ташқи фаза суюқлик, ички фаза қаттиқ заррачалардан иборат бўлса, бу ҳолдаги турли жинсли суспензия дейилади. Агар ташқи фаза суюқликдан иборат бўлиб, иккинчи суюқликнинг томчилари аралашган бўлса бу система эмульсия дейилади.
Барча турли жинсли аралашмаларни қуйидаги усуллар билан ажратилади:
- оғирлик кучи таъсирида;
- марказдан қочувчи ва инерцион куч таъсирида;
- фильтрлаш усули билан;
- ювувчи суюқлик ёрдамида;
- юқори кучланишли электр токи ёрдамида ажратилади.
Чўктирувчи қурилмада суюқ фазадаги қаттиқ заррачалар ёки сув томчилари аста-секин чўктирилади.
Чўктириш даврий ва узлуксиз бўлиши мумкин. Даврий усулда суюқ фаза тиниқлашиб, ҳосил бўлган чўкма зичлаштирилади ва бир вақтниниг ўзида фазаларни бир хиллик тенглиги камайиб борадаи. Процесс узлуксиз бўлса фазаларни ажратувчи бир хиллик ўзгармас бўлади.
Оғирлик кучи билан чўкаётган заррачаларга ташқи фазанинг кўтариш кучи ва муҳитнинг қаршилиги тўсқинлик қилади. Кўтариш кучи ташқи муҳит хажмий оғирлигига тенг бўлади. Муҳитнинг қаршилиги қуйидаги факторларга боғлиқ бўлади:

1. 
   Шу муҳитдаги заррачаларнинг ҳаракат тезлигига;
   
2. 
   Заррачаларнинг ўлчам катталигига ва шаклига;
   
3. 
   Ташқи фазанинг ёпишқоқлигига.
   

Заррачаларнинг чўктириш тезлиги ҳаракат режимига боғлиқ. Ҳаракат режими Рейнольдс критерийси билан аниқланади.
Ре = 0,2 ламинар. Ре = 0,2/500 ўтиш, 500 турбулент.
2. Нефт маҳсулотлари таркибидаги сув ва ифлосликларни ҳамда қаттиқ заррачаларни ажратиб олиш учун дегидраторлар ишлатилади. Дегидраторда учта фаза: яъни нефт, сув ва қаттиқ чўкма қатлами бўлади.
Ифлосликларниниг чўкиш тезлиги сувнинг чўкиш тезлигидан катта бўлгани учун ифлосликлар қурилманинг таг қисмига чўкади. Чўкмалар зичланиб қотиб қолмаслиги учун аввал сув дегидратордан тушириб юборилади.
Дегидраторда чўкиш тезлигини ошириш учун дегидраторда берилаётган нефтни аввал 110-120С гача иситилади. Нефтнинг ёпишқоқлиги ва муҳитнинг қаршилиги камайиб заррачаларнинг чўкиши учун қулай шароит яратилади. Дегидраторлар босим остида ишлайди, чунки қиздириш натижасида буғларнинг босими ошади. Аввалдан режалаштирилган планга асосан дегидраторлар деворларига ёпишган ифлосликлардан тозаланиб турилади. Тозалаш жараёини махсус қурилма ёрдамида гидромонитор билан кучли иссиқ сув оқими билан ифлосликлардан ювиб турилади.
Дегидраторларда нефтни тўлиқ сувсизлантириб бўлмайди. Шунинг учун сувни тўлиқ ажратиш учун электор дегидраторлар ишлатилади. Нефтнинг таркибидаги 3% гача ноорганик тузлар бўлиб, уларни нефтни қайта ишлов беришдан аввал сув билан ювиб тозаланади (коррозияни олдини олиш учун). Сўнгра сувни ва сувда эриган тузларни дегидраторда тозаланади. Тузларнинг концентрацияни миқдорига қараб бир марта, ёки уларнинг миқдори кўп бўлса, бир нечта қурилмада кетма-кет тозаланади. Электрдегидраторларга (ишлаш принципи, кучли эмульсия, нефт-сув томчилари) юқори кучланишли ўзгарувчан токни таъсир қилдирилганда майда сув томчилари йириклашиб, оғирлик кучи таъсирида чўкади.
Тиниқлантириш вақтида нефт эмульсияларининг таркибида органик кислотлар бўлганлиги учун муҳитни электр ўтказувчанлиги камаяди, сувсизлантирилаётган нефтга унинг таркибидаги органик кислоталарни нейтраллаш учун маълум миқдорда ишқор берилади.
Электр дегидраторлар горизонтал, вертикал ҳолатда бўлади. Улар цилиндрсимон қурилма бўлиб, сфериксимон таг қисмдан иборат бўлади. Саноатда асосан шарсимон электродегидраторлар қўлланилади, унинг диаметри 10,5 м, металл таянчлар ёрдамида бетон фундаментга ўрнатилган бўлади. Муҳитнинг ҳароратси 110С, қурилмадаги босим 5-6,5 атм. бўлади.
Электродларга ток трансформатор орқали келади. Трансформатор токнинг кучланишни 22000, 33000, 44000 вольтгача ошириб беради. Бош тақсимлагичнинг пастки қисмидаги махсус трубалар орқали нефт эмульсияси дегидраторнинг пастки қисмидан берилади.
Бош тақсимлагич шундай ўрнатилиши керакки тешиклардан берилаётган нефт эмульсияси жуфт электродларниниг ўртасига бурилиши керак. Тузлардан тозаланган ва сувсизлантирилган нефт қурилманинг юқори қисмидан сувда эриган туз эритмалари қурилманинг пастки қисмидан тушириб юборилади. Автоматик тарзда сувнинг туширилиши назорат қилиб турилади. Шарсимон электродегидраторниниг ўлчами катта бўлгани учун унинг юза қисмида хизмат қилиш ноқулай. Шунинг учун горизонтал электродегидраторлар ишлатилади.



2.1.расм. Шарли электродегидратор
1- электродлар, 2-бош тақсимлагич, 3-изолятор, 4-трнасформатор, 5-дренажли штуцер.
Қуюқ эритмаларни (қаттиқ заррачаларни), қийин ажратиладиган суспензияларни ажратишда, вертикал даврий ишлайдиган чўктириш қурилмалари ишлатилади. Бу қурилма аралаштиргич сифатида ҳам ишлатилади.
Нефтни қайта ишлашда, айниқса сурков мойларини, суспензиялар таркибидаги майда заррачаларни ажратиб олишда фильтрлар ишлатилади. Фильтр усули тиниқлантириш усулига нисбатан бир неча юксакликка эга: ҳосил бўлган чўкмани сиқиш, ва уни қуритиб натижасида, унинг таркибидаги керакли суюқликни ажратиб олиш мумкин. Тиниқлантириш жараёнида керакли чўкма билан нефт маҳсулотлари қурилмадан чиқариб юборилади. Фильтр тўқималари сифатида ип газламали, симли тўрлар, керамик материаллар ишлатилади. Фильтр тўқималарини танлаш фильтрация режимига (босим, ҳарорат), суспензиянинг хоссаларига боғлиқ бўлади:
1. Ўзгармас босимда пасаювчан тезликда;
2. Ўзгарувчан тезликда кўпаювчан босимда.
Саноатда фильтрлаш жараёни аввал минимал босимда, максимал тезликда олиб борилади, сўнгра эса чўкма ҳосил бўлиши натижасида тезликни ўзгармас қилиб босимни оширилади. Бу вақтда босим оширилиши насос орқали амалга оширилади. Чўкманинг қалинлиги ошганда, фильтрация тезлиги камайиб боради, минимал ҳолатга етганда фильтрация жараёни тўхтатилади.
Фильтрлаш жараёни даврий ва узлуксиз ишлайдиган фильтрларда олиб борилади. Нефтни қайта ишлаш саноатида асосан рамали фильтрпресслар, барабанли вакуумфильтр ва фильтрлар ишлатилади.