Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1172997), страница 11

Файл №1172997 Диссертация (Исследование механизма образования отложений и разработка технологии их удаления при эксплуатации гликолевых систем в нефтегазодобыче) 11 страницаДиссертация (1172997) страница 112020-05-14СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Образецпредставлял собой жидкость черного цвета, которая расслоилась на три слоя через3 суток (рисунок31).Рисунок 31 - Раствор МЭГ из емкости смешения системы обессоливания БТКпроекта «Сахалин-2» исходный (а) и через трое суток (б)Для обнаружения ПЭГ в растворе МЭГ из емкости смешения системыобессоливания БТК использовали пиролитическую хроматомасс-спектрометрию[88-93]. Пиролиз выполняли на пиролизере Double-Shot Pyrolyzer PY-2020iDсоединенном с газовым хроматомасс-спектрометром Shimadzu GCMS QP-2010. Вметаллическую микропробирку наливали 20 мкл раствора МЭГ и вводили впиролизер PY-2020iD. Температура пиролизера 600 оС. Разделение продуктовпиролиза осуществляли с помощью на колонки Ultra ALLOY-5 (толщина пленкифазы 0,25 мкм, внутренний диаметр 0,25 мм, длина 30 м).

Увеличение температуры73от 40 оС (ожидание 3 мин.) до 320 оС со скоростью подъема 20 оС/мин. Газ-носительгелий, расход 1 мл/мин. (делитель потока 1:100). Температура интерфейса массдетектора - 280 оС, ионного источника - 230 оС. Напряжение на детекторе 1,1 кВ.Анализ хроматограмм и полных масс-спектров продуктов пиролиза проводилипрограммой F-Search «All-In-One» Ver. 2.04 для идентификации полимеров попродуктам пиролиза.В растворе моноэтиленгликоля обнаружен полимер со структурой подобнойПЭГ. Совпадение с библиотечным масс-спектром составило 38 % (рисунок 32).Такие отличия между библиотечным масс-спектром ПЭГ и масс-спектромполимера в растворе МЭГ объясняются присутствием в растворе другихорганических соединений, значительно искажающих полный масс-спектр, а такжеи тем, что полимер подвергался температурному воздействию.Рисунок 32 - Полные масс-спектры продуктов пиролиза раствора МЭГ и ПЭГ избиблиотеки F-Search “All-In-One”74Дляопределениямолекулярно-массовогораспределения(ММР)иконцентрации ПЭГ в растворе МЭГ из емкости смешения системы обессоливанияБТК использовали метод ВЭЖХ из [42].

Хроматограмма ПЭГ в растворе МЭГприведена на рисунок 33.Рисунок 33 - Хроматограмма ПЭГ в растворе МЭГ: а – исходная хроматорамма, б– увеличенный участок хроматограммы, где обнаружены пики ПЭГ.На хроматограмме обнаружены три пика, относящиеся к ПЭГ. КонцентрацияПЭГ в растворе МЭГ составляет 480 мг/дм3. Среднемассовая молекулярная массаMw всех пиков ПЭГ в растворе МЭГ составляет 5495 Да.753.1.1.4 Исследование состава МЭГ из расширительной емкости системытеплоносителя БТКНами проведено исследование раствора МЭГ, отобранного на выходе израсширительной емкости водного раствора МЭГ системы теплоносителя БТКпроекта «Сахалин-2».Как указано в главе 1 одним из способов применения гликолей является ихиспользованиевкачестветеплоносителей.Нарисунок34приведенапринципиальная схема системы теплоносителя БТК проекта «Сахалин-2».Рисунок 34 - Принципиальная схема системы теплоносителя БТК проекта«Сахалин-2»Система теплоносителя БТК представляет собой систему циркуляцииводного раствора МЭГ в замкнутом контуре.

Из расширительной емкости водныйраствор МЭГ с температурой 80 оС и давлением 0,72 МПа циркуляционнымнасосом подается в теплообменник «горячее масло / водный раствор МЭГ». В76теплообменнике водный раствор МЭГ нагревается до 130 оС. При этом рабочаятемпература нагревательной поверхности теплообменника достигает 145 оС, амаксимальная температура нагревателя (при отсутствии охлаждения растворомМЭГ) - 160оС. Далее нагретый раствор МЭГ подается на змеевик системывентиляции и кондиционирования воздуха, где, отдавая тепло, охлаждается до80оС. При этом давление снижается до 0,32 МПа.

Эксплуатация расширительнойемкости осуществляется в атмосфере инертного газа (азота).Измерение концентрации ПЭГ в отложениях и растворах МЭГ проводилиметодом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [83]. Анализвыполняли на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20A Prominence cрефрактометрическим детектором RID-10A или с низкотемпературным лазернымсветорассеивающим детектором ELSD-LT. Анализ проводили в термостатическихусловиях при 40 оС, подвижная фаза – вода-ацетонитрил 8:2.

Для разделенияиспользовали колонку Shodex Asahipak GS-220 HQ (7,5×300 мм) с предколонкойAsahipak GS-2G (Showa Denko, Япония), скорость подвижной фазы 0,8 см3/мин,или колонку ShodexAsahipakGF-310 HQ (7,5×300 мм), скорость подвижной фазы0,6 мл/ми. Хроматограф калибровали по наборам стандартов Polymer KitsPolyethyleneGlycol PEG-10 и Polymer Kits PolyethyleneOxide PEO-10 (фирма«PolymerLaboratories», США).ПЭГ экстрагировали из образца отложений спиртом (изопропанолом). Затемпроводили фильтрование экстракта через мембранный фильтр с размером пор 0,45мкм и упаривали.

Полученный гелеобразный белый осадок растворяли вподвижной фазе и анализировали. Проводили фильтрование пробы теплоносителячерез мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм и вводили в хроматограф.На хроматограмме обнаружены четыре пика. Пики со временем удерживания12,33 и 13,50 мин. соответствуют ПЭГ, пик со временем удерживания 12,74 мин.

неорганическим солям, пик со временем удерживания 13,94 мин. соответствуетМЭГ. Результаты количественного анализа приведены в таблица 4.77Рисунок 35 - Фрагмент хроматограммы водного раствора МЭГТаблица 4 - Результаты количественного анализа раствора МЭГПикВремя удерживания,мин.12,3312,7413,5013,941234ВеществоMw, ДаПЭГСолиПЭГМЭГ288155-Концентрация,мг/дм3181462-3.1.2 Исследование образцов МЭГ из системы низкотемпературнойсепарации газа и регенерации МЭГ морской платформы ПА-АНами проведено исследование двух растворов МЭГ (насыщенного ирегенерированного), отобранных из системы низкотемпературной сепарации газаи регенерации МЭГ морской платформы ПА-А проекта «Сахалин-2».

Точки отборапроб МЭГ показаны на рисунок 36.Осушку природного газа производят для того, чтобы удовлетворитьтребованиеточкипредотвратитьросыпокоррозиюводе;предотвратитьоборудованияиобразованиетрубопроводов,гидратов,вызваннуюприсутствием минерализованной воды и «кислых» газов – CO2 и H2S.ДляподготовкигазанаплатформеПА-Аиспользуютустановкунизкотемпературной сепарации с клапаном Джоуля-Томсона.

Принципиальнаянизкотемпературной сепарации и регенерации гликоля приведена на рисунок 36.78Рисунок 36 - Принципиальная схема установки регенерации МЭГ морскойплатформы ПА-А проекта «Сахалин-2»Влажный газ подают в сепаратор первой ступени, в котором происходитотделение воды и газового конденсата. Затем газ подают на дроссельноеустройство где, в результате эффекта Джоуля-Томсона, он охлаждается до -22 оС.Охлажденный газ поступает в сепаратор второй ступени, где происходит отделениеводной и углеводородной жидкой фазы, а сухой газ, через рекуперативныйтеплообменник, поступает в трубопровод. В данном технологическом процессеиспользуют раствор МЭГ для предотвращения образования газовых гидратов.Из сепараторов 1-ой и 2-ой ступеней обогащенный водой раствор МЭГпоступает в трехфазный сепаратор, где происходит его дегазация и отделениегазового конденсата. Далее раствор МЭГ подают в установку регенерации.Насыщенный раствор МЭГ подогревают в отпарной колонне водяным паром,затем в теплообменнике регенерированным раствором МЭГ и подают в сепаратордля дополнительной дегазации.

После этого раствор МЭГ фильтруют для удаления79механических примесей и направляют в испаритель, где выпаривают поглощеннуюгликолем воду до заданной концентрации гликоля. Регенерированный растворМЭГ охлаждают и насосом подают в установку подготовки газа.В испарителе предварительно подогретый раствор МЭГ нагревают до 126 оС.Рабочая температура поверхности нагревателя составляет 170 оС, а максимальнаятемпература (при отсутствии охлаждения раствором МЭГ) - 210 оС.

Давление виспарителе изменяется от 0,1 до 0,25 МПа. Объем раствора МЭГ в системе 7,5 м3.РезультатыанализовобразцовМЭГ,проведенныхметодомгель-проникающей ВЭЖХ по методике, аналогичной 3.1.1.4, приведены в таблица 5.Таблица 5 - Химический состав и ММР ПЭГ насыщенного и регенерированногорастворов МЭГ из системы регенерации МЭГ платформы ПА-АНаименование показателяКонцентрация МЭГ, % масс.Концентрация (ПЭГ), мг/дм3Молекулярная масса Mw ПЭГ, ДаРаствор МЭГРегенерированныйНасыщенный76,4875,2422320310761520Как указывается в [25] массовый поток ПЭГ превышает 2 т в год.

Следуетотметить, что в регенерированном растворе МЭГ концентрация ПЭГ выше, чем внасыщенном. Поэтому, учитывая, что образованию ПЭГ способствует повышеннаятемпература, можно предположить, что ПЭГ образуется в испарителе.В данной главе показано, что образование ПЭГ в нефтегазодобывающейпромышленности, в системах, где применяют гликоли, носит общий характер.

Втаблица 6 приведены обобщенные результаты анализа образцов отложений иводных растворов гликолевых систем с указанием технологических условийсистем.В водных растворах гликолей и в отложениях из гликолевых систем намиобнаруженывещества(1,4-диоксан,тетраоксициклододекан), наличие которыхолигомеризационных процессов (таблица 7).октаэтиленгликоль,свидетельствуето1,4,7,10протеканииТаблица 6 - Обобщенные результаты анализа образцов отложений и водных растворов гликолевых системОписание системыРегенерация МЭГ после мультифазныхтрубопроводов. Образец осадка из межтрубногопространства теплообменника «насыщенныйМЭГ / регенерированный МЭГ».Система обессоливания БТК. Образец осадка,отобранного на участке между бакомотстойником и емкостью смешения.Система обессоливания БТК.

Раствор МЭГ,отобранный из емкости смешения.Система низкотемпературной сепарации газа ирегенерации МЭГ. Растворы МЭГ (насыщенныйи регенерированный МЭГ).Система теплоносителя БТК. Раствор МЭГ,отобранный на выходе из расширительнойемкости водного раствора МЭГ.Гликоль,концентрацияводногораствора, %объемн.Средняятемпература всистеме,oСДавление,МПаМЭГ, 65-85127МЭГ, 85-90рНКонц.ПЭГСредняяMw ПЭГ,Да0,10,36,09,23000мг/кг106211500,01510,271200мг/кгнеизмерялиМЭГ, 85-901500,01511,7480мг/дм35495МЭГ, 65-851260,100,255,97,9203-223мг/дм310761520МЭГ, 401300,320,726,6183 мг/дм328881Таблица 7 - Соединения, обнаруженные при исследовании образцов осадков и растворов гликолевых системОписание системыГликоль,концентрацияводногораствора,%объемн.Средняятемпература всистеме,град СДавление,МПарНРегенерация МЭГ послемультифазных трубопроводов.Образцы осадка измежтрубного пространстватеплообменника «насыщенныйМЭГ / регенерированныйМЭГ».МЭГ, 65851270,1-0,36,09,2Регенерация МЭГ послемультифазных трубопроводов.Образцы МЭГ из межтрубногопространства теплообменника«насыщенный МЭГ /регенерированный МЭГ».МЭГ, 65851270,1-0,36,09,2Система обессоливания БТК.Образец осадка, отобранного научастке между бакомотстойником и емкостьюсмешения.МЭГ, 85901500,01510,2ОбнаруженныесоединенияКомментарийПропиоловая кислотаВозможно, является технологическойдобавкой в составе ингибитора коррозии,претерпевшей химические превращения.ОктаэтиленгликольПродукт олигомеризации МЭГ.1,4,7,10,13,16ПродуктолигомеризацииМЭГсГексаоксациклооктадепоследующей циклизацией.канПродуктолигомеризацииМЭГсДиэтиловый эфирпоследующей деструкцией (разрыв С-Отетраэтиленгликолясвязей) полученного олигомера.Возможно, является технологическойИзопропанолдобавкой.ДЭГПродукт димеризации МЭГ.1,4,7,10Продуктолигомеризациитетраоксициклододекапоследующей циклизацией.нМЭГс3.2 Исследование физико-химических и реологических свойств растворови гелей полиэтиленгликолейВ предыдущей главе показано, что образование олигомеров ПЭГ внефтегазодобывающей промышленности, в системах, где применяют гликоли,носит общий характер.

Характеристики

Список файлов диссертации

Исследование механизма образования отложений и разработка технологии их удаления при эксплуатации гликолевых систем в нефтегазодобыче
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6566
Авторов
на СтудИзбе
298
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее