روش های نمک زدایی از نفت خام

روش های نمک زدایی از نفت خام

در حال حاضر مسئله وجود نمک به همراه نفت تولیدی در بسیاری از مناطق بسیار مشکل است ، و این موضوع باعث گردیده که جهت نمک زدایی نفت خام طرح ها و عملیات مختلفی صورت پذیرد . با توجه به مبدأ و منشأ تولید نمک به همراه نفت معمولاً بصورت آب نمک ( اکثراً نمکهای سدیم ، پتاسیم و منیزیم ) می باشد . وجود آب و در نتیجه نمک همراه آن باعث بروز خسارت در کلیه ابزار و همچنین افت کیفیت ( و حتی کمیت ) نفت از هر لحاظ می گردد . استثنائاً ممکن است نمک به صورت کریستال با نفت تولید گردد .

لذا لازم است که از تولید نمک در هر صورت حتی الامکان جلوگیری نمود . لیکن در بعضی ( در حال حاضر در بیشتر ) موارد الزاماً اگر هدف بیرون کشیدن نفت از زیر زمین باشد بایستی قبول کنیم که به همراه آن مقادیری آب تولید می گردد و در اینجا است که به منظور بالا بردن کیفیت نفت ، جدا کردن آب و نمک و در نتیجه نمک از آن امری بدیهی به نظر می رسد .
معمولاً آب همراه نفت بصورت ذرات معلق در آن تولید می گردد ( بستگی به مقدار آب دارد . در بعضی نواحی خارج از ایران حتی بایست گفت که ذرات نفت در آب معلق هستند !! ) . بطور عام برای نمک زدائی لازم است که به طریقی ذرات آب را که در حقیقت منشأ نمک می باشند بوسیله ای در مجاور هم قرار داد و به صورت ذرات بزرگتر که قابلیت ته نشین شدن در ظرف را دارند درآورد و در نهایت با توجه اینکه آب به خاطر سنگینی نسبت به نفت در زیر نفت جمع می گردد ، نفت را از آب جدا نمود . این امر با متدهای مختلف  صورت می گیرد و استفاده از مواد شیمیایی نیز امری الزامی است .
عمومی ترین روش جداسازی آب حرارت دادن به نفت است که خود ممکن است به کمک کردن مستقیم نفت صورت گیرد و یا غیر مستقیم و روش دیگری نیز هست که با افزودن مواد شیمیایی به خصوص باعث می گردند که تحت شرایط عمل ذرات آب با یکدیگر جمع شده و آنقدر بزرگ شوند که بتوانند در مخلوط آب و نفت رسوب نمایند و لذا با فرصت کافی که به مخلوط داده می شود آب درون ظرف ته نشین می نماید . بدیهی است عمل به همین سادگی که نوشته می شود نیست و طی انجام آن مراحل و خصوصیاتی نیز مرتبت است . لازم است که جهت بررسی بهتر موضوع به کتب و رساله های موجود  راجع به نمک زدائی نیز مراجعه گردد .
( D . Burrls and C . E Natco , Tulsa , Okla ) .

رفع مشکل

جهت زدودن نمک موجود در نفت همانطور که اشاره شد روش های متفاوتی موجود است که ممکن است وسایل لازم به صورت قسمتی از یک کارخانه تفکیک گاز و نفت مورد استفاده باشند و یا در بعضی موارد بصورت کارخانه جداگانه ای در رابطه با واحد بهره برداری (کارخانه تفکیک گاز و نفت) کار کنند . آنچه که ما در ایران داریم خود مجموعه ای جداگانه است که به صورت کارخانه ای در مجاورت واحد بهره برداری مورد نظر تعبیه گردیده است .
با وجود اختلافات مختصر و یا زیادی که در روش ها و کارخانجات نمک زدایی موجود است ، بعضی از اعمال را که انجام می گردد می توان به صورت زیر خلاصه نمود .
1:نفت از لحاظ فشار به حال تعادل آورده می شود ( گاز همراه نفت جدا می گردد ) و بدین ترتیب به آب آزاد همراه نفت ( آنچه که به صورت امولسیون نیست ) اجازه ته نشین شدن داده  می شود .
2:آب آزاد ته نشین شده از نفت قرار گرفته بر روی آن جدا می گردد ( آبی که در مدت 5 دقیقه در ظرف ته نشین می شود)  .
3:مواد شیمیائی به خصوصی به نفت افزوده می گردد . این مواد قادرند که امولسیون ( مخلوط آب و نفت ) را شکسته و باعث گردند که ذرات آب جدا شده و برای تشکیل ذرات بزرگتر به همدیگر بچسند . در اینجا لازم است که عمل مخلوط شدن بخوبی انجام گیرد .
4:در صورت لزوم و در بعضی موارد نیز لازم است ( در حقیقت برای کمک کردن به جمع تر شدن ذرات آب موجود در نفت به صورت امولسیون ) .
5:عمل مقدماتی آبگیری از نفت ( dehydration ) انجام می گیرد .
6:آب تازه ( حتی الامکان بدون نمک محلول و در غیر اینصورت با مقدار نمک حداقل ) به نفت افزوده می شود . در اینجا هدف این است که آب نمک باقیمانده در نفت که دارای غلظت زیاد است رقیق شده و در حقیقت نفت شستشو داده می شود . عمل مخلوط شدن و شستشوی نفت بایستی با دقت و بطور کامل صورت گیرد .
7:مرحله نهائی آبگیری  یا همان نمک زدایی نفت خام که در اینجا آب را مجدداً از نفت جدا می نمایند .

مطالب فوق جنبه عمومی و کلی دارد و عملیات مربوط به نمک زدائی نفت و نحوه طراحی کارخانه های مربوطه خود بسیار مفصل است . لیکن بطور عام می توان گفت که همگی تقریباً عمل را در دو مرحله انجام می دهند . آبگیری و نمک زدایی Desalting , dehydration .
به هر حال با متدهای متداول و مختلف شیمیائی ، مکانیکی و الکتریکی باعث می گردند که ذرات آب به هم بچسند ( coalescing ) و سپس بخاطر نیروی ثقل بیشتری که به آنها نسبت به ذرات نفت مجاورشان وارد می گردد در ظرف ته نشین و در نتیجه مجتمع گردند و بتوان آنها را از نفت جدا نمود .
در حال حاضر در شرکت ملی نفت ایران هدف اینست که میزان نمک موجود برای مصرف صادرات در حد 11-8 واحد در میلیون و در نفت خوراک پالایشگاه به مقدار 8-5 واحد در میلیون باشد .
در شرکت ملی نفت ایران جهت انجام نمک زدایی در موارد متفاوت از تانک ته نشین کننده و همچنین از ظرف الکترواستانیک نیز استفاده می شود . در بعضی از کارخانه ها هر دو و در بعضی دیگر ممکن است فقط از یک وسیله استفاده گردد . در مورد تانک ته نشین کننده باید گفت که قبل از ورود نفت و آب  به تانک مواد شکننده امولسیون نیز به مخلوط افزوده می گردد . این عمل باعث به هم پیوستن ذرات آب و بزرگتر شدن آنها می گردد . در نتیجه زمانی که در ظرف ته نشین کننده ( coalescer tank ) فرصت کافی به آنها داده شود ، آب جدا گردیده و ته نشین می شود و از مسیر در نظر گرفته شده خارج می گردد .
نوع دوم ظرفی که مورد استفاده دارد الکترواستانیک است و در حقیقت توسط کامل برق فشار قوی که در داخل ظرف موجود است کار می کند ( electrostatic coalescer ) . این برق باعث می شود که ترتیب قرار گرفتن ملکول ها به علت پولاریزه شدن تغییر کند و در حقیقت ذرات کوچک آب به هم چسبیده و بزرگ شوند و بدین صورت با وزن زیادتری که پیدا می کنند ته نشین گردیده و سپس از نفت تفکیک گردند .
به هر جهت با یکی از روش های موجود آب و به عبارت بهتر نمک همراه نفت از آن جدا می گردد و باید گفت که هیچگاه صد درصد آب و نمک قابل تفکیک نیست لیکن لااقل پیشرفت تا آن اندازه بوده است که میزان وجود آب نمک در نفت را به حداقل ممکن در حال حاض