אבקת PAM קטיונית לטיפול בשפכים שמנוניים בשדות נפט

בטיפול בשפכים שמניים בשדות נפט, הבחירה בין PAM אבקה קטיונית מסועפת לבין פוליאקרילאמיד קטיוני לינארי (CPAM) צריכה להיבחן באופן מקיף ממספר היבטים, כולל מאפייני שפכים, תהליכי טיפול, יעדי טיפול ויעילות כלכלית. 

הליבה היא לאזן בין איכות מים, תהליך, השפעה ועלות. 

להלן רעיונות ושלבים ספציפיים לשיפוט: 

שלב 1: ניתוח המאפיינים המרכזיים של שפכים שמניים בשדות נפט

זהו התנאי המוקדם העיקרי לבחירת PAM לטיפול בשפכים שמניים בשדות נפט, ויש לזהות את האינדיקטורים הבאים.

תכולת שמן ומידת התחליב

אם תכולת השמן במי השפכים גבוהה (>500 מ"ג/ליטר) ושיעור השמן המחולק גדול (גודל טיפת השמן <10 מיקרון, כגון אמולסיית W/O, שקשה להפריד לשכבות לאחר עמידה), אבקת PAM קטיונית מסועפת עדיפה. המבנה המסועף של אבקת PAM קטיונית יכול לחדור לסרט האמולסיה, לחזק את דה-מולסיפיקציה ואת התלכדות טיפות השמן, וקצב הסרת השמן גבוה ב-5%-15% מזה של אבקת PAM קטיונית ליניארית. אם תכולת השמן נמוכה (<300 מ"ג/ליטר) ומדובר בעיקר בשמן חופשי (גודל טיפת השמן >50 מיקרון, שקל לצוף), אבקת PAM קטיונית ליניארית יכולה לעמוד בדרישות באמצעות ניטרול מטען וגישור שרשרת ארוך, בעלות נמוכה יותר. 

2. מליחות (תכולת מלח)

במי שפכים בעלי מליחות גבוהה (סה"כ מוצקים מומסים 30,000 מ"ג/ליטר, כגון מי מזון המכילים כמות גדולה של קא²⁺, מג²⁺, כלוריד⁻), אבקה קטיונית ליניארית (PAM) נוטה להסתיר מטענים על ידי יוני מלח, מה שגורם לשרשרת המולקולרית להתעקם, ופעילות הפתתה יורדת ביותר מ-30%. יש לבחור באבקה קטיונית מסועפת (PAM). המעכב הסטרי של ענפיה יכול לעמוד בפני דחיסה של יוני מלח, תוך שמירה על מתיחה ופעילות של שרשרת המולקולרית. 

במי שפכים בעלי מליחות נמוכה (<10000 מ"ג/ליטר), יכולת ניטרול המטען של אבקת PAM קטיונית ליניארית יכולה לתפקד כרגיל. אם דרישות הטיפול אינן גבוהות (כגון סילוק מוצקים מרחפים בלבד), ניתן לשקול עדיפות לאבקת PAM קטיונית ליניארית כדי להפחית עלויות. 

3. תכולה ואופי של מוצקים מרחפים (אס אס)

אם תכולת ה-אס אס גבוהה (>1000 מ"ג/ליטר) והיא מורכבת בעיקר מחלקיקים עדינים (<5 מיקרומטר, כגון חרסית, קולואיד), יכולת הספיחה הרב-נקודתית של אבקת PAM קטיונית מסועפת יכולה ליצור במהירות גושי עץ צפופים, ומהירות השיקוע מהירה ב-20%-40% מזו של אבקת PAM קטיונית ליניארית, מה שמפחית את זמן השהייה ביחידת הטיפול. 

אם ה-אס אס מורכב בעיקר מחלקיקים גסים (שששש50 מיקרומטר), אפקט הגישור ארוך השרשרת של פוליאקרילאמיד קטיוני ליניארי בשדה נפט יכול להשיג התלכדות חלקיקים, מבלי להסתמך על ספיחה יעילה של הסוג המסועף. 

שלב 2: התאמת דרישות תהליך הטיפול

ליחידות טיפול שונות (כגון שקיעת קרישה, ציפה באוויר, סחיטת בוצה) יש דרישות שונות למאפייני הפלוק של חומרי הפלוקולנט, ויש צורך בבחירה ממוקדת: 

1). תהליך קרישה, שקיעת קרישה/הבהרה

אם התהליך דורש שקיעה מהירה (כגון מיכל שקיעה בעל עומס גבוה וזמן שהייה של <30 דקות), מתאימים יותר הפלוקים הצפופים ובעלי חוזק גבוה (עמידים בפני גזירה בזרימת מים) הנוצרים על ידי פוליאקרילאמיד קטיוני מסועף בשדה נפט, מה שיכול להפחית את שבירת הפלוקים. 

אם יש זמן שהייה מספיק (>60 דקות), הגושים הרופפים של פוליאקרילאמיד קטיוני ליניארי בשדה נפט יכולים לשקוע באיטיות, ועם עלות נמוכה יותר, זוהי אלטרנטיבה. 

2). תהליך ציפה באוויר

ציפה באוויר דורשת שילוב יעיל של פלוקים ובועות (הידבקות בועת דדההה-פלוקדדדההה). מבנה הפלוק הנקבובי של פוליאקרילאמיד קטיוני מסועף בשדה נפט נוטה יותר ללכוד בועות, עם מהירות ציפה מהירה ויעילות גבוהה יותר בהסרת שמן ו-אס אס. הפלוקים הרופפים של פוליאקרילאמיד קטיוני ליניארי בשדה נפט עלולים להישבר עקב חדירת בועות, וכתוצאה מכך תוצאות גרועות. 

3). תהליך סחיטת בוצה

אם משתמשים בסינון מסגרת פלטות לאחר מכן, סחיטה צנטריפוגלית וכו', יש להפחית את ההתנגדות הספציפית לבוצה (כדי להגביר את מהירות הסינון). גושי הבוצה שטופלו בפוליאקרילאמיד קטיוני מסועף ב-PAM משדה נפט הם קומפקטיים, ותכולת הלחות לאחר הסחיטה יכולה להיות מופחתת ב-5%-10%, מה שמפחית משמעותית את עלות סילוק הבוצה, ולכן יש לבחור בו באופן מועדף. 

אם משתמשים רק בייבוש טבעי (עם דרישות נמוכות לתכולת לחות), ניתן לשקול באופן מועדף את יתרון העלות של פוליאקרילאמיד קטיוני לינארי בשדות נפט. 

שלב 3: הגדרת יעדי טיפול ותקני איכות מים

אם יש צורך לעמוד בתקן הפליטה של השפכים (הדורש תכולת שמן של פחות מ-10 מ"ג/ליטר) או לעשות בהם שימוש חוזר (כגון הזרקה חוזרת לתצורה, עם תכולת שמן של פחות מ-5 מ"ג/ליטר), יכולת סילוק השמן והפחתת העכירות היעילה ביותר של טיפול בשפכים שמניים מסוג PAM מסועף בשדות נפט יכולה לעמוד ביתר קלות בתקנים המחמירים ולמנוע טיפול משני. 

אם מדובר רק בטיפול מקדים (כגון הפחתת תכולת השמן לפחות מ-300 מ"ג/ליטר ולאחר מכן כניסה לטיפול ביוכימי), PAM ליניארי לטיפול בשפכים שמניים בשדות נפט יכול לעמוד בדרישות הבסיסיות בעלות נמוכה יותר. 

שלב 4: אימות כלכלי ותפעולי

1). השוואת עלויות. בשל תהליך הסינתזה המורכב שלו (כגון הכנסת מונומרים מסועפים וויסות מידת ההסתעפות), מחיר היחידה של PAM מסועף לטיפול בשפכים שמניים בשדה נפט גבוה בדרך כלל ב-20%-50% מזה של PAM לינארי לטיפול בשפכים שמניים בשדה נפט. עם זאת, המינון שלו נמוך ב-10%-30%, וגם עלות סילוק הבוצה נמוכה יותר. יש צורך לחשב את עלות הטיפול בנפח המים ליחידה (עלות ריאגנט + עלות סילוק הבוצה) במקום פשוט להשוות את מחירי היחידה. לדוגמה, בטיפול בשפכים עתירי מלח ושמנים, מינון נמוך של PAM מסועף לטיפול בשפכים שמניים בשדה נפט יכול לקזז את הפרש המחירים, והעלות הכוללת נמוכה יותר בפועל. PAM לינארי לטיפול בשפכים שמניים בשדה נפט עשוי להיות בעל עלות יחידה טובה יותר רק במקרה של ריכוז נמוך ואיכות מים פשוטה. 

2). אימות תפעולי

המבנה המסועף של מוצר קטיוני PAM מסועף לטיפול במים עשוי להשפיע על מהירות ההמסה (מה שמצריך זמן ערבוב ארוך יותר או ריכוז המסה גבוה יותר), ויש צורך לוודא האם ציוד ההמסה באתר תואם. מוצר קטיוני לינארי PAM לטיפול במים קל יותר להמסה ומתאים לאתרים עם רמת אוטומציה נמוכה. 

1. אם השפכים הם בעלי ריכוז מלח גבוה (>30000 מ"ג/ליטר), שמן מתחלב גבוה (>500 מ"ג/ליטר), אס אס עדין גבוה,

ומטרת הטיפול היא קפדנית (כגון שימוש חוזר) → CPAM מסועף**; 

2. אם השפכים דלים במלח (<10000 מ"ג/ליטר), דלים בשמן חופשי (<300 מ"ג/ליטר), בעלי SS גס, ונדרש רק טיפול מקדים → CPAM ליניארי; 

3. בין לבין → עדיף להשוות באמצעות ניסויים ולבחור את הסוג עם עלות טיפול יחידה נמוכה יותר + אפקט יציב יותר. 

בסופו של דבר, מוצר קטיוני PAM מסועף לטיפול במים מתאים יותר לטיפול מורכב וקפדני בשפכים שמניים בשדות נפט, בעוד שמוצר קטיוני PAM לינארי לטיפול במים מתאים לתרחישי ביקוש פשוטים ובעלי עלות נמוכה. נתונים ניסויים הם הבסיס הסופי לקבלת החלטות.

מאפיינים ספציפיים לתעשייה:

תכונות אחרות:

יכולת אספקה:

זמן אספקה:

סדנת הסינתזה של Jiufang טק

מעבדת Jiufang