Удаление отложений цеолитов и неорганических солей в нефтегазопромысловом оборудовании органическими растворителями

UDK: 665.622.4.013
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-10-64-69
Ключевые слова: растворение цеолита, растворение карбоната кальция, органические кислоты, осушка нефтяного газа, водный раствор метанола, коррозия алюминиевого оборудования
Авт.: Р.М. Салихов (ООО «ИНК»), Е.О. Чертовских (ООО «ИНК»), Б.Р. Гильмутдинов (ООО «ИНК»), к.т.н., И.П. Лебедева (ООО «ИНК»), к.х.н., Е.А. Анциферов (Иркутский национальный исследовательский технический университет), к.х.н., А.В. Анциферова (Иркутский национальный исследовательский технический университет), к.т.н., А.А. Пашкова (Иркутский национальный исследовательский технический университет)

В статье приведены результаты исследований растворения синтетических микропористых цеолитов КА-У в растворах уксусной и лимонной кислот. Эффективность растворения цеолита в уксусной кислоте концентрацией 3-10 %масс. составляет 92-95 %. Для системы, содержащей 20 %масс. лимонной кислоты растворение цеолитов достигает 98 %. Установлена необходимость активного перемешивания. Отмечено незначительное влияние температуры на процесс растворения цеолита. В зимний период, в частности, при температурах ниже -10 °С, для растворения цеолитов предложено использовать водометанольные растворы. В качестве оптимального выбран состав на основе 10 %масс. лимонной кислоты и 50 %об. водно-спиртового раствора метанола, растворимость цеолита составила 45 %. Выбранный состав обладает низкой температурой замерзания (менее -40 °С). Во избежание коррозии алюминиевого оборудования проведены коррозионные исследования и определена коррозионная активность растворов органических кислот на алюминиевых образцах. В данных системах скорость коррозии алюминия незначительна и составляет 0,11 мм/год. Проведены опытно-промысловые испытания на установке УПППНГ-3,6. Обработке растворами органических кислот подвергнуты отложения цеолита в полости теплообменного аппарата Е-400 в зимний и летний периоды. С учетом холодного сезона выбран реагент на основе 10 %масс. лимонной кислоты и 50 %об. водно-спиртового раствора. Технологическая эффективность процесса очистки составила 51 %. В летний период камеру теплообменника обрабатывали растворами лимонной кислоты. Получены удовлетворительные результаты. Предложенные составы лимонной кислоты испытаны также на аппаратах воздушного охлаждения АС-620 и АС-480 установки УПППНГ-3,6 для очистки от отложений карбоната кальция. Показано, что применение 17-36,5 %масс. водных растворов лимонной кислоты полностью удаляет карбонат кальция с наружной поверхности теплообменника.

Список литературы

1. Жданов С.П., Хвощев С.С., Самулевич Н.Н. Синтетические цеолиты: Кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства. – М.: Химия, 1981. – 264 с.

2. https://energypolicy.ru/innovaczii-v-oblasti-czeolitnogo-kataliza/neft/2021/14/18/

3. Acidizing Sandstone Reservoirs Using HF and Organic Acids / F. Yang [et al.]  // SPE–157250-MS. – 2012. – https://doi.org/10.2118/157250-MS

4. Mechanism of aluminium release from variable charge soils induced by low–molecular–weight organic acids: Kinetic study / Jiuyu Li, Renkou Xu, Diwakar Tiwari, Guoliang Ji // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2006. – V. 70. – Issue 11. – P. 2755-2764. – https://doi.org/10.1016/j.gca.2006.03.017

5. Dissolution of kaolinite induced by citric, oxalic, and malic acids / Xingxiang Wang, Qingman Li, Huafeng Hu [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. – 2005. – V. 290. – Р. 481–488. - DOI:10.1016/j.jcis.2005.04.066

6. Blake R.E., Walter L.M. Effects of organic acids on the dissolution of orthoclase at 80°C and pH 6 // Chemical Geology. – 1996. – V. 132. – P. 91–102.

7. The role of carboxylic acids in albite and quartz dissolution: An experimental study under diagenetic conditions / S.P. Franklin, A. Hajash Jr., Thomas A. Dewers, Th.T. Tieh // Geochimica et Cosmochimica Aсta. – 1994. – V. 58. – Issue 20. – P. 4259–4279. - DOI:10.1016/0016-7037(94)90332-8

8. Braun G., Boles J.L. Characterization and Removal of Amorphous Aluminosilicate Scales // SPE 24068–MS. – 1992. – https://doi.org/10.2118/24068-MS



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.