一. 原油降黏與油泥分離技术:
傳統上石油開採都是選擇品質較優且開產難度較低的油田作為優先的開發項目,近年來,隨著經濟的發展,國際市場對於原油的需求逐漸增加,使得各國石油公司都在努力進行新油田的探勘與開採作業。
但由於品質優良且易開發的油田早已開發完成,因此近幾年新開發的油田所出產的原油,大多都有水份、瀝青質、與石蠟等物質的含量普遍較高的現象,進一步導致了原油黏度過高、油泥堆積過多、且切水時間過長等問題。
為了解決上述問題,傳統的處理方式是添加破乳化劑、或瀝青質消散劑、或表面活性劑、或流動促進劑等化學藥劑,或同時添加多種添加劑於石油中,以解決問題。但由於目前於市面上流通的這些化學藥劑,不但價格昂貴,且多僅具單一功能,無法從根源有效解決問題。
有鑑於此,本公司與合作夥伴共同發展出以MDA(Molecular Disaggregate Additive)多用途石油添加劑為基礎,並與GFOP線上調配裝置或SRJ旋轉噴射器搭配使用的:原油降黏與油泥分離技术(Viscosity Depressant & Oil Sludge Separation Technology),以為上述的問題提供一個可行且具經濟性的解決方案。
二. 原油降黏與油泥分離技术原理 :
原油降黏與油泥分離工法的核心為MDA(Molecular Disaggregate Additive)多用途石油添加劑,此多用途石油添加劑能夠取代傳統的破乳化劑、瀝青質消散劑、表面活性劑與流動促進劑等石油添加劑。
由於原油的特性,使得在原油在儲運的過程中瀝青質與石蠟的分子鏈會逐漸互相聚集在一起,進而導致原油黏度的增加及流動性的下降。
同時,由於原油黏度增加與流動性下降也使得原油中的水分子更難在切水的製程中被順利分離出來,進而迫使煉油廠需增加原油進入蒸餾塔前的切水的時間,這種情況無疑會對煉油廠的煉製效率造成影響。如果原油中的瀝青質或石蠟的含量較高之時,此一情況將會更加嚴重。
因此MDA多用途石油添加劑的主要工作原理就是將導致原油黏度增加與流動性下降的分子鏈結切斷,讓個別的分子能夠從瀝青質與石蠟的分子鏈結中釋放出來自由流動,進而達到原油降黏度與提升流動性的目標。
三. 原油降黏與油泥分離技术之應用範圍 :
(一)原油降黏作業
1. 將MDA多用途石油添加劑與SRJ旋轉噴射器搭配使用,在油輪將原油下貨進入儲油罐之後,依照1:100的比例將MDA多用途石油添加劑添加到儲油罐之中,然後再以SRJ旋轉噴射器進行油泥分離/油料勻質化作業。 (此種搭配方式推薦給現已安裝使用SRJ的客戶)
流程示意圖(一)
2. 將MDA多用途石油添加劑與GFOP線上條配裝置搭配使用,可以將GFOP線上條配裝置與現行煉油廠或作業平台管路配置相互結合,讓原油在進入蒸餾塔或燃燒機以前就能夠和MDA多用途石油添加劑均質化完成(此種搭配方式推薦給目前尚未在儲油罐內安裝SRJ的客戶,或是如同海上作業平台等個案)
流程示意圖(二)
(二)油泥減量與油槽清洗作業
由於SRJ旋轉噴射器的運作原理主要是依靠噴嘴射出的噴流,對油罐之底部之油泥產生擊潰作用(Blasting),使被包覆於油泥內部之碳氫化合物(Hydrocarbon)被釋放出來,因此當使用SRJ旋轉噴射器進行油泥減量的作業時,其主要運作原理是將油泥中的可溶性碳氫化合物,回收到原油之中。
傳統上當SRJ旋轉噴射器經過48~72個小時的運轉過程之後儲油罐底部的油泥會減少約80-85%,這是因為可溶性碳氫化合物約占油泥組成的80-85%而剩餘的15-20%油泥主要則是由瀝青質、石蠟、泥沙、海水與無機物等組成。
因此如果將MDA多用途石油添加劑與SRJ旋轉噴射器搭配使用,在SRJ旋轉噴射器運轉的過程之中加入MDA多用途石油添加劑,當SRJ旋轉噴射器運轉的時候不但能夠溶解油泥中的可溶性碳氫化合物,更能夠將油泥中的石蠟與瀝青質等成分一起回收到原油之中,使得最後須處理的油泥只剩下原本油泥的5-7%(主要是海水和泥沙、鐵鏽等無機質)使得客戶能夠大幅減少油泥清理和油泥處理的各項成本。
流程示意圖(三)
四 原油降黏與油泥分離之功能與經濟效益:
(一)原油回收的功能與收益
一般來說,儲運的原油中油泥含量最低也占總量的1%.以一座10萬M3油罐為例,每年儲存9萬M3的原油,約會產生900噸油泥。如果採用將MDA多用途石油添加劑與SRJ旋轉噴射器搭配使用的原油降黏與油泥分離工法,不但能夠減少90-95%以上的油泥,更可以回收其中80%的石油成份,既產生720噸石油,約5140桶,如果按85美元/桶計算,可增加經濟效益436,900美元。換言之,不到半年時間,就能夠將購買SRJ的費用掙回來,若按10年考慮,則可增加四百多萬美元的收益。
(二) 油泥減量與油槽清洗作業的功能與收益
透過MDA多用途石油添加劑與SRJ旋轉噴射器搭配使用的原油降黏與油泥分離工法工法能夠在不用停產、不用人工的狀態下有效減少90-95%以上的油泥,除了能夠擴大油罐容積利用率,之外更能夠節省90%以上的油泥清理和處理費用,並且大幅縮短儲油罐的清理與維修時間增加儲油罐調度的彈性。
(三)其他功能與收益
原油降黏與油泥分離工法除了能夠適用在原油的儲運過程之外,由於其能夠減少油泥堆積與降低原油的黏度,對於煉油廠的眾多輸油管路而言,也可以減少清理管線堵塞與維修的成本。
再者由於MDA多用途石油添加劑能夠取代傳統的破乳化劑、瀝青質消散劑、表面活性劑與流動促進劑等石油添加劑。透過MDA多用途石油添加劑與SRJ旋轉噴射器搭配使用後能夠將原油中的原油、水分與無機物等部分分離開來,大大增加煉油廠後續其他處理的效率。而且也因為MDA多用途石油添加劑的用途多元也使得客戶可以省下購買其他添加劑的費用。