شرکت توسعه انرژی خاورمیانه با انجام دو پروژه ملی شیرین سازی نفت خام برای کارفرمای مناطق نفت خیز جنوب به شرح زیر:
· پروژه انجام مطالعات مهندسی مقدماتی و تفصیلی و تهیه اسناد مناقصه PC برای ایجاد تسهیلات مورد نیاز فرآورش نفت و گاز مارون آسماری ترش مارون – ۳ (۱۲۲۵-۷۱-۵۳)
· پروژه انجام مطالعات مهندسی مقدماتی و تفصیلی و تهیه اسناد مناقصه PC برای ایجاد تسهیلات مورد نیاز فرآورش نفت و گاز مارون آسماری ترش مارون – ۵ (۱۲۲۵-۷۱-۵۳)
همچنین انجام مطالعات و آزمایشات متعدد در زمینه شیرین سازی از نفت خام در مرکز تحقیقاتی خود دارای تجارب ارزنده در انجام این پروژه ها می باشد.
میدان مارون یکی از میادین بزرگ نفتی جنوب کشور است که در منطقه مارون خوزستان ( حدود ۶۰ کیلومتری شرق شهر اهواز ) قرار دارد و تولید از سازندهای آسماری و بنگستان آن انجام می شود . نفت این مخزن در حال حاضر پس از استخراج در تاسیسات موجود از گازهای همراه جدا و به مراکز مصرف و یا صادرات نفت ارسال می شود . اولین تولید از سال ۱۹۶۹ شروع شده است . بهره برداری از سازند آسماری تا سال ۱۹۸۹ بصورت تخلیه طبیعی بود و از آن موقع تزریق گاز با هدف نگهداری فشار مخزن و افزایش ضریب بازیافت شروع شد . با حفر چاههای جدید و تعمیر چاههایی که دارای مشکلات تولید گاز یا آب اضافی هستند تلاش شده است از افت میزان تولید جلوگیری شود. طی سالهای اخیر علیرغم اینکه نفت سازند آسماری عاری از گاز H2S بوده است ولی نفت تولیدی آغشته به این گاز است که مشکلات متعددی را باعث شده است .
نفت تولیدی تا میزان ۱۵ درصد ( بطور متوسط ) می تواند آب همراه داشته باشد ولی میزان نمک خروجی از میدان جهت صادرات یا پالایشگاههای داخلی نباید بترتیب بیشتر از ۴۳ و ۲۹ گرم در متر مکعب باشد . آب همراه تولیدی در سازند آغاجاری تزریق می شد ولی بعلت نشت آب به سطح ، این کار متوقف گردید . مسائل مربوط به تأسیسا ت عبارتند از ظرفیت محدود و کارایی نامناسب واحدهای نمکزدائی ، فرآورش و تزریق آب تولیدی مخزن با توجه به مسائل زیست محیطی و ترش شدن نفت مخزن .
تاکنون تمهیدات متعددی توسط بهره بردار وکارفرما برای مسائل این میدان که اهم آن عبارتند از ظرفیت محدود و کارایی نامناسب واحدهای نمک زدایی ، فرآورش و تزریق آب تولیدی مخزن با توجه به مسائل زیست محیطی و همچنین ترش شدن نفت مخزن اندیشیده شده است ولی با توجه به بروز مشکل ترش شدن نفت مخزن آسماری در سالهای اخیر ، بررسی و حل این پدیده نیاز به اقداماتی دارد که توسط کارفرمای محترم در قالب یک پروژه بهینه سازی سیستم فرآورش میدان مارون پروژه ای تحت عنوان مطالعات مهندسی مقدماتی ، طراحی پایه ، طراحی تفصیلی و همچنین تهیه اسناد مناقصه پروژه PCرا جهت ایجاد تسهیلات مورد نیاز فرآورش نفت و گاز مارون آسماری تعریف گردید .
نفت خام تولیدی از میدان های نفتی کشور حاوی گاز همراه بوده که معولاً در ۴ مرحله ظروف تفکیک کاهش فشار مستقر در واحدهای بهره برداری (PU) جدا می شود. فشار مرحله آخر تفکیک اتمسفریک بوده که در نتیجه RVP(REID Vapour Pressure ) نفت خام خروجی از PU را در سطح مناسب تثبیت می نماید.
ضمناً به علت افزایش آب در اکثر نفت خام های تولیدی مقدار نمک از حد مجاز تجاور نموده که اجبارا ً نفت خام تثبیت شده در واحدهای بهره برداری در واحد دیگر نمکزدایی می شوند . همچنین نفت خام تولیدی از اکثر میدان های نفتی کشور حاوی سولفید هیدروژن (H2S) می باشد که بخشی از آن با گاز همراه در مراحل ظروف تفکیک جدا شده و بخشی دیگر در نفت خام باقی می ماند . با توجه به درخواست کارفرما میزان H2S مورد قبول در نفت خام ، هدف شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب کاهش H2S نفت خام این واحد به سطح PPM 15 می باشد.
سولفید هیدروژن ماده ای فرار می باشد که فراریت یا فوگاسیتی (Fugacity) آن حد واسطه فراریت اتان و پروپان قرار داشته و به این دلیل در فرآیند و تثبیت فشار بخار (RVP) گاز زدائی نفت خام در ظروف تفکیک ، مقدار بسیار زیادی از سولفید هیدروژن محلول در نفت خام همراه گاز های سبک از نفت خام جدا می گردد . اما در بسیاری از موارد میزان سولفید هیدروژن باقیمانده در نفت خام بیش از حد مجاز بوده و لذا استفاده از ظروف تفکیک در چند مرحله قادر به کاهش میزان سولفید هیدروژن تا حد مورد نظر نبوده و استفاده از تکنیکهای پیشرفته دیگری ضروری می باشد.
برای زدودن H2S و یا کاهش آن در نفت خام و یا سیال های هیدروکربنی روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی وجود دارد که برخی از آنها در مرحله آزمایش و یا پیلوت می باشد . ولی روش معمول ، ثابت شده و در حال کار برای کاهشH2S نفت خام در سطح بین المللی به ویژه ایران روش عریان سازی توسط گاز شیرین می باشد.
فرآیند عریان سازی و نصب عریان سازی (Stripper) در واحدهای بهره برداری به منظور کاهش H2S در مکان های مختلف تثبیت فشار بخار نفت و نمک زدایی از لحاظ فنی و اقتصادی حائز اهمیت است . در این ارتباط عوامل زیر در بهینه سازی گزینه در نظر گرفته شده اند .
– سهولت عملیات در دستیابی به میزان H2S و نیاز به گرم کننده (Reboiler) ، مبدل حرارتی ، سرد کننده پمپ و کولر
– سرمایه گذاری در تسهیلات مورد نیاز
– مقدار گاز شیرین برای عریان سازی و همچنین گاز سوخت
– فشار بخار(RVP) نفت خام
– هزینه سرمایه گذاری اولیه و عملیات سالانه
– سایت مورد نیاز و موجود برای نصب تسهیلات شیرین سازی
– سهولت اجرای پروژه شیرین سازی با حداقل کاهش ظرفیت و یا توقف واحد بهره برداری
– کیفیت نفت خام شیرین شده از لحاظ API Gravity
– مقدار یا حجم نفت خام شیرین شده
– مشکلات دسترسی به گاز شیرین مورد نیاز و استفاده مجدد از آن
روش متداول برای کاهش میزان H2S در نفت خام عریان سازی (Stripping) در دو حالت سرد و گرم می باشد.
بررسی روش های H2S زدایی
با توجه به بررسی های به عمل آمده در ارتباط با روش های H2S زدایی می توان به روش های زیر اشاره کرد :
۱- استفاده از Conventional Stripper(Cold Stripping)
۲- استفاده از Reboiled Stripper(Hot Stripping) :
۱- استفاده از پیش گرمکن (Pre Heater)
۲- استفاده از برج ، همراه Reboiler
۳- استفاده از برج ، همراه (Distilation) Reflux , Rrboiler
۳- استفاده از روش های شیمیایی
این روش اغلب از طریق اکسیداسیون گوگرد انجام می پذیرد که از مواد زیر جهت H2S زدایی استفاده میشود:
