Evaluation of demulsifying agent efficiency in crude oil desalination

Abstract

This study aims to present an experimental case study on petroleum emulsions, conducted at the Central Processing Facility (CPF) of the Bir El Msana (BMS) field, Berkine Basin, Algeria, in order to assess the efficiency of a chemical demulsifier and the dose-dependent relationship in treating water-in-oil (W/O) crude oil emulsions. The performance of the commercial demulsifier BREAXIT® EC2022A was evaluated using the Bottle Test method at dosages ranging from 1 to 5 parts per million (ppm). Residual salinity, Basic Sediment and Water (BS&W) content, density, and Reid Vapor Pressure (RVP) were measured over five consecutive days in accordance with ASTM/IP standards and compared against commercial export specifications. The results revealed a clear dose-dependent trend: while BS&W, density, and RVP met the required specifications at all tested dosages, salinity proved to be the most sensitive parameter, with lower doses (1–4 ppm) exceeding the export limit (40 mg/L) under variable crude composition, whereas the 5 ppm dose maintained consistent compliance (8–15 mg/L) with the lowest variability and the highest removal efficiency, reaching 95.2%. These findings identify the 5 ppm dose of BREAXIT® EC2022A as the optimal operating dosage for ensuring stable, specification-compliant treatment of Bir El Msana crude oil

يهدف هذا البحث إلى دراسة حالة تجريبية حول المستحلبات النفطية من خلال عمل أُجري في المركز الرئيسي لمعالجة النفط (CPF) بحقل بئر المسنة (BMS)، حوض بركين، الجزائر لمدى فعالية مزيل الاستحلاب الكيميائي وعلاقة الجرعة المستخدمة في معالجة مستحلبات الماء في الزيت (W/O) للنفط الخام. تم تقييم أداء مزيل الاستحلاب التجاري BREAXIT® EC2022A باستخدام طريقة اختبار القنينة بجرعات تتراوح بين 1 و5 جزء في المليون، حيث تم قياس الملوحة المتبقية، ونسبة الترسبات والماء الأساسية (BS&W)، والكثافة، وضغط البخار ريد (RVP) على مدى خمسة أيام متتالية وفقًا لمعاييرASTM/IP، ومقارنتها بمواصفات التصدير التجارية. أظهرت النتائج اتجاهًا واضحًا مرتبطًا بالجرعة: في حين بلغت قيم BS&W والكثافة وRVP المواصفات المطلوبة عند جميع الجرعات المختبرة، تبيّن أن الملوحة هي المعيار الأكثر حساسية، حيث تجاوزت الجرعات المنخفضة (1-4 ppm) الحد المسموح للتصدير (40 mg/L) في ظل تغيرات تركيب الخام، بينما حافظت جرعة 5 ppm على التزام مستمر (8-15 mg/L) بأقل تباين وأعلى مردود إزالة بلغ (95.2%). تُحدد هذه النتائج جرعة ppm 5 من BREAXIT® EC2022A بأنها الجرعة التشغيلية المثلى لضمان عمليات إزالة مستقرة ومتوافقة مع المواصفات لنفط حقل بئر المسنة.