天津炼厂原油电脱盐破乳脱水工艺技术研究
原油脱水知识
原油电脱水机理研究 第一阶段查资料相关知识了解（2011.11.01） 1.为什么要进行原油脱水？ （1）采油时为了保持油田压力，实现油田长期高产稳产，采用注水开采的方法。 随着注水量增加，原油含水量不断上升。 （2）原油含水，水中就会不同程度地溶解有Nacl、Cacl 2、Mgcl 2 等盐类和其它 杂质,这些物质会使原油严重乳化。 因此，为了确保原油的质量,在原油加工成各种石油产品之前，必须进行原油脱水处理。使原油中水的体积分数小于0.2%,盐的质量浓度小于3mg/L。 2.原油脱水目前有哪些方法？（破乳的方法） （1）加热沉降：加热使得原油粘度下降,水和原油的比重差增大,原油对水滴悬浮力减小，同时水滴的动能增大，界面上有机物的溶解度增大，界面强度减小，这样都有利于破坏双电层。 （2）过滤法：过滤法是使乳化液通过过滤柱，通过加压使得乳化液进入滤料层，因固体吸附剂对乳化液中的油和水具有选择吸附特性，乳化液中的水被吸附出来，从而完成破乳。该方法对吸附剂的要求较高，且过滤柱的制作工艺繁杂。 （3）离心法：离心法是利用油水之间密度不同，在高速离心场作用下使乳状液破乳实现油水分离的方法。离心场越强，破乳效果越好。但高速离心设备日常较难维护，目前只适合在实验室或需要占地较小的情况下使用 （4）化学脱水：使用破乳剂，使新形成的界面膜亲水能力大于憎水能力，这样原油膜变得脆弱，有利于水滴之间的合并。 （5）磁处理法：磁处理法是对原油乳状液和破乳剂进行磁处理，然后再进行脱水。此种方法的优点是可以大幅度提高原油的脱水效果，降低破乳剂加入量，降低原油脱水温度，提高脱后污水质量。但只是在实验研究阶段，未进行产业推广和应用。 （6）电脱水法：在电场作用下，靠电的作用将原油水颗粒的界面膜破坏或削弱，强迫水颗粒合并。 （7）声化学法：声化学法是将声波能量辐射到加入了少量破乳剂的原油乳状液中，使之产生一系列超声效应，如搅拌、聚结、空化、温热、负压等，从而使乳化膜破坏进而破乳脱水。由于超声波良好的传导性使得此方法适用于各种类型的乳状液。超声与破乳剂的良好协同作用，可突破传统的破乳剂用量及温度要求，所以目前研究和应用都比较广泛。 （8）微波辐射法：微波辐射法是利用微波辐射能量来进行破乳脱水的一种技术。在微波辐射下乳化液分子内部形成高频变化的电磁场，破坏油水界面膜，实现油水分离。此种方法处理时间短，能耗较低，能广泛适用于各种油样类型。 （9）微生物法：微生物法是利用微生物对原油乳状液的变构作用及微生物分泌的天然破乳剂对原油进行破乳脱水的一种技术。此技术药剂用量低、脱水快、效率高、脱出水水质较好、运行费用低，且生物破乳剂无毒无害不污染环境。但是由于性价比原因，最终能否在工业应用中推广还有待进一步研究
原油电脱盐的基本原理
原油电脱盐的基本原理 存在于原油中的水和溶于水的盐份，一般可以通过洗涤罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降来脱去水和盐，但是由于原油中的水与油是以乳化液的小水滴形式存在时，仅靠此法来脱水和脱盐，则效率低，效果差，难以脱净，不能满足炼油厂深度加工对原油品质指标的要求。国内外技术专家仔细深入地研究了原油中以乳化状态下存在的小水滴在原油中运动的种种特性，提出了施加高压电，加破乳剂，加温和注水混合等一系列综合措施与技术参数，借助物理凝聚与分离相结合的方法，可以达到高效脱净原油中水和盐的目的。 一、原油中微小水滴的受力与运动分析 在原油电脱盐过程中，原油和水（含盐）的分离主要还是依靠油水密度差的重力沉降来实现的，但是这个密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降时受到可观的阻力，影响分离速度。 根据斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介质（原油）中沉降时受到的摩擦阻力可以表示为：F=6πηru 式中：f 为粒子在沉降中受到的摩擦阻力 η为介质粘度系数 r 为粒子的半径 u 为粒子的沉降速度 而在粘稠的介质（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度 u 又可以表示为：式中：d 为粒子直径 △p 为油水密度差 g 为重力加速度 可见，增大油水密度差△p 和减小分散介质的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又与水滴直径平方成正比，所以在原油电脱盐中，我们要力图控制各种因素，创造条件使微小的水珠聚结变大，加速水滴沉降的油水分离过程。 二、破乳剂对原油电脱盐的作用 微小水珠聚结变大成大水滴的主要障碍是其表面有一层坚固的乳化膜，而破乳剂具有亲水亲油两种基因结构，它比乳化剂形成乳化膜具有更小的表面张力和更高的表面活性，使用破乳剂更可破坏乳状液的稳定性，使小水珠易于聚结。 乳化液的具体特性与原油及其中存在的乳化剂有关，目前国内外尚无广谱效力的破乳剂可供工业上通用，因而对每一种原油而言，均要通过具体的实验评价，才能选出一种（或几种）有针对性的有效破乳剂型号，其评选的标准是破乳速度快，油水界面清楚，脱后油中含水少，脱出水中含油少，用量少，价格低，毒性小。在特殊情况下，也有采用几种破乳剂按一定比例进行复配的方法，对付某些原油，破乳效果比使用单一破乳剂效果好。 三、电场对原油电脱盐的作用原油中乳化液比较稳定，单凭破乳剂的热化学沉降方法往往达不到脱盐要求，且耗费时间，设备也过于庞大。实验证明：施加一定强度的电场，对加快原油脱水有非常明显的作用。 原油中乳状液的微小水珠无论在交流还是直流电场中，都会因感生而产生诱导偶级子，顺电场方向的两端带上不同电荷，接触电级的还会带上静电荷。在电场作用下，微小水珠的运动速度加快，动能增加，在互相碰撞中，其动能和静电引力势能便能服乳化膜的障碍而彼此迅速聚结起来，变成较大水滴，加速沉降和
论原油脱水性研究
论原油脱水性研究 为了确保炼油厂和油田的開发安全正常运行，必须对原油进行脱水处理。目前，原油脱水方法主要包括：重力沉降脱水、旋流分离脱水、热化学脱水、电脱水等。近年来，以生物法和微波辐射法为代表的新型原油脱水方法正逐渐引起人们的关注，并进行国内工程化应用的研究，相信在未来这些技术将会改变以往的原油脱水方式。 标签：原油脱水；破乳法；超声波法脱水 1 原油中水的存在形式及原油含水对生产的影响 水主要以 3 种形式存在于原油中，包括游离水、乳化水和溶解水。目前有的油田的含水率已高达90%以上，原油含水后产生了较大影响，主要是含水后的原油物理性质发生了变化，由于原油在开采时水须连同油一起采出，这样使管道和设备的利用率降低；当形成“油包水”型的乳化液时，原油的粘度较纯油来说明显增加，再加上水的比重较原油大，增加了原油运输时的摩擦阻力；在原油处理过程中，对原油进行加热使其升温时，由于水的比热相对原油更大，这样就使燃料的消耗量增加；由于地层中的水有一定的矿化度，所以其中的碳酸盐会在管道和设备的内壁集聚，造成盐垢，堵塞管道，同时在硫化物较多的情况下，水的存在会使腐蚀不断进行，损坏设备穿孔与金属管道；对于炼厂加工，由于水的存在，会使塔内气流线速度增加，甚至出现冲塔现象，影响所获得蒸馏产品质量等。 2 原油脱水方法 2. 1 沉降分离。 沉降脱水是依靠油水密度差，在密度差作用下产生的下部水层水洗、上部原油水滴的沉降，在这两种方式共同作用下使油水分离。该种方式主要用于脱除油田现场开采出的原油或高含水原油脱水前的处理。这种方式经常需要的设备有沉降罐和游离水脱除器。采用该种方式，进罐油水混合物一般无需加热，节省燃料；罐内无运动部件，操作简单，自控水平要求低；原油体积和密度变化小，轻组分损失少。但是若采用该种方式，则消耗时间较长且效率低，并且不适用于汽油比大、含水率低及油水密度差小的原油脱水。 2. 2 旋流分离。 旋流分离是依靠流体旋转产生离心力的方式进行油水分离，用离心力代替重力沉降。该种方式相对于沉降式脱水，提高了分离速度与效果，降低了分离时间。常用的离心式油水分离设备是水力旋流器及沉降式离心机等类似设备。旋流器由入口段、收缩段、分离段和出口段四个回转体通过顺序连接的方式形成的。对于液-液水力旋流器，混合液体进入旋流器后会对流体产生静应力，在这个力的
电脱盐培训材料
电脱盐培训材料 系统培训材料 一、原油电脱盐脱盐脱水原理：原油电脱盐脱水就是在120-150℃左右温度下，原油中注入不超过占原油量约5% 的净化水将悬浮在油中的盐分溶解，同时注入一定量的破乳剂，通过混合器的混合进入电脱盐罐，由于破乳剂的作用打破微小液滴外牢固的乳化膜，这些液滴在高压电场的作用下产生诱导偶极或带电荷，使得液滴在电场力的作用下做定向运动，原油中小水滴聚结成大水滴，在油水比重差和电场等因素作用下，水穿过油层落于罐底，罐底的水和溶解在水中的盐通过自动控制连续地自动排出，脱盐后油从罐顶集合管流出，进入脱盐原油换热部分。 二、电脱盐系统参数：1电脱盐罐进料温度：原油温度高低对于脱盐效率高低影响较大，变化温度不应超过3℃/15分钟，最佳温度为135±5℃。 2电脱盐罐内压力：罐内控制一定压力是为了控制原油的汽化和保障设备安全，如果压力低产生蒸汽将导致电场操作不正常；如果压力超高则会引起脱盐罐安全阀起跳直至罐体爆炸。为此，罐内压力必须维持在高于操作温度下原油和水的饱和蒸汽压，低于设备设计压力的范围内。电脱盐罐安全阀定压 MPa（表压）。 电脱盐罐内压力控制：脱后两路原油控制阀HIC－100
1、HIC－1002开度。 3电脱盐注水量：一般为原油体积的4%-8%，注水目的是为了增加水滴间碰撞机会，有利于水滴聚结和洗涤原油中盐，提高注水量，可以降低脱后原油中残存水的盐浓度，提高脱盐率，降低脱后原油的含盐量，当注水超过6%继续增加注水量，脱盐率提高较小或不再提高。但注水过多，使乳化层增厚，电负荷加大，影响弱电场的正常操作，同时也增加了注水费用、动力消耗及污水处理费；注水过小，达不到洗涤盐份和增加微小水滴聚结力作用。 4混合强度当油、水、破乳剂通过混合阀时，混合强度适中可使三者充分地混合，而不形成过乳化液。混合强度过低，达不到破乳剂和水在原油中充分扩散的目的，混合强度过高则产生过乳化，使脱盐率大大下降。 混合强度由电脱盐罐混合阀PDRC-1005及PDRC-1006控制5电脱盐罐水的界位控制：电脱盐的界位控制是非常重要的，界位要经常检查，因为高的水位不但减少原油在弱电场中的停留时间，对脱盐不利，而且界位过高而导致电流过高。界位过低，将造成脱水带油。 6电脱盐罐的电流电流高：原因： a、油水界位过高。 b 、混合强度过大。 c 、油水界面乳化层厚。 d 、原油导电性强。
原油脱水影响因素分析
原油脱水影响因素分析 【摘要】本文介绍了原油中水的存在形式、危害，阐述了原油乳状液的生成、稳定性及其破乳、脱水机理。同时通过分析联合站原油破乳数据，分析了温度、加药浓度、及加药方式对原油破乳的影响。 【关键词】原油低温脱水加药破乳剂 1 乳状液的破乳机理1.1 加热破乳机理 对于原油乳状液，提高温度，一方面可以增加乳化剂的溶解度，从而降低它在界面上的吸附量，削弱了保护膜；另一方面，升温可以降低外相的粘度，增加了分子的热运动，从而有利于液珠的聚结；此外，温度升高，使油水界面的张力降低，水滴受热膨胀，使乳化液膜减弱，有利于破乳和聚结，所以升温有利于破乳。 1.2 破乳剂破乳机理 破乳剂加入后向油水界面扩散，由于破乳剂的界面活性高于原油中成膜物质的界面活性，能在油水界面上吸附或部分置换界面上吸附的天然乳化剂，并且与原油中的成膜物质形成具有比原来界面膜强度更低的混合膜，导致界面膜破坏，将膜内包裹的水释放出来，水滴互相聚结形成大水滴沉降到底部，油水两相发生分离，达到破乳目的。 2 脱水 原油脱水前，应尽可能脱出原油内析出的溶解气，否则气体的析出和在原油内上浮、以及气泡还经常吸附水滴将严重干扰水滴的沉降，降低脱水质量。故此，姬三联合站进油80%来自增压点，增压点内一般设有缓冲罐以及气液分离器设备，达到对油品中融解气分离的作用，如此便有利于联合站内实施更好的破乳以及脱水，所以加强增压点站内缓冲罐应用有利于联合站站内脱水。 原油和水两相的密度差是油水分离的推动力，而分散介质的粘度则是阻力，油和水这两个互不相溶的液体的沉降分离，基本上符合球形粒子在静止液体中自由沉降的斯托克斯定律，即 3 热化学脱水工艺流程 热化学脱水工艺有开式和闭式流程。主要加药方式有一下几种： （1）井口加药、管道破乳、大罐沉降脱水工艺。 井口加药有三大好处。第一，充分发挥药剂破乳效能；第二，起一定程度的
原油脱水方法综述
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/d57752660.html, 原油脱水方法综述 作者：陈思奇张嘉兴李欣洋 来源：《当代化工》2016年第08期 摘要：目前，随着油田不断的深化开采，我国的大部分油田都已经进入了中后期，国内 各油田为了提高采收率，通常采用注水与三次采油的开发方式。注水使采出液含水率不断上升，而高含水原油对生产及运输均有很大的危害。简要介绍了原油含水对生产的影响及原油中水的存在类型，并综述了目前常用的原油脱水方法，分为物理方法，如重力沉降脱水、旋流分离脱水；化学方法，如加入破乳剂；电脱水方式及几种新型脱水方式，如超声波法、微波辐射法、生物法等，提出了国内今后的原油脱水技术的发展方向。 关键词：原油；生物法；脱水；高效率 中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1860-04 Abstract： Now， with the continuous deepening of oil field exploitation， most of our oil fields have entered the middle and late stages. In order to improve oil recovery， water injection methods and tertiary oil recovery are always used in oil fields. Water injection methods enhance the moisture content of crude oil. High water cut in crude oil has a great influence on the production and transportation. In this article， the impact of water in crude oil on the production was described as well as types of water in crude oil， and current crude oil dehydration common methods were introduced， such as physical methods including gravity settling dewatering， dewatering cyclone separator； chemical methods including adding demulsifier； electric dehydration and several new methods， including electrical pulse dehydration， ultrasonic dehydration， microwave radiation dehydration， biological method. The development direction of crude oil dehydration technology was also proposed. Key words： crude oil； biological method； dehydration； high efficiency 1 原油中水的存在形式及原油含水对生产的影响 水主要以3种形式存在于原油中，包括游离水、乳化水和溶解水。（1）游离水，常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，在油中呈悬浮状态。（2）乳化水，与原油的混合物称为油水乳状液。乳状液是一种或几种液体以液珠形式分散在另一不相溶的溶液之中构成的分散体系[1]。油水乳状液主要有两种类型：一类是油分散在水中，简称水包油型乳状 液，用O/W表示；另一类是水分散在油中，简称油包水型乳状液，用W/O表示。油田中的含水原油主要以第二种状态存在，在对脱水方法的研究中，也主要是对该种形式的乳化液破乳问题进行的，这种乳化水须采用特殊的方式才能将其除去。（3）溶解水，水以分子的形态在烃类化合物分子间存在，呈现出均相的状态。
原油动态电脱盐装置应用
泰州市奥普特分析仪器 一、概述 油田开采出的原油都伴有水，这些水中都溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。虽然我国油田也普遍采用了脱盐脱水工艺及其装置，但由于种种原因，油田输送到炼油厂的原油含水（盐）量往往波动较大，常超出欧美各国规定进炼油厂的原油含盐不大于50mg/L，含水不大于0.5﹪的指标。 原油含水多增加了炼制过程中热能消耗，而原油中的盐类一般也是溶解在原油所含的水中，有时也会有部分以微粒状态悬浮于原油中。这些盐类的存在，在加工过程中危害较大，主要表现在： （一）、在换热器和加热炉中，随着水份的蒸发，盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增加动压降，严重时甚至会堵塞管路，造成停工事故。 （二）、造成设备腐蚀，CaCl2、MgCl2能水解生成具有强腐蚀性的HCl，尤其是在低温设备部分由于水的存在而形成盐酸时更为严重。 （三）、原油中的盐类大多残留在渣油和重馏分中，这将直接影响某类相关产品的质量。 为此，提高原油深度脱盐的脱净率，是世界各国石油加工业的研究课题。为提高我国炼油厂深度脱盐水平，我厂在石油化工科学研究院的支持下，研制出JDY-1动态脱盐装置。该装置能在实验室模拟电脱盐工业现场，较快地找出适合不同原油的最佳工艺参数，选择破乳剂的种类和加剂量，客观评价不同工艺条件下的电脱盐效果，是科研部门理想的实验装置，也是石油加工业理想的产前试验装置。
二、电脱盐基本原理 自美国加利福利亚大学的科研人员发现电场可以使油包水乳化液破乳，使水滴聚结并从油相沉降以来，现代脱盐脱水技术均采用了物理凝聚与分离相结合的方法，即以施加高压静电场，加破乳剂，加热和注水等一系列综合措施，达到高效脱净原油中水和可溶性盐的目的。 （一）、油水两相的自由沉降分离 原油和水两相的密度差是沉降分离的推动力，而分散介质的粘度则是阻力。油和水这两个互不相溶的液体的沉降分离，基本上符合球形粒子在静止流体中自由沉降的斯托克斯定律。即 d2（ρ1-ρ2） Wc=———————·g 18Vρ2 式中：Wc—水滴沉降速度， m/s； d—水滴直径， m； ρ1ρ2—水和油的密度， Kg/m3； V—油的运动粘度， m2/s； g—重力加速度， m/s2； 上式只适用于两相的相对运动速度属于层流区的情况，对于直径太小的水滴，此式也不适用。 由上式可知，两相间的密度差增大和分散介质的粘度减小，都有利于加速沉降分离。而这两个因素主要与原油的特性及其温度有关。由上式还可以看到水滴的沉降速度与水滴直径的平方成正比，所以增大水滴直径，可以显著加快它的沉降速度。因此在原油脱盐过程中，重要的问题是促进水滴的聚结，使水滴直径增大。
原油电脱盐成套技术及设备
原油电脱盐成套技术及设备 1. 概述 随着炼油加工工艺的发展，原油电脱盐/脱水工艺在炼油厂中的地位已经由单一的防腐手段而跃为原油预处理工艺，这就对电脱盐/脱水技术提出了更高的要求。而在油田、海上原油的开采过程中，由于注入了大量的水和乳化剂，使得原油含水比较高，油水乳化程度严重，而且根据油田开发年限和强化开采方式不同，原油含水的变化范围也比较大，原油脱盐脱水的难度也越来越大，国内许多炼油厂电脱盐装置的运行已不能满足集团公司规定的技术指标（即原油脱后含盐≤3mg/L，脱后含水≤0.3%），必须开发出更加高效的电脱盐成套技术，以达到集团公司要求指标。 原油电脱盐（水）是原油经过电脱盐（水）装置，在电场、破乳剂、温度、注水混合等因素的作用下，破坏乳状液，实现油水分离的过程。我们开发的新型高效电脱盐/脱水成套技术，其特点是原油在电场内停留时间长，电场分布合理，脱盐效率高，而且能降低电耗，适用于各种原油的脱盐、脱水。同时还开发了系列破乳剂，适用于多种原油的破乳脱水。 本项技术共获中国专利5项：专利号ZL00125911.3、ZL93216713.6、91229941.X、ZL91100633.8、 ZL92113219.0。获中国石化集团公司科技进步一等奖1项、二等奖1项、三等奖3项，“原油深度脱盐成套装备与技术”获九五年度中国新产品发明(展)金奖。 2.SHE-2型电脱水/脱盐罐（专利号：00125911.3） 根据原油电脱盐脱水的过程及基本原理，在大量的实验室研究的基础上，我们开发了新型平流鼠笼式结构的电脱盐脱水技术。该专利技术的特点是在电脱盐罐内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2～3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。 与原有电脱盐技术相比，该电脱盐罐具有如下优点： a.由于电极组合件由2～3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。 b.电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，降低了电流，从而可以节省电耗。 c.油水混合物料在电脱盐罐内水平流动，环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。 工业应用表明处理量和分离效率可提高50%以上 3.工业应用 交钥匙工程:
集输原油脱水工艺流程设计与站场实施
集输原油脱水工艺流程设计与站场实施 油田原油脱水工艺技术的实施，是油田生产的必要组成部分，必须将原油中的水分离出去，才能达到外输原油的质量标准。重视原油脱水工艺技术的研究，以最少的投入，获得最佳的生产效率。因此，本文结合油田原油的特点，采取最优化的原油脱水技术措施与站场设计，脱出原油中的水和机械杂质，使处理后的原油达到外输原油的质量标准后，进入到外输系统，完成原油集输处理的任务，提高原油脱水的效率。 标签：原油集输；外输系统；脱水工艺；站场设计；质量标准 哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，原油生产能力100×104 t/a，其中稀油80×104 t/a，稠油20×104 t/a。为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约180 t，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于H2S 挥发造成的安全隐患。 1 优化设计方案的确定 哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。 1.1 可行性研究阶段 哈 6 区北部油井以稠油为主，南部以稀油为主，稠油井需要掺稀生产，客观上需要将稠油和稀油分开处理，为油田掺稀提供足够的稀油资源。该方案将稠油和稀油完全分开处理，稀油采用二段热化学沉降脱水工艺，借鉴稠油油田处理工艺，稠油采用大罐沉降处理工艺。设计参数为可研阶段采用的设计参数，参考了轮古区块的试验结果：稀油脱水温度60 ℃，稠油脱水温度80 ℃，净化油含水率≤ 1%，污水含油量≤ 1 000 mg/L。该方案的优点是稠油采用大罐沉降工艺，有足够的时间保证稠油的处理效果，缺点是处理工艺采用非密闭工艺，而且原油中含有的硫化氢气体挥发会对环境和人员造成伤害。 1.2 初步设计阶段 在初步设计阶段稠、稀油分开处理，二段脱水均采用热化学脱水器工艺设计方案。为克服稠油大罐沉降的非密闭性弊端，将稠油二段脱水改为热化学脱水工艺，原油脱水试验的目 的是确定原油脱水工艺和设计参数。试验结果如下：①稠油一段沉降沉降温度35 ℃，加药量300mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于10%；②稀
原油脱水净化
第五章原油脱水净化 1、原油中含有杂质需要对原油进行净化，简述杂质的危害？ 2、.形成稳定乳状液必须具备的条件是什么？ 3、影响原油乳状液粘度的主要因素是什么？ 4、影响原油乳状液稳定的主要因素有哪些？ 5、形成稳定乳状液必须具备的条件及防止生成地控制方法。 6、油水乳状液的类型可用哪些方法来鉴别？ 7、原油乳状液的主要理化性质有哪些？ 8、电脱水器有直流和交流两种电场，它们的脱水原理分别是什么？ 9、有人说：“电脱水法既适用于油包水型乳状液也适用于水包油型乳状液。”这种说法是否正确？为什么？ 10、温度升高乳状液稳定性降低，为什么？ 11、温度对乳状液有何影响？ 12、重力沉降罐存在水洗现象，请解释水洗现象，并简要说明水洗对重力沉降的作用。 13、简述重力沉降罐的工作原理。 14、乳化剂对乳状液所起到的两方面作用是什么？ 15、原油脱水有哪些方法？并简要说明其工作原理。 16、举出原油脱水的基本方法，并简单说明各自的特点。 17、简要介绍交流和直流电脱水的原理。 18、何为偶极聚结？在什么情况下会产生电分散？ 19、何为电分散现象，并解释产生电分散的原因。 20、交直流电场皆能促使含水原油脱水，请简单说明两种电场中的聚结方式及各自的优缺点。 21、将原油乳状液置于高压交流电场中，为什么会促进乳状液破乳、油水分离？ 22、双电场电脱水器中电场是如何布置的，并解释双电场电脱水的原理？ 23、描述溶解气析出对乳状液的破坏过程。 24、含水约为40%～60%的大庆原油脱水应该有几个过程？它们是怎样的顺序？这个顺序能否调换？为什么？ 25、掺水输送是稠油输送的一项重要措施，请简述掺水输送原理。 26、下图为掺水集输流程，请参考此图说明掺水的目的和原理，以及掺水的比例如何确定？
第三章 原油电脱盐
第三章原油电脱盐 电脱盐是常减压蒸馏的第一道工序。原油中的盐和水的存在，给炼油装置的稳定操作、设备防腐带来了危害。因此在原油蒸馏前必须进行脱水脱盐。伴随着脱盐、脱水技术的日趋成熟，它已变成为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理工艺，是炼油厂降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要工艺过程。 3.1 电脱盐的作用 原油中所含的金属盐类，可分为两种类型：一类是油溶性的金属化合物或有机盐类，它们以溶解状态存在于原油中；另一类是水溶性的碱金属或碱土金属盐类，它们除极少数以悬浮结晶态存在于原油中外，大部分溶解在水中并以乳化液的形式存在于原油中。这些金属化合物或盐类对原油加工的全过程和产品质量均有着重要的影响。电脱盐主要是脱除原油中的无机盐。 原油脱盐脱水的重要性： (1) 减少腐蚀介质，减轻设备腐蚀 原油所含无机盐有NaCl、CaCl 2和MgCl 2 等。这些盐类在原油蒸馏过程中会 发生水解反应生成氯化氢。 过去人们认为在蒸馏过程中NaCl是不水解的，因此曾采用注碱（ NaOH ） 措施，便于将MgCl 2和CaCl 2 转化成NaCl以减少氯化氢的生成。但是这一方法并 不可靠，实践证明原油中含有硫酸盐、环烷酸或某些金属元素时，温度低于300 ℃ NaCl便会发生水解反应，盐类水解产生的氯化氢随挥发油气进入分馏塔顶及冷凝冷却系统，遇到冷凝水便溶于水中形成盐酸，这是造成常减压装置初馏塔、常压塔和减压塔塔顶及其冷凝冷却系统设备腐蚀的重要原因。 加工含硫原油时，蒸馏装置的塔顶系统硫化氢含量将急剧上升。如果氯化氢水溶液同时有硫化氢存在，由于硫化氢的类似催化作用，将使腐蚀加剧。 (2) 满足产品质量和二次加工要求 原油脱盐不仅仅是为防腐蚀的需要，更重要的是为了减少原料油中的金属离子。原油中所含的盐类经蒸馏后主要进入重质馏分中，会造成下游装置的催化剂失活。搞好电脱盐对石油焦、燃料油产品质量的提高有重要作用。氯化氢的存在不仅导致腐蚀，而且会缩短催化剂寿命。金属对催化裂化催化剂的危害也很大，如金属钠会中和催化剂的酸性活性中心，置换掉催化剂的氢和稀土，并使 CO 助燃剂中毒。铁离子形成的盐类会造成加氢催化剂床层的压降升高。 (3) 提高传热效率，延长开工周期 良好的脱盐操作，可减轻换热器、加热炉等设备的结垢、结焦和腐蚀等问题
第四章-原油脱水及污水处理.学习资料
1第四章原油脱水及污水处理 油气田地面工程概论 2 原油脱水 ? 原油和水在油藏内运动时,常携带并溶解大量盐类,如氯化物、硫酸盐、碳酸盐等。 z 在油田开采初期,原油中含水很少或基本不含水,这些盐类主要以固体结晶形态悬浮于原油中。z 进入中、高含水开采期则主要溶解于水中。 ? 对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等固体机械杂质,使之成为合格商品原油的 工艺过程称原油处理,国内常称原油脱水。 3 原油中的含水给生产带来的主要问题 原油中含水、含盐、含泥沙等杂质会给原油集输和炼制带来很多麻烦: z 增大了液体量,降低了设备和管路的有效利用率;z 增加了集输过程中的动力和热力消耗; z 引起金属管路和设备的结垢与腐蚀,使其寿命降低;z 破坏炼制工作的正常进行;
z 原油含水使原油密度增大,降低了原油的售价。 4 原油脱水 由于原油中所含的盐类和机械杂质大多数溶解或悬浮于水中,原油脱水过程实际上也是降低原油含盐量和机械杂质的过程。 5 合格原油的含水标准 ? “油田油气集输设计规范”规定: z 出矿合格原油的质量含水量不大于1%;z 优质原油含水量不大于0.5%。 ? 较先进的炼厂进装置的原油要求: z 含水不大于0.1%;z 含盐量不大于3~5毫克/升。 6
? 盐含量不达标时的处理方法: 向原油中掺入2%~5%的淡水,对原油进行洗涤,使以固体结晶形态存在的盐类溶解于水中,然后再脱水,使原油含盐量降低至允许的范围内。 7 第四章原油脱水及污水处理 第一节原油中水的存在方式第二节原油乳状液第三节原油脱水的基本方法第四节含油污水处理 8 第一节原油中水的存在方式 ?游离水 z 在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来 z 大部分游离水在油气水分离时被脱出。 ?乳化水 z 很难用沉降法从油中分离出来z 它与原油的混合物称为油水乳状液。 9原油脱水和原油乳化液有密切的关系,因为在含水原油中乳状液的性质直接影响着原油脱水的难易。 10
MPTA型原油脱金属剂在原油电脱盐中的应用
- - MPTA 型原油脱金属剂在原油电脱盐中的应用 武本成1，朱建华1，从建学2，冯学明2 （1.中国石油大学（北京） 化学科学与工程学院，北京102249；2.中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司）摘要 针对大庆与冀东的混合原油， 在实验室评价了MPTA 型原油脱金属剂的脱金属性能，并在中国石化北京燕山分公司3 Mt/a 电脱盐装置上进行了工业化试验。实验室的间歇脱金属实验结果表明，在加剂量为80 μg/g 的条件下，MPTA 型原油脱金属剂的性能优良。混合原油脱金属工业化试验结果表明，当MPTA 型原油脱金属剂加量为60 μg/g 时，脱钙率可达82.20%，脱钠率为98.96%， 脱镁率为91.90%，脱铁率为58.65%，脱镍率为24.23%；在脱除混合原油中主要金属元素时，混合原油的酸值变化不大，且均可控制在0.5 mgKOH/g 以下。关键词：混合原油 电脱盐 脱金属剂 脱除率 收稿日期：2009-10-22；修改稿收到日期：2010-01-06。 作者简介：武本成（1978—），男，博士，讲师，主要从事化学反应工程及重油改质的研究工作。基金项目：国家自然科学基金资助项目（No .20576075）。 1 前 言 迄今为止，人们已从原油中发现了45种金属元素，原油所含金属元素的种类及含量主要取决于生油的地质条件[1]。另外原油重质化、高酸值化趋势的加剧，以及三次采油技术的广泛使用，也是造成原油中金属，尤其是碱土金属钙含量增加的重要原因[2]。原油中微量金属元素对原油加工过程中使用的催化剂危害严重，需采用适宜的方法降低原油中金属元素的含量[3] 。国外普遍采用的加氢法可同时脱除原油中有害的金属和非金属元素[4]。然而国内炼油厂的氢源有限，因此大多采用螯合脱金属法脱除原油中有害金属元素，对碱金属和碱土金属有较好的脱除效果[5]。螯合脱金属法是指在现有电脱盐工艺基础上，通过加入具有螯合作用的脱金属剂来达到脱除原油中有害金属元素的目的，所以脱金属剂性能的优劣是螯合脱金属技术成败的关键。中国石油大学自主开发了MPTA 型原油脱金属剂，在实验室进行了性能评价，并在北京燕山分公司电脱盐装置上进行了工业化试验。2 实 验 2.1 原油和试剂 原油样品采自中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司炼油厂，为大庆原油与冀东原油的混合原油，其中大庆原油占65%（质量分数）。混合原油的性质见表1。从表1可知，大庆、冀东混合原油为不含水的轻质常规原油，所含金属元素 中钙的含量最高，达到17.8 μg/g ，含量超过1 μg/g 的金属元素还有钠、镍、铁和铝，其余金属元素的含量在1 μg/g 以下。只有有效脱除原油中含量最多的钙元素，才能最大程度降低金属元素对后续原油加工过程的危害。 表1 混合原油样品的性质在工业化试验过程中，混合原油中大庆原油所占比例约为68%（质量分数）。破乳剂采用
原油脱水电源设计操作说明书
高压/高频脉冲交流电源 设计使用说明书
目录 一、原油脱水的国内外现状及发展趋势概述---------------------------------------------1 二、HTC型高压/高频脉冲交流电源特点--------------------------------------------------2 三、电源整体设计方案-------------------------------------------------------------------------3 （一）方案概述----------------------------------------------------------------------------3 （二）电气连接图-------------------------------------------------------------------------5 四、主要性能指标------------------------------------------------------------------------------7 五、操作说明------------------------------------------------------------------------------------7 （一）基本操作---------------------------------------------------------------------------------7 （二）变压器说明------------------------------------------------------------------------------9 （三）工控触摸屏操作说明------------------------------------------------------------------10 （四）电源报警及保护-----------------------------------------------------------------------13 六、人机界面及PLC优化控制装置软硬件接口说明----------------------------------14 （一）PLC的I/O连线-----------------------------------------------------------------------14 （二）PLC软件I/O地址分配-------------------------------------------------------------14 （三）软件设计说明---------------------------------------------------------------------------16
北京科技大学科技成果——高效电脱盐脱水技术
北京科技大学科技成果——高效电脱盐/脱水技术成果简介 当前原油电脱盐脱水器都是卧式和板式电极，原油在罐内充满空间（罐的利用率）只占整个罐的2/3，而电场利用率只有整个罐的30%，效率很低。罐内原油的流动方向和脱出水下沉方向相反，上升油流阻碍了下降水滴的沉降，下降水滴（含大量盐）又对上升的净化原油进行二次污染，因此现有装置难以满足原油深度脱盐脱水的要求。针对这一问题,开发了高效电脱盐器，该技术的特点是在电脱盐脱水器内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2-3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，进一步地，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。与原有电脱盐（水）技术相比，该电脱盐脱水器具有如下优点：（1）由于电极组合件由2-3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。 （2）电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，降低了电流，从而可以节省电耗。 （3）油水混合物料在电脱盐罐内水平流动，电极组合件沿罐内
原油的流动方向分为3段，分别形成弱电场、过度电场、强电场三个电场区域；环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。试验表明，该电脱盐/脱水器的处理量和分离效率较现有装置可提高100%以上。一般原油可以达到原油脱后含盐达到3mg/l以下，最低1mg/l，脱后含水达到0.3%以下的技术指标
原油脱水方法
原油脱水方法 在油田开采初期，原油中的水主要以W/O型乳状液存在，随着油田的进一步开采，我国大部分油田已经进入高含水期，油井采出液也由原来的以（W/O）型乳状液为主变为以水包油（O/W）型乳状液为主。因此，关于脱水方法的研究，也从针对W/O型乳状液的破乳问题逐渐过渡到O/W型乳状液破乳问题的研究。我们主要讨论W/O型乳状液的破乳方法及破乳剂，也适当介绍O/W型乳状液破乳问题。 破乳过程通常分为三步：凝聚（Coagulation），聚结（Coalescene）和沉降（Sedimentation）。这一过程，即水珠在相互碰撞接触中合并增大，自原油中沉降分离出来。在第一步凝聚（或絮凝）过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠仍然存在。这些珠团常常是可逆的，按自分层观点，这些珠团像一个液滴，倘若珠团与介质间的密度差是足够大的，则此过程能使分层加速。若乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。第二步—聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。这一过程是不可逆的，导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破坏。由此看出，聚结是脱水过程的关键，聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。 在由凝聚所产生的聚集体中，乳状液的液珠之间可以有相当的距离，光学技术已经证明，这种间距的数量级要大于100?，虽然厚度随着电解质浓度增加而降低，但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快，这表明除静电斥力和范德华引力外，还有别的力在起作用。 研究人员根据聚结速度得出结论：即使在浓乳状液中，其液珠被100?或更大厚度的连续膜所隔开，液膜的厚度仍取决于水相的组分，而不取决于水量。 多年来，国内外已研究了多种原油脱水技术，满足各种原油不同含水程度的脱水要求。 1、沉降分离 沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。沉降分离的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理过的。 Stocks定律深刻地描述了沉降分离的基本规律，该定律的数学表达式为：由上式可以看出，沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度
老化原油脱水技术
老化油脱水技术 1、前言 老化油是，亦称老化原油，指原油生产、处理过程中，在药剂、机械杂质、胶质沥青质、细菌、空气、循环剪切等因素的作用下形成的，其乳化状态日趋稳定的，采用常规药剂和 处理方法无法处理的，对原油脱水系统有较大影响的原油乳状液。 老化油的产生受诸多因素的影响，可归纳为以下几个方面： （1）三次采油形成的乳化液颗粒；（2）钻井、作业及原油输送过程中形成的乳化液；（3）污水处理回收的污油；（4）回收的落地油；（5）细菌作用下产生的含油悬浮物。 上述各种途径产生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站内，以油-水中间过渡层 等形式存在，并且在站内不定期地循环，给联合站的运行管理带来了很大的困难，具体影 响如下： 首先，大量的老化油在站内循环，占用了沉降罐、电脱水器等脱水设备的有效容积，降 低了原油脱水设备的利用率；其次，增大了原油沉降脱水的难度；影响了原油电脱水器的 安全运行及其脱水效果。老化油使电脱水器的脱水效果急剧下降，甚至出现电场不稳定和 倒电场的现象，使电脱水器无法运行，为了保证外输原油的含水指标，不得不把净化油罐 底部达不到外输标准的含水原油排到污油池，或者回掺到一次罐，使油品性质进一步恶化，形成恶性循环；最后，增大原油脱水成本。由于回掺老化油使脱水难度增大，导致热化学 沉降后的原油含水上升、脱水温度和加药量都迅速增大。以胜利油田某联合站为例，该站 老化油主要由以下三部分组成：净化油罐底部不合格的回掺原油、污水系统回收的污油以 及二次沉降罐的放水，并且以前两部分为主，仅前两项的循环液量达到了4100t/d。由于 老化油对系统原油有污染作用，使得站内油品性质变差，电脱水器建立不起稳定的电场， 净化油罐被迫作为沉降罐使用。不仅使得外输原油含水升高，而且造成站内原油脱水温度 升高，破乳剂用量逐年上升。 2、老化油的特性、根据实验和相关资料可以总结老化油形成的原因有如下几个方面： 1）细菌的影响。在油田生产中，如果不进行杀菌或杀菌措施不当时，细菌(腐生菌TGB 和硫酸盐还原菌SRB)就会在生产系统中滋生。细菌呈絮状或团状，吸附有乳化颗粒、机械 杂质等细小物质，进入脱水和污水处理系统后，与其它絮状物一起浮于油水层之间，而且 随着时间的延续而增多。 2）三次采油的影响。随着三次采油技术在大庆油田的试验和推广，聚合物、碱、表面活性剂等驱油剂的影响也较严重。在聚合物驱采出液中，含聚合物浓度越高，中间过渡层越 顽固，稳定性越好，厚度也越厚，而且延长沉降时间也很难减薄或消失。测试表明，在含 聚合物浓度较高时，中间过渡层约占液相总体积的6％～15％。 3）老化油的影响。污水站的回收污油和落地原油等老化油，在系统中停留时间较长，轻组份过于挥发，油水乳化较严重，乳化颗粒已老化，不易破乳，极易形成稳定的乳状液， 在油水处理系统中循环。