原油脱水知识
- 格式:doc
- 大小:78.50 KB
- 文档页数:4
英西原油的脱水工艺控制英西原油脱水工艺控制是石油化工领域中的关键工艺,对于提高原油品质和控制生产成本都具有重要意义。
本文将从脱水原理、脱水工艺流程和脱水工艺控制三个方面探讨英西原油的脱水工艺控制。
一、脱水原理英西原油脱水的主要原理是利用物理法和化学法相结合的方式将原油中的水分分离出来。
其中物理法是利用原油和水在不同状态下的密度差异将水分从原油中分离;化学法则是利用化学吸附剂将原油中的水分吸附固定在吸附剂上,使水分得以分离。
二、脱水工艺流程英西原油脱水的工艺流程包括:加热、减压、冷却、分离和回收。
1、加热将原油加热至60-80摄氏度,使其中的水分开始分离出来。
2、减压将原油放入减压釜中,利用减压使原油中的水分捕获并排出,同时减轻原油的重量和粘度,利于后续的处理。
3、冷却4、分离利用物理法和化学法相结合的方式将分离后的水分排出,使原油中的水分达到预期的目标值。
5、回收分离后的水分需要再次经过处理和回收,以达到环保要求。
加热温度是影响原油中水分分离效果的重要因素,过高或过低都会影响分离效果,必须掌握适宜的加热温度。
减压力度是影响原油中水分的分离和排出的关键因素,必须控制在适宜的压力区间内。
3、吸附剂添加量吸附剂是化学法的核心,添加量过少会影响分离效果,过多则会降低生产效率和增加成本,必须掌握适宜的添加量。
分离效率是脱水工艺的关键指标,可以通过计算原油中水分的含量进行监测和控制。
回收率是脱水工艺的另一重要指标,必须注意控制水分的回收。
总之,英西原油脱水工艺控制是提高原油品质和降低生产成本的重要措施。
通过掌握加热温度、减压力度、吸附剂添加量、分离效率和回收率等关键因素,有效地控制英西原油的脱水工艺,提高生产效率和品质水平。
原油脱水方法
原油脱水是指去除原油中的水分的过程,常用的原油脱水方法有以下几种:
1. 热脱水法:将原油加热至一定温度,使水分蒸发,然后通过冷凝器将蒸发出的水分冷凝回液态,实现水分的分离和去除。
2. 电磁辐射脱水法:利用电磁波辐射原理,将原油暴露在适当频率的电磁辐射下,通过电磁波的加热效应和产生的气泡效应,加速水分的蒸发。
3. 电分离脱水法:利用电场作用力、离心力和表面张力力等原理,将带有水分的原油置于电场中,通过电场作用力将水分和油分离。
4. 化学脱水法:通过向原油中添加化学脱水剂,使水分与脱水剂发生化学反应,形成不溶于原油的沉淀物,然后通过过滤或离心等方式将沉淀物分离出去。
5. 分子筛脱水法:采用分子筛作为吸附剂,将原油中的水分吸附在分子筛上,然后通过再生脱附的方法将吸附的水分去除。
原油脱水从井中采出的原油一般都含有一定数量的水,而原油含水多了会给储运造成浪费,增加设备,多耗能;原油中的水多数含有盐类,加速了设备、管道和管线的腐蚀;在石油外炼制过程中,水和原油一起被加热时,水会急速汽化膨胀,压力上升,影响炼厂正常操作和产品质量,甚至会发生爆炸。
因此外输原油前,需进行脱水,使含水量要求不超过0.5%。
所有的油田都要经历含水开发期的,特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田,无水采油期一般都较短,油井见水早,原油含水率增长快。
原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。
而且增加了升温时的燃料消耗,甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。
因此,原油含水有百害无一利。
但水在油田开发过程中,几乎是原油的“永远伴生者”,尤其是在油田开发的中后期,油井不采水,也就没有了油。
所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节,一直受到人们的重视。
多年的反复实践,现在研究成功的原油脱水工艺技术主要有一下四种。
沉降分离脱水法是利用水重油轻的原理,在原油通过一个特定的装置时,使水下沉,油、水分开。
化学破乳脱水法是利用化学药剂,使乳化状态的油水实行分离。
化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。
电破乳脱水法用于电破乳的高强度电场,有交流电,直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。
其基本原理是通过电离子的作用,促使油、水离子的分离。
润湿聚结破乳法在原油脱水和原油稳定过程中,加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。
接下来主要介绍几种新型的脱水方法。
高频脉冲电脱水法是基于常规电脱水的基础上发展起来的。
其机理比较一致的看法是:由于连接相(油)和分散相(水)的导电率相差很大,液滴能被外电场极化,极化液滴通过碰撞在极短时间内完成聚结过程。
直流脉冲电场如同交流电场有诱导偶极子,松弛过程作为乳状液破乳机理的一部分,其电场中不仅有液滴的极化,也有相互吸引、碰撞导致的聚结。
由于脉冲电场的震动,分散相周围或内部的流体速率发生变化,界面张力诱导界面流动。
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100Å,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100Å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、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。
原油脱水的常用方法原油脱水是石油加工过程中的一个重要环节,它能够去除原油中的水分,提高原油的品质和稳定性。
常用的原油脱水方法主要有以下几种:热力法、化学法和物理法。
热力法是最常用的原油脱水方法之一。
在热力法中,原油通过加热来使其中的水分蒸发,然后通过冷却和凝结来将水分从原油中分离出来。
这种方法适用于高温高压的情况下,可以有效地去除原油中的水分。
热力法的优点是操作简单,能够获得较高的脱水效果,但是能耗较高。
化学法是另一种常用的原油脱水方法。
在化学法中,通过添加化学剂来改变原油和水的界面性质,使水分从原油中分离出来。
常用的化学剂有界面活性剂和吸附剂。
界面活性剂能够降低原油和水的表面张力,使水分形成水滴并从原油中分离出来。
吸附剂则能够吸附水分分子,从而使原油中的水分减少。
化学法的优点是脱水效果好,能够适应不同原油的脱水要求,但是需要添加化学剂,可能对环境造成一定影响。
物理法是原油脱水的另一种重要方法。
物理法主要通过重力分离和离心分离来实现原油和水的分离。
在重力分离中,原油和水分别放置在不同的容器中,由于它们的密度不同,水分会自然下沉,从而实现两者的分离。
在离心分离中,通过离心力的作用,使水分和原油快速分离。
物理法的优点是操作简单,不需要添加化学剂,对环境影响小,但是脱水效果相对较差,需要较长时间来实现较高的脱水效果。
除了以上几种常用的原油脱水方法外,还有一些辅助的脱水方法,如冷冻法、电场法和膜法等。
冷冻法通过降低原油和水的温度,使水分冻结并从原油中分离出来。
电场法利用电场的作用力,将原油中的水分分离出来。
膜法则是利用特殊的膜材料,使水分从原油中透过膜分离出来。
这些辅助的脱水方法在特定的情况下可以得到应用,但是其应用范围相对较窄。
原油脱水是石油加工过程中不可或缺的一步,常用的方法有热力法、化学法和物理法。
热力法通过加热和冷却来实现原油和水的分离,化学法通过添加化学剂改变原油和水的界面性质来实现分离,物理法则是通过重力分离和离心分离来实现分离。
石油脱水的原理石油脱水是一种将含有水分的石油脱除水分的过程。
石油中的水分主要存在于游离水和乳化水两种形态。
游离水是石油中直接存在的水,乳化水则是由于石油与水乳化形成的水包油微乳液。
石油脱水的主要目的是去除这些水分,以提高石油品质,减少管道腐蚀和设备故障等问题。
石油脱水的过程一般包括物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法:物理方法主要是通过物理原理进行石油和水的分离,包括重力分离和离心分离。
重力分离是利用石油和水的比重差异,使其在沉降分离器中进行分离。
石油脱水分离器一般采用垂直或水平的设备,使石油在石油脱水器内部通过后,石油中的重质沉积在底部,轻质油和水分布在顶部。
然后,分别取出上部和下部的液体,即可完成脱水分离。
离心分离是利用离心力的作用,使石油和水分离。
离心分离是将石油和水以离心分离器的方式进行旋转,在离心力的作用下,石油和水分带着不同的速度运动,从而达到分离的目的。
在分离过程中,石油经过离心分离器的重力层,重油会快速顺着离心力的作用下,落下到重力层的底部,而水分会排便速度较快,能够顺着离心力的作用排出重力层的上部。
从而达到石油和水的分离。
2. 化学方法:化学方法主要是利用特殊的化学剂使水分和石油分离。
常用的化学剂包括表面活性剂和吸附剂。
表面活性剂主要是通过改变水分子表面张力,使其与石油分子相互作用,从而分离石油和水。
表面活性剂分为阳离子、阴离子和非离子表面活性剂,根据油水界面活性剂的类型和油水接触角以及注入浓度的大小,表面活性剂的作用效果也不同。
吸附剂主要利用吸附剂对水分子的亲和力较强的特性,将水分子吸附在吸附剂上,从而实现石油和水的分离。
吸附剂的选择和使用需要根据石油和水含有的成分和状况而定。
石油脱水既可以单独使用物理方法或化学方法,也可以将两种方法结合起来使用,以提高脱水效果。
根据实际情况,选择合适的脱水方法和设备,可达到高效、经济和环保的石油脱水效果。
原油脱水学问原油电脱水机理争论第一阶段查资料相关学问了解〔20XX.11.01〕1.为什么要进展原油脱水?(1)采油时为了保持油田压力,实现油田长期高产稳产,承受注水开采的方法。
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 Ncl、Ccl2、Mgcl2等盐类和其它杂质,这些物质会使原油严峻乳化。
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,必需进展原油脱水处理。
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别的方法。
离心场越强,破乳效果越好。
但高速离心设备日常较难维护,目前只适合在试验室或需要占地较小的状况下使用(4)化学脱水:使用破乳剂,使形成的界面膜亲水力气大于憎水力气,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展磁处理,然后再进展脱水。
此种方法的优点是可以大幅度提高原油的脱水效果,降低破乳剂参与量,降低原油脱水温度,提高脱后污水质量。
但只是在试验争论阶段,未进展产业推广和应用。
(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减弱,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参与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。
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
以上方法的实质都是破坏水颗粒外面那层界面膜的稳定性,使均匀分散的水颗粒很快地合并成大水滴,靠原油和水的比重差让水滴从原油中沉降下来。
目前在油田生产中应用最多,脱水效率最高,经济性能最好的原油脱水方法还首推电破乳脱水法。
3.什么是乳化剂?
能聚集于油水界面上构成稳定的界面膜,这些天然的物质叫乳化剂。
一般原油中乳化剂的构成有以下三种:
(1)环烷酸+碱性地层水→环烷酸皂(水溶性物质,聚集于油水界面)
(2)细微分散的固体物质,如晶态石蜡、岩屑,它们聚集生成牢固油膜。
(3)胶质、沥青质,这些物质都具有亲油性。
4.原油脱水有哪些步骤?
破乳、聚结、沉降分离。
其中破乳是关键。
5.原油中水的存在形式有哪些?
(1)悬浮水:悬浮于油中的水,热沉降可除。
(2)溶解水:以水分子形态存在于烃类化合物分子之间,不需要去除。
(3)乳化水:被油水乳化剂乳化了,很稳定,需要特殊工艺去除。
6.电脱水工艺及其优点?
原油电脱水工艺,是将经过热化学沉降脱水后的低含水原油或经过三相分离器分离后的低含水原油进行深度脱水的工艺。
包含交流电脱水、直流电脱水、高频脉冲电脱水。
它的优点是,脱水速度快,净化油含水低,脱水成本低,节省破乳剂,耗电量又低,因此在各油田广泛使用。
7.有关于电化学法脱盐脱水的了解?
技术成熟,但速度慢,能耗大,设备腐蚀,安全性差,而且需要大量破乳剂,资源浪费,也不利于保护环境。
8.原油脱水工艺流程?
(1)对含水量低于30%的原油采用电化学脱水
(2)对含水量在50%以下的高含水原油采用两段脱水(大庆油田和胜利油田采
用)
(3)对高含油原油采用两段电脱盐脱水流程
9.原油脱水原理?
电脱水是在电场作用下,由于水颗粒是极性分子,正负电荷要向两端聚集,形成一端带正电荷,一端带负电荷的偶极子。
这样,一方面,两端都要被吸引到与电荷相反的电极上,使水颗粒拉伸成长椭圆形。
另一方面,对邻近带不同电荷的两个水颗粒增加了吸引力。
所以对削弱和破坏油水界面膜,加速水颗粒合并是有效的。
(1)偶极聚结:偶极聚结就是将油包水型原油乳化液置于电场中,当水珠受到电场力的作用后,便发生偶极极化。
(2)电泳聚结:在直流电场作用下,带电的乳化液水颗粒向着与其自身带电相反的电极板方向移动,这种现象称为“电泳”。
(3)振荡聚结:振荡聚结是指W/O型乳状液水珠在交变电场作用下,引起其内部的周期性振荡,水珠在电场力作用下由球形被拉长至椭球形,从而使油水界面膜扩大变薄,乳化液的稳定性降低。
水珠除了自身不断的跳动振荡外,还与相邻水珠之间发生碰撞并合并成较大的水珠,如此反复最终完成聚结破乳从原油中沉降分离出来。
10.原油含盐含水危害?
不仅不利于石油储运、加工,还会造成设备腐蚀,能耗增加,催化剂中毒,管路堵塞,管壁烧穿等。
11.“油包水”型乳状液形成的两个因素?
(1)外因(外因是变化的条件)——水滴均匀分散
a.原油和地层水在井筒内随着压力降低,天然气不断析出,增大了油水的
搅拌。
b.油、气、水混合物在通过油咀时,经过一个高压节流,进一步使水颗粒
分散。
c.集输过程中经油气搅拌和泵的搅拌又进一步将水颗粒均匀分散。
(2)内因(内因是变化根据)——稳定性
分散后,原油中一些天然物质,聚集于水颗粒的油水界面上形成一种牢固油膜,阻碍了水颗粒合并。
12.有关于胶质沥青质?
能与酚基、羧基这样一类极性基团结合在一起。
当这类教束达到油水界面上时,它们的羧基酚基朝向水相,而胶束朝向油相。
聚集于油水界面上构成稳定的界面膜。
13.什么是破乳剂?
它是一种表面活性剂,具有亲水端和憎水端。
当破乳剂加到原油中后就很快聚集于油水界面上,亲水部分朝向水相,憎水部分朝向油相。
并且其亲水能力远远超过乳化剂的能力。
破坏了乳化剂取向,且生成的界面膜亲水能力大于憎水能力,油膜很薄弱,有利于小颗粒变成大水滴。
14.电脱水方面常用的技术术语?
(1)原油电脱水:乳化原油在电脱水器内,在电场力作用下经过破乳、聚结、沉降使原油与水分离的过程。
(2)轻质原油:在20℃时,密度小于或等于0.8650g/cm3的原油。
(3)中质原油:在20℃时,密度为0.8651~0.9160g/cm3的原油。
(4)重质原油:在20℃时,密度为0.9161~0.9960 g/cm3的原油。
(5)交流电场:在电脱水器内,电极之间及电极与壳体间所形成的,强度和方向随电源频率周期变化的电场。
(6)直流电场:在电脱水器内,电极间及电极与壳体间所形成的,强度和方向不随电源频率周期变化的电场。
(7)交直流双重电场:在电脱水器内,同时存在直流和交流两种电场。
(8)恒流源:能自动跟踪负载的工况变化,抑制过电流,保持电流稳定的供电电源装置。
15.了解原油电脱水装置的组成?
电脱水器、电脱水供电装置、油水界面控制系统、安全保护系统。
(1)电脱水器:内部电极组、进油管组、出油管组、冲砂装置。
(2)电脱水供电装置:脱水控制柜、防爆脱水变压整流器、高压防爆接口装置。
(3)油水界面控制系统:油水界面检测一次表、调节仪、调节阀。
(4)安全保护系统:防爆液位控制器、安全门防爆开关、安全阀。
16.本文研究方向?
通过实验研究几种原油在高频电脱水工艺中电场强度、电场频率、温度、脱水时间、等对脱水效果的影响。
17.相关公式:
原油乳状液中两个相邻、粒径相同的水颗粒之间的凝聚力为:。