原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展

- 97 -第7期原油电脱盐设备及技术发展现状刘振华（中石化华北油气分公司采油气工程服务中心， 山西 晋中 030600）[摘 要] 综述了原油电脱盐技术的基本状况，介绍了电脱盐的主要设备及工艺，分析了电脱盐设备及技术存在的问题及发展方向，可为电脱盐工艺及设备的选择提供参考。

[关键词] 原油加工；电脱盐；设备；工艺；发展现状作者简介：刘振华（1969—），男，山西大同人，1991年毕业于长春地质学院设备管理专业，工程师。

现任中石化华北油气分公司采油气工程服务中心环保队队长。

原油脱盐脱水可以采用很多方法，如：沉降法、过滤法、声化学法及微波辐射原油脱盐脱水法等，但目前国内外普遍采用的仍是电脱盐技术。

这是因为电脱盐技术具有设备简单、成本低廉、脱水效果好等优点，适合工业化应用。

电脱盐技术是利用静电场力和化学破乳剂的共同作用实现原油乳状液的破乳脱水脱盐。

电场作用下原油乳状液中的水滴受到偶极作用力而发生偶极聚结，并由于震荡作用而发生震荡聚结，从而加速油水分离。

同时，通过向乳化液中加入破乳剂，由于破乳剂的界面活性高于乳状液中界面膜原成膜物质的界面活性，因此破乳剂在油水界面上吸附或部分置换原来吸附的表面活性物质，使界面膜破坏，膜内包裹的水滴被释放，有利于水滴间的聚集。

1 国内原油电脱盐技术基本状况我国电脱盐技术的研究、应用和工业检验起步于20世纪60年代后期，在80年代中期，伴随重油加工设备对原料中重金属含量要求的日益增加，以及日益加重的因加工劣质原油带来的原油蒸馏设备腐蚀问题，原油脱盐技术引起了我国炼油行业的高度重视。

在引进PETROLITE 和HOKWE-BAKER 公司的电脱盐装置和技术的同时，消化吸收已有的研究和工业检验成果，提出了高效交流电脱盐技术，形成了成套的电脱盐装置，逐步迈入国际领先行列，在安全生产的前提下，不仅满足了重油加工对原油的要求，还达到了原油蒸馏设备防腐蚀的需要。

20世纪80年代末至90年代初，出现了以交直流电脱盐为代表的新一代电脱盐技术和成套装置，脱盐脱水效率得以提高，能耗被降低。

油田集输原油脱水工艺的优化与改进油田集输原油脱水工艺是石油工业中的一个重要环节，其目的是去除原油中的水份，使其符合运输和加工的要求。

目前，原油脱水工艺已经非常成熟，但随着油藏水含量的逐年增加以及工艺设备的老化，工艺的优化和改进变得尤为重要。

一、原油脱水工艺的现状目前，常用的原油脱水工艺主要包括重力分离法、循环注水法、电场脱水法、热机械脱水法等。

重力分离法是最常用的原油脱水方法之一，主要利用原油和水的密度差异进行分离。

其优点是操作简单、设备成本低，但其缺点也很明显，即分离效果受到很多因素的影响。

循环注水法则是利用小流量高压水作为助推剂，使原油中的水分离出来。

该方法操作相对简单，处理效率较高，适用于水含量较高的原油。

但其缺点是设备复杂，易受其他因素的影响，如原油中含有少量的稳定泡沫时，其分离效果会明显下降。

热机械法则是利用高温和高压将原油中的水分离出来。

其特点是处理速度快、分离效果好、处理水量大，但其缺点是成本高，设备复杂。

为了提高原油脱水的效果，需要对现有的工艺进行优化和改进。

具体来说，需要从以下几个方面考虑：(一)设备更新和维护随着设备的老化，其处理效果会逐渐下降。

因此，对现有的设备进行更新和维护是至关重要的。

在设备更新方面，可以采用新型的分离器、过滤器、注入器等设备，以提高分离效果。

在设备维护方面，则需要定期对设备进行保养和维修，以确保其正常运转。

(二)工艺流程的优化通过改善工艺流程，可以提高脱水效果，降低能耗，降低成本。

比如，可以考虑将不同的脱水方法结合起来，以提高分离效果。

同时，还可以改变操作方式和工艺参数，如调整加热温度、调整注入流量等，以提高处理效率。

(三)新型脱水技术的引入随着科技的不断发展，现有的原油脱水技术也在不断更新。

因此，可以考虑引入新的脱水技术，如超声波脱水、微波脱水、电化学脱水等，以提高分离效果和处理效率。

三、结论原油脱水工艺是石油工业中的一个重要环节，其提高分离效果和生成效率对于石油的生产和加工具有重要的影响。

原油电脱盐脱水新技术研究和应用进展
原油电脱盐脱水新技术研究和应用进展*
刘祖虎1，2，3，武英冲1，2，3，孙云1，3，蒋长胜1，2，3 【摘要】摘要：介绍了以高速电脱盐、脱水技术，双进油双电场电脱盐、脱水技术，超声波辅助破乳电脱盐、脱水技术为代表的电脱新技术的理论研究和应用情况。

高速电脱盐技术适用于轻质和中质原油的大处理量电脱盐、脱水过程，但对重质油品的适应性较差;双进油双电场技术适用于重质劣质原油的大处理量电脱盐、脱水过程，也适用于老旧装置产能提升和适应原油劣质化重质化的改造;超声波辅助破乳技术具有脱盐、脱水效率高、节省破乳剂的特点，但还有很多理论问题尚未解决，限制了其应用。

分析了电脱盐、脱水技术为适应炼油装置大型化、油品重质化和劣质化、电源高效节能、电脱盐协同脱金属等领域的技术发展趋势。

【期刊名称】炼油技术与工程
【年(卷),期】2016(046)008
【总页数】5
【关键词】原油电脱盐电脱水高速双进油双电场技术超声波
原油电脱盐、脱水是适应原油深加工需求，为下游装置提供优质原料的必备单元过程，对炼油厂降低能耗、减轻设备结垢腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗以及改善产品质量有着重要的意义。

该文就高速电脱盐、脱水技术，双进油双电场电脱盐、脱水技术，超声波辅助破乳电脱盐、脱水技术为代表的新型电脱盐、脱水技术联系实际应用进展进行阐述，报道最新的电脱盐技术开发和研究进展。

1 高速电脱盐技术。

67原油脱盐脱水技术的效果会直接影响炼油厂加工设备的质量安全、运行周期的长短以及效率的高低。

1　高速电脱盐、脱水技术1.1　特征该技术始于20世纪90年代，为增加单套电装置的原有处理量而开发的[1]。

高速电脱盐电脱水技术下的进油分配装置，应包含：油管、电源以及油罐。

其特征在于：电源是通过在罐体中央部分设下高压电极板连起来的；进油分配装置的喷头设在高压电极板中间，并与油管相连。

喷头做成扁仿锤体形，并与管体中央的高压电极板相平行。

锤体形喷头的两端做成喷口，这样一来，原油的喷射面积变广，电场的利用率就能提高。

1.2　在实际中的应用中石油某分公司利用了Ⅲ套常减压设备，将2台直径为φ3600mm×19560mm高速电脱盐罐连接起来，加工阿拉伯地区的轻质原油。

但从2009年起，该装置逐渐用于加工伊朗重油，其结果显示脱盐效果不是很理想，脱盐能力变差，各喷头所喷出的油水乳化液流量不一致，在油水的分界处出现了较为明显的乳化层。

这是由于当加工密度大于0.88g/cm 3的较重原油时，会使其脱盐能力减弱，甚至会出现送电不正常的情况[2]。

遇到这种情况时，应重新设计喷头以及电场分布，以改变原油喷出的分布效果，提高对电场利用的程度，增加原油的停留时间。

2　双进油双电场的电脱盐、脱水技术2.1　特征双进油双电场的电脱盐技术是不改变罐体容积的情况下，对罐体的内外结构进行改变，将电脱盐罐的上下空间充分利用，设立两个独立的电场，电场进油管路也是独立分开，原油在进入管道后同时加入破乳剂、洗涤水，然后两条支管再次分配原油，进油支管上又可以控制原油量的阀口，这样一来，电脱盐罐内的上下电场对原油处理的数量能得到人工控制。

上下部电场分别是一个重油深度脱盐装置，电脱盐脱水设备占地面积小、处理量大，又能达到电脱盐脱水、脱盐率高的效果。

2.2　实际应用中石油某分公司炼油厂采用第六套常减压装置，设计加工能力为8.0Mt/a，加工的是一些重原油的混合油，一开始采用的是高速电脱盐技术，但在操作过程中发现，原有的脱水、脱盐效果不好，合格率较低。

第27卷　第6期2009年11月 石化技术与应用Petr oche m ical Technol ogy&App licati on　Vol127　No16 Nov12009专论与综述(559～565)原油脱水新技术研究进展祁强,李萍,张起凯,赵杉林(承德石油高等专科学校化学工程系,河北承德067000)摘要:简要介绍了原油中盐、水存在形式及原油乳状液破乳脱水机理。

在此基础上,综述了国内外原油脱盐、脱水新技术的研究进展,包括超声波法、微波辐射法、磁处理法、生物法等,并对未来发展方向进行了展望。

关键词:原油;脱盐;脱水;破乳;综述中图分类号:TE626 文献标识码:A文章编号:1009-0045(2009)06-0559-07 石油中含盐、含水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、管壁烧穿等危害。

因此,原油脱盐、脱水工艺是石油工业中不可缺少的环节,受到广泛关注。

目前,国内外已开发出如热沉降法、掺稀释剂法、电化学法、过滤法等原油脱盐、脱水技术。

其中,电化学法由于技术成熟,而成为原油脱盐、脱水的主流技术,被广泛应用,但是存在分离速度慢、能源消耗大、设备腐蚀、安全性差等缺陷;而且,需要使用大量破乳剂,这样不仅造成资源浪费,还不利于环境保护。

所以,开发一种高效、低耗、便捷的破乳技术具有重要意义,其中超声波法、微波辐射法、生物法、磁处理法等都是目前研究的热点。

1　盐和水存在的形式原油中的盐类主要以碱金属盐和碱土金属盐的形式存在[1]。

一般认为,原油中的这2种盐绝大部分属于水溶性盐,以无机盐的形式富集在原油所含的水中。

此外,原油中也存在部分非水溶性盐,主要是一些有机酸与金属离子形成的难溶盐;还有一小部分以油包裹的结晶状微粒悬浮在油中或是以较大颗粒的无机矿物杂质存在于油中。

赵天波等[2]通过研究我国原油中的盐类组成得出:原油中约90%(质量分数)的钠盐、70%(质量分数)的钙盐和镁盐是水溶性的,水溶性盐有的以氯化物为主,有的以碳酸盐和碳酸氢盐为主,还有一部分硫酸盐和有机酸盐;不溶于水的盐类以钙盐居多,绝大部分分布在苯溶解物中。