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原油净化化学破乳剂脱水法(ppt 39页)

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原油破乳及化学破乳剂PPT

原油破乳及化学破乳剂PPT


Than you！
(3)温度对原油破乳的影响
温度升高： A.原油黏度降低，有利 于破乳剂向油水界面扩 散，降低油水界面张力。 B.亲水和憎水链节向油 水界面转移，使破乳剂 所占据有效面积增大， 排替出更多的成膜物质， 有利于提高破乳率。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271
随着温度升高，破乳率减缓，并无满意解释
为此，在石油出口、进入炼油厂时，都对 原油中的残水量有一定的要求，一般不得大于 0.5%。
原油破乳方法：
1.电破乳脱水法：
缺点：高电场强度， 含水量低时水链难以 形成。
2.热沉降脱水法： ①加热可使乳状液液滴平均动能加剧，增加
碰撞几率和强度，有利于水滴聚集成团。②降 低界面膜黏度和强度，使水滴易于聚结。 3.化学破乳方法：
4.含硅破乳剂：
Phys.Chem.Chem.Phys 2004 (5): 1570-1574
原油破乳模型：平板破乳模型
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
破乳剂能 够破乳的 先决条件 是具有较 高的表面 活性。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
3.原油本身含有的天然表面活性物质如胶质、 沥青质、树脂、石蜡及水湿性颗粒
这种含水原油经过喷油嘴、集输管道 逐渐形成比较稳定的W/O型乳状液，一般 水珠直径为0.1-10μm。
含水原油破乳的意义：
由于原油中含有大量的水分 1.加大输油管线和设备的负荷，增加投资费用。 2.引起输油管道腐蚀，在管壁上结垢进而堵塞 输油管道。 3.进入炼油厂时会造成催化剂中毒，从而造成 经济损失。 4.原油含水使乳状液粘度大大增加，迫使系统 加大推动力及提高输运温度，导致集输能耗加 大。
破乳剂副本PPT课件(模板)

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结果与讨论
乙氧基化葡萄糖胺表面活性剂1的.红中外谱间图 体葡萄糖胺的红外光谱
本文研究内容以来源广泛的葡萄糖为原料运用两步法，合成了油包水型破乳剂，如图2所示 常用破乳剂已渐渐不能满足工业生产需求，迫切需要新型高效破乳剂的产生，给破乳剂的发展提供了更广阔的应用前景。 4 磁性乙氧基化葡萄糖胺的红外光谱 乙氧基化葡萄糖胺表面活性剂的红外谱图 1 1-脱氧-1-氨基-D-葡萄糖胺的红外谱图 Fe3O4磁性颗粒的XRD图谱 磁性颗粒Fe3O4添加到破乳剂中合成磁性破乳剂。 原油破乳的关键是改变油水界面的性质，也就是要降低油水界面张力和界面膜的强度。 4 磁性乙氧基化葡萄糖胺的红外光谱 4 磁性乙氧基化葡萄糖胺的红外光谱 本文研究内容以来源广泛的葡萄糖为原料运用两步法，合成了油包水型破乳剂，如图2所示 2 乙氧基化葡萄糖胺表面活性剂的红外谱图 4 磁性乙氧基化葡萄糖胺的红外光谱 中间体葡萄糖胺的红外光谱 常用破乳剂已渐渐不能满足工业生产需求，迫切需要新型高效破乳剂的产生，给破乳剂的发展提供了更广阔的应用前景。 本文研究内容以来源广泛的葡萄糖为原料运用两步法，合成了油包水型破乳剂，如图2所示 图2 乙氧基化的葡萄糖胺 ，R=C ，C 或C ，n=9,13,22 在石油生产、加工的过程中对原油乳液的破乳脱水是一步重要环节。 最常用的破乳方法就是在原油提取的过程中加破乳剂,利用破乳剂破坏其乳液的平衡，被破坏的天然表面活性剂在小水珠表面形成的外 壳，使那些小水珠可以聚集在一起形成大液滴，从而大大缩短分离时间，如图1所示。
另外，对合成的表面活性剂做了进一步改性 处理，在其合成过程中，添加磁性颗粒，制成磁 性破乳剂，
最常用的破乳方法就是在原油提取的过程 中加破乳剂,利用破乳剂破坏其乳液的平衡，被 破坏的天然表面活性剂在小水珠表面形成的外 壳，使那些小水珠可以聚集在一起形成大液滴， 从而大大缩短分离时间，如图1所示。
原油净化化学破乳剂脱水法

原油净化化学破乳剂脱水法

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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂是以环氧乙烷、环氧丙烷 等基本有机合成原料为基础，在具有活泼氢 的起始剂的引发子型破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
非离子型破乳剂的分子量多在1000～ 10000之间，具有较高的活性和较好的脱水 效果。
破乳剂可以溶解吸附在油水界面的胶 质、沥青质等天然乳化剂，降低原油粘度， 透过薄膜与水饱和，形成亲水的吸附层， 有利于水滴碰撞时的合并，达到水滴沉降 分离。
润湿性：液体在分子作用力下在固体 表面的流散现象。
10
4. 反离子作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
由于原油乳状液中分散相的水滴表面上 吸附了一部分正离子，使分散相往往带正电， 分散相的水滴之间互相排斥，水滴难于合并。 如果在原油中加入离子型的破乳剂，它们吸 附在水滴表面上并将正电荷中和，使水滴间 的静电斥力减弱，破坏受同性电保护的界面 膜，使水滴合并沉降下来。
破乳剂溶于水时，凡能形成电解质的称为 离子型破乳剂；
凡在水溶液不形成电解质的，称为非离子 型破乳剂。
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1. 离子型破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
离子型破乳剂按其在水溶液中具有表面 活性作用的离子的电性，可分为阴离子、阳 离子和两性离子等类别。烷基磺酸钠、烷基 苯磺酸钠等属于对原油脱水效果较好的阴离 子型破乳剂。
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2. 反相作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原油乳状液是在原油中憎水的乳化剂作 用下形成的，称W/O型乳状液。采用亲水型 的破乳剂可以将乳状液转化为O/W型乳状液， 借乳化过程的转换以及水包油型乳状液的不 稳定性而使油水分离。
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3. “润湿”和“渗透”作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原油脱盐脱水及装置腐蚀PPT文档40页

原油脱盐脱水及装置腐蚀PPT文档40页

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乳状液的双电层结构理论
含水原油在运输过程中，由于油水之间存在碰撞、剪切以及 水中一些杂质吸附在油水界面上，使油包水型(W /O )乳状液 中的水滴一般带正电(称为电位离子)。在静电引力作用下， 水滴带电后会吸附周围与其电荷相反的离子(称为反离子)。 反离子一方面受电位离子的静电吸引存在靠近水滴的趋势， 另一方面由于本身的热运动存在离开水滴扩散出去的趋势。 在这两种相互作用的影响下，反离子就分为两部分: (1)反离 子受电位离子的吸引而被束缚在水滴周围，与电位离子一起 构成吸附层；(2)反离子在吸附层之外扩散分布，构成扩散层。 吸附层和扩散层共同构成了乳状液的双电层结构。这种结构 对保持乳状液的稳定性起着重要的作用。当两个液滴互相靠 近时，由于双电层之间同种电荷相斥的作用，阻止了液滴之 间的聚结，使乳状液保持相对稳定的状态。
沥青质含量、胶质与沥青质的比例、老化时间及分散状态、 溶剂等对乳状液稳定性具有重要影响。
12
（2）表面活性物质 原油乳状液中的表面活性物质对原油乳状液的性质具有重要
影响。 这些表面活性物质可能是天然存在于原油中的（如固体颗粒、
石油酸及其盐等），也可能是在原油开采或集输过程中人为 添加的。 固体颗粒在界面通常形成刚性结构，对乳状液液滴的聚并起 空间阻碍作用。 石油酸及其盐具有表面活性，易吸附在油水界面膜上，使原 油乳状液稳定性增加。通常石油酸盐的表面活性远远高于石 油酸。在无其它表面活性剂的情况下，石油酸或石油酸盐即 可稳定乳状液。
方法分离除去。
（2）溶解水：水以分子状态存在于烃类化合物分子之间，
成均相状态。
（3）乳化水：在原油开采、加工、精制过程中， 由于剧
烈搅动以及原油本身就有乳化剂的存在， 形成油包水型(W/ O) 的乳状液， 它比较稳定，必须用特殊的脱水方法才能除 去，也有极个别的原油是形成水包油型( O/W) 的乳状液，如 出产于委内瑞拉的奥里乳化原油便是一种w ( 水) 在30% 左 右的水包油型的乳化油。
《乳化原油的破乳》PPT课件

《乳化原油的破乳》PPT课件

低分子表面活性剂（如脂肪酸、环烷酸），降低油 气表面张力，使泡沫易于生成
高分子表面活性剂（如胶质、沥青质） ，吸附在油 气表面，可在油气表面上形成高强度的表面膜，起 稳定泡沫的作用
2021/4/26
31
第2节 起泡沫原油的消泡
二、起泡沫原油的消泡
1．溶剂型原油消泡剂
低分子醇、醚、醇醚和酯 与气的表面张力和与油的界面张力都低，
三次采油（尤其是碱驱、表面活性剂驱）采出的乳化原 油多是水包油乳化原油。
稳定这类乳化原油的乳化剂是活性石油酸的碱金属盐， 水溶性表面活性剂或水湿性固体颗粒（如粘土颗粒等）
202W1/4//26O/W、O/W/O
4
第1节 乳化原油的破乳
二、油包水乳化原油的破乳
1. 油包水乳化原油的破乳方法 （l）热法
水包油乳化原油的破乳方法在中频110hz的高压交流电场下进行在电场的作用下由于乳化剂吸附层的有序性受到干扰而使保护作用削弱导致油珠聚并引起破乳3化学法乳化原油的破乳232水包油乳化原油的破乳剂电解质盐酸氯化钠氯化镁氯化镁硝酸铝氧氯化锆低分子醇油溶性醇
第三篇 集输化学
第12章
乳化原油的破乳 与起泡沫原油的消泡
1．油包水乳化原油（W/O）
以原油作分散介质，以水作分散相的乳化原油。
一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水乳化原 油。
稳定这类乳化原油的乳化剂主要是原油中的活性石油酸
（如环烷酸、沥青质酸等）和油湿性固体颗粒（如蜡颗 粒、沥青质颗粒等）。
2、水包油乳化原油（O/W）
以水作分散介质，以原油作分散相的乳化原油。
（3）由直链线型转向支链线型 如羟基系列的引发剂发展到用酚醛树脂，氨基系列的引发剂发展
到用多乙烯多胺．
油气水分离及原油脱水技术.ppt

油气水分离及原油脱水技术.ppt


二、油田矿场集输处理的主要发展历程
选油站阶段(30年代末至50年代)
随着玉门油田扩大开发，地面工程开始形 成较完整的系统：数口油井的油气产物一起收 集在一个站(即选油站)上进行油气分离，原油 在开式罐中沉淀脱水后泵输到集油站装车外运。 油田油气收集处理以管线和有关设备构成了一 个开式流程——选油站流程。这种流程因俄罗 斯巴鲁宁首次采用，又称巴鲁宁流程。50年代 开发的克拉玛依油田也基本上采用这种流程。
完成这种分离过程的 处理设备我们称其为两相 分离器。
油气分离器原理示意图
油气水分离及原油脱水技术
二、油田矿场集输处理的主要发展历程 油井产物中常含有水，特别在油井生产的 中后期，含水量逐渐增多。为满足生产工艺上 的需要，除将天然气分离出来外，还需将液相 中的原油和水分离开来，这种分离称为三相分 离。完成这种分离过程的处理设备我们称其为 三相分离器。
（2）重力沉降分离
粒的自由沉降、絮凝（碰撞聚结）颗粒的
（3）机械处理
自由沉降、拥挤沉降（高浊度水的沉淀）
（4）化学破乳
和压缩沉降（污泥的浓缩）等。
（5）加热处理 （6）电、磁聚结 （7）超声波聚结 （8）蒸发处理 （9）气浮法
分散颗粒的自由沉降速度计算根据 流态不同，可以采用Stokes、Allen、 Newton公式计算。
（6）电、磁聚结
过程和破乳机理的研究仍然处于较低的水
（7）超声波聚结
平，流行的说法有顶替说、反相说、分散
（8）蒸发处理
说、中和说。
（9）气浮法
化学破乳受药剂种类、加药位置、破
（10）水洗
乳温度、加药量等诸多因素的影响。（11）管Biblioteka 破乳发展方向：低温高效破乳剂。
炼油工艺学原油的脱盐脱水(课堂PPT)

炼油工艺学原油的脱盐脱水(课堂PPT)

CaCl2+2H2O → Ca(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O → Mg(OH)2+2HCl 加工含硫原油时，会产生H2S腐蚀设备，其生成的FeS附 于金属表面，形成一层保护膜，保护下部金属不再被腐蚀。 但如同时存在HCl，HCl能与FeS反应，破坏保护膜，反应生 成物为H2S，会进一步腐蚀金属，从而极大地加剧了设备腐 蚀。其反应为：
第二篇 石油加工概论
石油是烃类和非烃类构成的复杂混合物，要想 精确地将石油分离成单组分化合物，几乎是不可能 的，根据对石油产品的使用要求，也没有这种必要。
从石油中提炼出各种燃料、润滑油和其它产品 的基本途径是：将原油按沸点分割成不同馏分，然 后根据油品使用要求，除去馏分中的非理想组分， 或经化学反应转化成所需要的组分，从而获得合格 石油产品。
g ：重力加速度，m/s2。
07.10.2020
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由上式可见，增大两相间的密度差，减小原油粘度，均可 增加沉降速度。通过加热，可以降低原油粘度，促进水滴聚结， 增大水滴直径；同时水的密度ρ1随温度升高而下降的幅度比原 油密度ρ2变化小，即ρ1-ρ2增大，因此加热原油有利于油水分 离，此即为常用的加热沉降脱水法。这些因素中，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大大加快沉降 速度，在原油脱盐脱水过程中，关键的是促进水滴聚结，增大 水滴直径。
Fe+ H2S → FeS+H2 FeS+2HCl →FeCl2+H2S
07.10.2020
8
（5）盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催 化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。
因此原油进入炼油厂后，必须先进行脱盐脱水， 使含水量达到0.1%～0.2%。含盐量<5mg/l，对于有 渣油加氢或重油催化裂化过程的炼油厂，要求原油 含盐量<3mg/l。
原油电脱水处理技术PPT课件

原油电脱水处理技术PPT课件


很大程度上决定于水中的含盐、含酸、含碱量。乳状液的电导率还随 温度的增高而增大。
状 液 的 性
介电系数是乳状液另一项重要的电性质。原油的介电系数为2，水 的介电系数约为油的40倍，即80。由于原油和水介电系数的悬殊差别， 当把乳状液置于电场内时，乳状液的内相水滴将沿电力线排列，并使
质
乳状液的电导率激烈增加。电场内，乳状液内相水滴沿电力线排列的
稳定性和老化 2.乳化剂的类型和保护膜的性质
原油中存在的天然乳化剂大体上可分为三类，它们对乳状液的稳定性有
很大的影响。
原 油 状
乳化剂是低分子有机物，如脂肪酸、环烷酸和某些低分子胶质。这类物 质有较强的表面活性，易在内相颗粒界面形成界面膜。但由于分子量低，
液 界面保护膜强度不高，故乳状液的稳定性较低。
的 液，用符号w／o表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称分散介
类 型
质，因外相液体是相互连接的，故又称连续相 ；
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为：“水包油”型乳状液， 用符号o／w表示，此时油是内相，水是外相。
第13页/共73页
2、电脱水器的结构及原理
2.1 原油乳状液
乳
化
液
的
定 义
油 包
原
油
状
液
1.分散度和原油粘度
的
性 质
若油水混合物内有足够的乳化剂，并受到充分搅拌，则形成内相颗
粒小、分散度高的原油乳状液。水滴愈小，布朗运动愈强烈，就能克服
重力影响不下沉，而保持稳定。此外，原油粘度愈大，水滴愈不易下
沉．原油乳状液也就愈稳定。
第24页/共73页
2、电脱水器的结构及原理
2.1 原油乳状液
一种液体中的简单分散体不同，乳化液中存在着一种能抑制聚结现象的乳
油气集输概论原油净化PPT课件

油气集输概论原油净化PPT课件

渐稳定的性质。 影响因素：
分散度越高和原油粘度越大，稳定性好 乳化剂的类型和保护膜的性质：第一类， 低分子有机物，脂肪酸、环烷酸、低分子 胶质，界面保护膜强度低，稳定性低。
稳定性和老化的影响因素续
第二类，高分子有机物，如沥青、沥青 质等，凝胶状界面膜，第三类，粘土、 砂粒、高熔点石蜡（C70~80）固体乳化 剂，机械强度高，乳状液稳定性好。 内相颗粒表面带电 温度，温度增高，稳定性下降 水的PH值，PH值增加，稳定性变差 时间，随时间推移变得更稳定
电泳过程中，水滴受原油的阻力产生拉 长变形，削弱了界面膜的机械强度。
水滴的大小不等、带电量不同，运动速 度也不同。水滴会发生碰撞。
削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大， 沉降。
（１）电泳聚结
未发生碰撞合并或碰撞合并后还不足以 沉降的水滴将运动之与水滴极性相反的 电极区附近。水滴在电极区附近聚集， 增加了碰撞合并的几率，使原油中大量 小水滴主要在电极区附近析出。
第一节 原油乳状液
原油中水的种类： 游离水：常温下短时间内沉降分离 乳化水：很难用沉降法分出。 乳化水与原油的混合物称油水乳状液或 原油乳状液。
一、原油乳状液的类型
乳状液：两种（或两种以上）不互溶（或微量 互溶）的液体，其中一种以极小的液 滴分散于另一种液体中，这种分散物 系称为乳状液。
“油包水型乳状液W/O”：水以极微小颗粒分散 在原油中，水是分散相（内相），油是连续相 （外相） 。 “水包油型乳状液O/W”：油以极小颗粒分散在 水中，油是内相、水是外相。
从油水界面处沿罐截面向上流动的速度 减慢，为原油中较小粒径水滴的沉降创 造了有利条件。
经沉降分离后的原油由中心集油槽和 原油排出管流出沉降罐。污水经虹吸管 由排水管排出。
原油净化化学破乳剂脱水法

原油净化化学破乳剂脱水法

原油净化化学破乳剂脱水法原油净化是指通过化学方法或物理方法去除原油中的杂质，使其达到一定的质量要求。

其中，化学破乳剂脱水法是一种常用的原油净化方法。

本文将对原油净化化学破乳剂脱水法进行详细介绍。

一、化学破乳剂脱水法的原理化学破乳剂脱水法是基于破乳剂对原油中的乳化液进行破乳，并通过凝聚、沉降等作用使水分离出来，从而实现原油的脱水净化。

其原理主要包括以下几个方面：1. 破乳剂作用：破乳剂通过改变乳化液的分子结构，破坏乳化液中油相和水相之间的界面层结构，从而使水分离出来。

破乳剂常使用的有非离子型破乳剂、阳离子型破乳剂和阴离子型破乳剂等。

2. 凝聚作用：破乳剂作用下，原油中的颗粒和泡沫被破坏，凝聚成较大的颗粒，从而使其比重增大，有利于沉降。

3. 沉降分离：经过破乳处理后的原油中的乳化水和凝聚的杂质通过重力作用在沉降器内沉降，水和杂质沉淀于底部，通过底部排水口排出。

二、化学破乳剂脱水法的步骤化学破乳剂脱水法主要通过以下几个步骤实现：1. 混合反应：将原油与适量的破乳剂进行混合，促使其快速均匀的混合反应。

2. 分离：经过混合反应后，原油中的乳化水和凝聚的杂质形成较大的颗粒，然后经过一段时间的静置，使其分离出来。

3. 沉降：通过重力作用，乳化水和杂质在沉降器内沉降，沉淀于底部。

4. 排水：通过底部排水口将沉淀的乳化水和杂质排出。

5. 过滤：为了进一步提高原油的净化程度，可以通过过滤来去除残余的杂质和颗粒，提高原油的质量。

三、化学破乳剂脱水法的优点和应用化学破乳剂脱水法具有以下优点：1. 脱水效果好：通过化学破乳剂脱水法可以有效去除原油中的乳化水和杂质，使原油的水含量降低到一定的标准以下。

2. 操作简便：化学破乳剂脱水法的操作相对较简单，操作人员只需按照一定的操作流程进行操作即可。

3. 适用范围广：化学破乳剂脱水法适用于不同种类的原油，具有较广的适用范围。

化学破乳剂脱水法主要应用于石油加工、炼油和石油化工等行业，用于去除原油中的水分和杂质，提高原油的质量，并为后续的加工和使用提供优质原料。

原油脱水

原油脱水

（1）电 极----形成高压电场的主要构件； （2）绝缘棒----将高压线引到电极上，使其与壳体绝缘，
一般由绝缘良好的材料制成，一般使用的 是聚四氟乙烯材料； （3）悬重挂板----安装在脱水器顶部，悬挂电极，使电极 与壳体绝缘，广泛使用的由聚四氟乙烯材料 制成。
三、对电脱水器操作温度和压力的要求
1、稠油或高凝油一般保持在65 ℃ ~ 85 ℃ 之间； 稀油一般保持在 45 ℃ ~ 60℃ 之间；
1、陶粒脱水器的组成
陶粒脱水器有四部分组成，即油气分离箱、加热沉降段、陶粒 沉降段、斜板沉降段。
2、陶粒脱水器的原理 混合液经分离箱进行油气分离，天然气从出口排除，原油经分
离箱底部的进油喷管从热沉降段底部排出，自下而上运动，经 加热盘管升温进行热沉降，将一部分游离水沉降外排。其余混
原油脱水（化学脱水）
•振荡聚结
在工频交流电场中，随电场方向的改变水滴内的各种正负离子， 不断地作周期性的往复运动，使水滴两端的电荷极性发生相应的 变化，使水滴界面膜不断地受冲击，机械强度降低、破裂，水滴 聚结沉降，这一过程称为振荡聚结。
原油脱水（电脱水）
（四）
分类
（1）交流电场脱水：以偶极聚结和振荡聚结为主，脱出水清澈， 水中含油率较低，电路简单，脱水出的原油含水率高，效率低， 操作不稳定，耗电量大 （2）直流电场脱水：以电泳聚结为主，偶极聚结为辅，脱水后的 原油含水率低，耗电量小，脱出水中含油率高，应用广泛。 （3）双电场脱水：在原油含水率较高的脱水器中下部建立交流电 场，在原油含水率较低的脱水器中上部建立直流电场，提高了脱 水后的原油质量，耗电量小。
原油脱水
4、化学破乳剂的分类
（四）
按分子结构可把化学破乳剂分为离子型和非离子型两大类

原油净化化学破乳剂脱水法(ppt 39页)

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三、化学破乳剂的分类
国内外生产的化学破乳剂已达1000多种。 化学破乳剂可以按分子结构、分子量大小、 镶嵌方式、聚合段数、起始剂具有活泼氢官 能团的数量、溶解性能等进行分类。
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二、化学破乳剂的分类
按分子结构可把破乳剂分为离子型和非离 子型两大类。
破乳剂溶于水时，凡能形成电解质的称为 离子型破乳剂；
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化学破乳剂的复配效应1+1>2
一种化学破乳剂要完全满足上述要求往往是 极为困难的。为取长补短，可将两种或两种以上 的破乳剂以一定比例混合构成一种新的破乳剂， 其脱水效果可能高于任何一种单独使用时的效果。 这种现象称为破乳剂的协同效应或复配效应。复 配效应为寻找脱水效果更好的化学破乳剂开辟了 新的途径。
8
1. 表面活性作用
乳化液：两种（或两种以上）不互溶（或微量互 溶）的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一 种液体中，这种分散物系称为乳状液 破乳剂都具有高效能的表面活性物质，它们很容 易吸附在油水界面上，降低界面膜的表面自由能， 使形成W/O型乳状液变得很不稳定，界面膜在外 力作用下极易破裂，从而使乳状液微粒内相的水 突破界面膜进入外相，从而使油水分离。
3
原油乳状液的两种类型
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为： “油包水”型乳状液，用符号W/ O表示，水是 内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外 相液体是相互连接的，故又称连续相；
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为； “水包油”型乳状液，用符号O/W表示，此时油 是内相，水是外相。
4
30
评价破乳剂的性能指标
（1）脱水率 在一定的静置沉降时间内原油中脱出水 量与原有含水量之比。 （2）出水速度 在单位静置沉降时间内脱水率的大小。 根据化学破乳剂品种的不同，出水速度可 能有先快后慢、先慢后快等速度出水况。

原油处理工艺简介ppt课件


w

d
2 w
g
(w

o )
18o
由斯托克斯公式可知，通过增大水分密度，
扩大油水密度差，减小油液粘度可以提高
沉降分离速度，从而提高分离效率。
11
1904年Hazen根据实践经验提出了“ 浅池理 论”。以这一理论为基础，1950年美国壳牌 公司研制成功第1台平行板捕集器，其可去除 水中最小为60μm的油滴。上世纪70年代Fram 公司开发了V型板分离器，上世纪80年代CENATCO公司开发了板式聚结器，这是一种错流 式组合波纹板， 经过不断改进，这种设备在 油气分离、油水分离和含油污水净化方面都 得到了应用。
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国内在超声波原油破乳方面的研究起步较晚，20世纪90年 代中后期陆续有文献报道。 耿连瑞等发明了一种原油电场脱水的超声波破乳装置，用 超声波在液体中空化效应产生的大量空化气泡破裂时的爆 破力作为破乳的动力，对油水混合液进行破乳处理，再进 行电场脱水，不需添加化学破乳剂。
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叶国祥等考察了超声强化原油预处理工艺中的部 分影响因素，包括电场强度、超声波频率、超声 波功率、破乳剂用量、注水量等。超声波功率和 电场强度增加均可使原油的脱盐脱水效率增加， 采用体积分数为5％左右的注水量能取得较理想的 脱水脱盐效果 。
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乳化水的粗粒化蒸发
利用油水对固体物质亲和状况的不同，常用亲水憎 油的固体物质制成各种蒸发装置。 例如大港油田的陶粒蒸发器，用陶粒作填料，当油 水混合物流经陶粒层时，被迫不断改变流速和方向， 增加了水滴的碰撞聚结几率，使小液滴快速聚结沉 降。
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气浮分离
依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水 净化的一种方法。 条件是附在油滴上的气泡可形成油-气颗粒。由于 气泡的出现使水和颗粒之间密度差加大，且颗粒直 径比原油油滴大，所以用颗粒密度代替油密度可使 上升速度明显提高。即当1个气泡(或多个气泡)附 在1个油滴上可增加垂直上升速度，从而可脱除直 径比50μm小得多的油滴。
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2. 化学破乳剂的优选
通过实验室筛选，结合生产系统的特点和要求，推荐现 场工业性试验的破乳剂品种。
在实验室试验应采用通用滴瓶试验法，参照石油行业标 准《破乳剂使用性能检验方法》中的规定进行。
本平台使用的是采技服推荐的AE-8031型。（中闪点易燃 液体）
物性如下：颜色及性状：微黄至红棕色有烃的气味的透 明液体；组分：聚醚、甲醇和水的化合物；相对密度：0.9 －1.0g/cm3(20oC);闪点：大于或等于15oC;溶解性：易溶于 水；倾点：＜－25oC;其它暂无资料。
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评价破乳剂的性能指标
（1）脱水率 在一定的静置沉降时间内原油中脱出水 量与原有含水量之比。 （2）出水速度 在单位静置沉降时间内脱水率的大小。 根据化学破乳剂品种的不同，出水速度可 能有先快后慢、先慢后快等速度出水况。
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评价破乳剂的性能指标
（3）油水界面状态 原油乳状液油水分层后，由于所用化学破乳 剂的不同，油水界面可能呈不同的状态。有的油 水分明，有的油水间存在油包水或水包油型乳状 渡过渡层。随着时间的持续，有的过渡层能自行 减薄或消失，即为暂时性过渡层；有的则很难消 失，成为永久性过渡层。
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1. 表面活性作用
乳化液：两种（或两种以上）不互溶（或微量互 溶）的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一 种液体中，这种分散物系称为乳状液 破乳剂都具有高效能的表面活性物质，它们很容 易吸附在油水界面上，降低界面膜的表面自由能， 使形成W/O型乳状液变得很不稳定，界面膜在外 力作用下极易破裂，从而使乳状液微粒内相的水 突破界面膜进入外相，从而使油水分离。
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部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂
部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂， 如AP、AE等，能增加使用的灵活性。
根据现场使用经验：原油含水率超过40% 时，油溶性破乳剂使用效率高，水溶性破乳 剂使用效率略差。
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四、化学破乳剂的选择和应用
• 对化学破乳剂的基本要求； • 化学破乳剂的优选； • 热化学脱水的加药部位选择 ； • 破乳剂的加入方式 。
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2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂的分子量多在1000～ 10000之间，具有较高的活性和较好的脱水 效果。
例如聚氧烷基醇（SP169、BP2420）、 聚氧烷基多胺（AP221、9901、AE8051） 等破乳剂。
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（1）非离子型化学破乳剂的优点
• 用量少。每吨原油的用量约为20～ 50ppm（质量）；
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油溶性破乳剂
油 溶 性 破 乳 剂 如 RA-101 、 XJ-420、L8521、POI2420等，其特点是不会被原油中 脱出水带走，且随着水的不断脱出，原油中 破乳剂的浓度逐渐提高。这有利于净化原油 含水率的继续下降。油溶性破乳剂的分子量 一般较水溶性的大，净化油的能力比水溶性 的高，但脱出水含油率稍高。
O/W型乳状液
分散相
联系相
保护膜
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W/O型乳状液
连续相
保护膜
分散相
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原油脱水方法原理、适用条件和优缺点
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二、化学破乳剂的破乳机理
油、水分离的基本原理：破坏乳化液油水界面膜 的稳定性，使其破裂，促进水颗粒碰撞凝聚成大 水滴，使水从原油中沉降下来。
1.表面活性作用 2.反相作用 3.“润湿”和“渗透”作用 4.反离子作用
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评价破乳剂的性能指标
（6）低温脱水性能 若在较低温度下，化学破乳剂有较好 的脱水性能，则可降低集输管路和脱水设 备的工作温度，从而节省燃料并降低原油 集输过程中的蒸发损耗。
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3. 加药部位选择
破乳剂加入部位要注意药剂效能的发挥和 管理方便。加入部位可在井口、计量站、集 中处理站等集输流程各个环节。从发挥药剂 效能来说，在井口加入最好（本平台注药点 为SDV-121出口、H-100入口），可从根本上 抑制油包水型乳状液的生成；在计量站或接 转站加药可起破乳降粘作用。
凡在水溶液不形成电解质的，称为非离子 型破乳剂。
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1. 离子型破乳剂
离子型破乳剂按其在水溶液中具有表面 活性作用的离子的电性，可分为阴离子、阳 离子和两性离子等类别。烷基磺酸钠、烷基 苯磺酸钠等属于对原油脱水效果较好的阴离 子型破乳剂。
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2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂是以环氧乙烷、环氧丙烷 等基本有机合成原料为基础，在具有活泼氢 的起始剂的引发下，有催化剂存在时按照一 定反应程序聚合而成的。
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4. 破乳剂的加入方式
破乳剂的加入方式应操作方便、连续均 匀、浓度配制准确、并有计量设施。水溶性 破乳剂的配制浓度宜稀释到1%～10%，其溶 液温度宜为35～45℃。配液罐宜采用封闭容 器。采用计量柱塞泵将破乳剂直接加入原油 流程中。
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谢谢
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把那些溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物 质称为表面活性物质，或表面活性剂。表面活性 剂降低表面张力的能力称表面活性，或表面活度。 凡是能使溶液表面张力升高的物质，称为表面惰 性物质 。 • 闪点:指可燃性液体表面上蒸汽和空气的混合物与 火接触而初次发生闪点的温度. • 倾点:指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样 能够流动的最低温度. • 凝点:指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样 油面不再流动时的最高温度.
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1. 对化学破乳剂的要求
（4）破乳温度低，破乳效果好 在较低温度下就能使原油乳状液破乳，破 乳后原油中残存的水量少，脱出水中的含油 量少。做到油净、水清。
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1. 对化学破乳剂的要求
（5）成本低，用量少。 （6）对金属管路和设备不产强烈的腐蚀和 结垢，破乳剂对人体应无毒、无害，不易 燃、不易爆。 （7）破乳剂应有一定的通用性，即原油乳 状液性质改变时仍能保持较高的脱水效果。
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1. 对化学破乳剂的要求
（2）良好的润湿能力 化学破乳剂对原油中的固体乳化剂应有较 好的润湿能力，以便吸附在固体粉末上，把 砂、粘土等粉尘拉入水相，把石蜡晶粒拉入 油相，破坏固体粉末界面膜的作用，使油水 分离。
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1. 对化学破乳剂的要求
（3）很高的絮凝和聚结能力 吸附在水滴界面上的破乳剂，应对邻近水 滴具较大的吸引力，使水滴聚集，这一过程 称为絮凝。絮凝能力强，就能增加水滴碰撞 和聚结的机率。絮凝在一起的水滴应能迅速 合并成大水滴从油相中沉降分出，即破乳剂 还应有较强的聚结能力。
润湿性：液体在分子作用力下在固体 表面的流散现象。
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4. 反离子作用
由于原油乳状液中分散相的水滴表面上 吸附了一部分正离子，使分散相往往带正电， 分散相的水滴之间互相排斥，水滴难于合并。 如果在原油中加入离子型的破乳剂，它们吸 附在水滴表面上并将正电荷中和，使水滴间 的静电斥力减弱，破坏受同性电保护的界面 膜，使水滴合并沉降下来。
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原油乳状液的两种类型
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为： “油包水”型乳状液，用符号W/ O表示，水是 内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外 相液体是相互连接的，故又称连续相；
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为； “水包油”型乳状液，用符号O/W表示，此时油 是内相，水是外相。
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1. 对化学破乳剂的要求
（1）较强的表面活性 化学破乳剂的表面活性应比原油中天然
乳化剂的活性大得多（环烷酸、胶质、沥青 质、石蜡、粘土和砂粒等乳化剂），有的文 献认为应大100～1000倍，使化学破乳剂能迅 速占据油水界面，降低乳化水滴的界面张力 和界面膜的强度，破坏原油乳状液、防止进 一步乳化，降低粘度和加速油水分离的作用。
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评价破乳剂的性能指标
（4）脱出水的含油率 单位质量脱出水中所含原油的质量称脱出水含油率。 脱出水含油率愈小愈好，一般应小于0. 05％。 （5）最佳用量 在脱水温度下，达到规范要求的原油脱水率所需破 乳剂的最小用量称为最佳用量（本平台所用浓度８０－ １００ppm）。显然，破乳剂的最佳用量愈小愈好。
• 不产生沉淀。 • 脱出的水中含油少。 • 脱水成本低。
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（2）非离子型破乳剂的类型
根据溶解性能，非离子型破乳剂可分 为水溶性、油溶性和部分溶解于水、部分 溶解于油三类。本平台选用水溶性药剂
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水溶性破乳剂
水溶性破乳剂，可根据需要配制成任意浓 度的水溶液；而油溶性破乳剂必须用昂贵的 甲苯、二甲苯等溶剂油稀释从投入费用方面 较高。原油破乳脱水后，剩余的破乳剂仍留 在生产污中，从而可以在海管中防止乳状液 的进一步生成.
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2. 反相作用
原油乳状液是在原油中憎水的乳化剂作 用下形成的，称W/O型乳状液。采用亲水型 的破乳剂可以将乳状液转化为O/W型乳状液， 借乳化过程的转换以及水包油型乳状液的不 稳定性而使油水分离。
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3. “润湿”和“渗透”作用
破乳剂可以溶解吸附在油水界面的胶 质、沥青质等天然乳化剂，降低原油粘度， 透过薄膜与水饱和，形成亲水的吸附层， 有利于水滴碰撞时的合并，达到3;1>2
一种化学破乳剂要完全满足上述要求往往是 极为困难的。为取长补短，可将两种或两种以上 的破乳剂以一定比例混合构成一种新的破乳剂， 其脱水效果可能高于任何一种单独使用时的效果。 这种现象称为破乳剂的协同效应或复配效应。复 配效应为寻找脱水效果更好的化学破乳剂开辟了 新的途径。
原油净化
化学破乳剂脱水法
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原油净化－化学破乳剂脱水法
一．破乳剂的形成及类型 二．化学破乳剂的破乳机理 三．化学破乳剂的分类 四．化学破乳剂的选择和应用
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原油乳状液的形成
• 当油、气、水混合物由井底沿井筒油 管举升到井口，经过油管线、阀件、 离心式油泵以及油嘴的节流等的强烈 搅拌，使水滴充分破碎成极小的颗粒， 并为原油存在的环烷酸、胶质、沥青 质、石蜡、粘土和砂粒乳化剂所稳定、 均匀地分散在原油中，从而形成稳定 W/O型乳状液。