原油电脱水处理技术
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原油脱水工艺流程
《原油脱水工艺流程》
原油脱水是炼油工艺中的一个重要环节,其目的是去除原油中的水分和杂质,保证原油质量符合生产要求。
下面介绍原油脱水的工艺流程。
首先是静置沉淀法。
原油经过加热后,通入沉淀槽,利用重力将水和固体杂质沉淀到底部,然后将上清液抽出,完成脱水过程。
这种方法简单易行,但需要较大的沉淀槽,对设备要求较高。
其次是离心脱水法。
原油通过高速旋转的离心机,利用不同密度的油、水和杂质分离原理,将水和杂质分离出来,从而实现脱水的目的。
这种方法操作方便,效率较高,但设备投资和运行成本较高。
另外还有电泳脱水法。
原油在电场的作用下,不同成分的颗粒会带有电荷,从而在电场中发生运动,最终实现分离。
这种方法对原油的水分和杂质都可以有效脱除,但对设备的要求较高。
最后是化学脱水法。
在原油中加入含水性良好的化学试剂,使其与水分和杂质发生化学反应,产生乳化,然后通过分离技术将水分和杂质分离,从而达到脱水的目的。
这种方法操作简便,对设备要求较低。
总的来说,原油脱水工艺流程包括静置沉淀法、离心脱水法、
电泳脱水法和化学脱水法等多种方法,选择适合自身生产条件的工艺流程,可以有效提高原油的质量,保证后续工艺的正常运行。
原油电脱盐操作法
1注水操作:
a. 根据处理量大小确定注水量。
b. 启动注水泵,将换热后的软化水注入原油中,并参照水表流量示
数由调节阀配合泵出口阀来调节流量至规定指标。
c. 随油水界面的建立,控制好脱盐罐油水界面至规定指标。
d. 根据处理量的变化适当调整注水量。
2 注破乳剂操作:
a. 根据原油处理量和原油性质确定破乳剂注入量。
b. 在破乳剂溶液罐中将破乳剂配制成1~2%浓度的溶液,由于破乳
剂分子量较大,容易沉入罐底,因此配制中应注意搅拌。
(本厂用原液,不进行稀释)
c. 启动破乳剂泵,将配制好的破乳剂溶液注入原油中,并做到准确
计量。
d. 根据原油处理量和原油性质的变化调整破乳剂注入量。
3 脱盐罐进行在线水冲洗操作
3.1 水冲洗目的:
a. 清除罐底沉积物,以防止积物太多而堵塞脱水管。
b. 便于停工检修的清扫。
c. 防止脱水带油。
3.2 冲洗方法:
a. 打开脱盐罐水冲洗阀向罐内给水,并由罐底排污阀脱水,待罐底
脱水由浑浊变为较清为止。
b. 水冲洗量要适宜,水量太大可能造成乳化层上升,使电极电流上升,水量太小,则达不到冲洗效果。
科技成果——被污原油超声-高频电处理利用技术
技术开发单位中石化西北油田分公司
适用范围油田作业原污染原油的脱水处理
成果简介
利用超声波处理技术和高频电处理技术,在处理工艺中将被酸性水、化学残留物、泥浆等物质污染的强乳化原油利用超声的热作用、空化作用、振动作用进行处理,使乳状液中的水滴及杂质不断向波腹或波节移动、聚集/碰撞,生成直径较大的液滴,促进被污染原油的快速破乳脱水。
经超声处理后含水降低的原油采用高频电处理技术,利用高频电形成的脉冲电场,将被污染原油中的微小水滴静电极化,在静电引力作用下加速微小水滴的聚集。
工艺技术及装备
利用超声波—高频电组合对油田作业中被污染的原油进行脱水、破乳处理。
采用此方法可降含水降低到0. 5%以下,破乳剂加量降低30%。
市场前景
该技术采用超声波、高频电处理技术,能解决被污染原油脱水处理技术难题,实现了被污原油的经济处理和资源高效利用。
随着国内油田开发的推进,采取措施作业的油井越来越多,特别是稠油油田采取措施作业后形成的被污原油处理更加困难,采用该技术能很好的解决各类被污染原油经济处理难题,在国内其它油田都具有很好的应用前景。
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。
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展引言随着全球对能源需求的不断增长,石油成为了最重要的能源之一。
然而,原油中的盐和水分含量对于石油的质量和加工过程起着至关重要的作用。
因此,开发高效的原油电脱盐脱水技术成为了当前石油行业的研究热点之一。
本文将对原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展进行全面、详细、完整且深入地探讨。
原油电脱盐脱水技术的定义和原理在开始讨论之前,首先需要明确原油电脱盐脱水技术的定义和原理。
原油电脱盐脱水技术是利用电场作用对原油中的盐和水进行去除的一种技术。
其基本原理是通过在原油中施加电场,利用电荷性质的差异将盐和水分离出来。
研究现状国内研究现状国内对于原油电脱盐脱水技术的研究自上个世纪80年代开始,经过几十年的发展,取得了一系列的成果。
以下是国内研究现状的一些重要进展:1.开发了一种基于电场强化效应的原油电脱盐脱水装置,该装置能够有效地去除原油中的盐和水分。
2.通过改进电极结构和操作条件,提高了原油电脱盐脱水的效率和经济性。
3.进一步研究了原油电脱盐脱水过程中的电场特性和机理,为技术的优化和改进提供了理论基础。
国际研究现状国际上对于原油电脱盐脱水技术的研究也取得了一些进展,以下是一些国际研究现状的例子:1.发展了一种新型的电脱盐脱水技术,利用纳米孔隙材料和电化学反应来去除原油中的盐和水分。
2.利用先进的电化学分离膜技术,实现了高效的原油电脱盐脱水过程。
3.研究了原油中不同类型盐离子的行为特性,为技术的改进提供了依据。
技术挑战和未来发展方向尽管原油电脱盐脱水技术已经取得了一些进展,但仍存在一些技术挑战和改进的空间。
以下是一些可能的未来发展方向:1.提高技术的经济性和可行性,减少设备成本和能耗。
2.进一步研究原油中不同类型盐和水分的行为特性,优化电脱盐脱水过程。
3.探索新的电场强化效应机制,提高技术的效率和效果。
4.发展新型的电脱盐脱水材料和装置,实现总体上的技术突破。
结论原油电脱盐脱水技术是一项具有重要意义的研究课题,其在石油行业的应用前景广阔。
原油电场破乳脱水法简称
原油电场破乳脱水法简称电场法,是一种常用于原油处理的方法。
它通过利用电场的作用将原油中的水和悬浮物分离出来,从而达到脱水和破乳的效果。
在电场法中,原油首先经过预处理,去除大部分可沉淀的悬浮物和重质杂质。
然后,原油被送入一个电场装置,其中包含两个电极。
当电场通电后,电极之间会产生一个电场,电场的作用会使得原油中的水和悬浮物带电。
由于带电物质的特性不同,它们会在电场中受到不同的力的作用,从而分离开来。
具体来说,带正电荷的悬浮物和重质杂质会向负极移动,而带负电荷的水分子则会向正极移动。
这样,原油中的悬浮物和水分就会被分别收集起来,实现了破乳和脱水的效果。
电场法具有操作简单、效率高、对原油品质和成本影响小等优点。
然而,它也存在一些限制,例如容易产生静电火花、对原油的品质要求高等问题。
因此,在使用电场法进行原油处理时,需要充分考虑其适用情况和操作要求。
电脱盐操作法1、电脱盐的基本原理原油脱盐、脱水装置的主要任务是将油中的分散的很细、并被一层牢固乳化膜包围的水滴进行聚结、脱除。
由于单纯依靠重力作用难以沉降脱除,因此一般采用加热、加入化学药剂和高压电场三个破乳手段。
对炼厂来说,这三个手段同时采用,但后者是主要的。
采用加热的办法,提高温度可以降低乳化液滴表面膜的强度,但是只有在石蜡占优势的天然乳化剂的石油乳化液中,在加热时,油水方能分层,而这类乳化液为数不多。
实际上,常常是通过加入破乳剂来进行破乳。
其实质就是降低表面膜的结构——机械“栅栏”的能量,使表面膜破坏。
从而使微小的乳化的水滴而结成大的水滴而沉降下来。
一般认为,化学破乳剂在破乳过程中分为四个阶段:1)把药剂加到原油中,并使之分布到整个油相中,进入到被乳化的水滴上;2)药剂渗入到到被除数乳化的水滴的保护层,并使保护层破坏;3)保护层破坏后,破乳化的水滴互相接近和接触;4)液滴聚结,破乳化的水滴从连续相分离出来。
高压电场破乳的机理在于它能使水滴产生诱导偶极,或带上静电荷,从而在水滴与水滴间,水滴与电极间产生静电力。
水滴受力的作用,运动速度增大,动能增加。
当水滴互相碰撞时,其动能和静电引力能够克服乳化膜的障碍而彼此聚结起来。
在聚结作用的同时,电场还会使水滴发生分散作用,即由于偶极矩的增大,水滴变形加剧导致在电场作用下最后分裂开。
在正常操作条件下,水滴的聚结是主要的,而只有电位梯度相当高时,水滴的电分散趋势不可忽视。
水滴迅速聚结直径变大后,在其重力的作用下,克服了原油自下向上的流动的作用力逐渐沉降到罐下部来。
见图高压电场对油中水滴的作用示意图1——被极化变形而带感生电荷的水滴;2——两水滴在偶极间力作用下碰撞;3——接触电极而带静电荷的水滴,在静电力下向另一极运动;4——较大水滴因静电力而拉长;5——拉长时的水滴在电场作用下分裂成小水滴。
一般情况下,原油中的盐是溶于水的。
当沉积到罐下部的水被脱除时,原油中部分盐溶于水随之脱除。
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展一、引言随着全球经济的发展,原油的需求量不断增加。
然而,原油中含有大量的杂质,如盐分、水分等,这些杂质会对炼油过程产生不利影响。
因此,原油电脱盐脱水技术逐渐成为了一种重要的技术手段。
本文将对原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展进行探讨。
二、原油电脱盐脱水技术概述1. 原理原油电脱盐脱水技术是利用电场作用将含有盐分和水分的原油中的离子和微小颗粒物质移除,从而达到去除杂质的目的。
2. 工艺流程该技术主要包括预处理、电场处理和后处理三个步骤。
预处理主要是将原油中较大颗粒物质去除;电场处理则是利用电场作用将离子和微小颗粒物质移除;后处理则是对经过电场处理后的液体进行进一步净化。
3. 优点与传统物理化学方法相比,该技术具有能耗低、设备简单、操作方便等优点。
三、原油电脱盐脱水技术的研究现状1. 国内研究现状国内学者对该技术的研究主要集中在工艺优化和机理探究两个方面。
例如,上海交通大学的王婷等人通过实验研究发现,电场强度、电极距离和处理时间等因素对原油电脱盐脱水效果有显著影响。
此外,中国科学院大连化学物理研究所的杨晓云等人通过分子模拟方法探究了原油中钾离子在电场作用下的运动规律。
2. 国际研究现状国际上对该技术的研究相对较为成熟。
例如,美国康奈尔大学的Katsenovich等人通过实验发现,利用直流电场可以将原油中约90%的钾离子去除。
此外,英国曼彻斯特大学的Zhang等人则利用纳米材料改善了该技术的效果。
四、原油电脱盐脱水技术存在的问题及展望1. 存在的问题目前,原油电脱盐脱水技术还存在一些问题,如处理效率低、设备成本高等。
此外,该技术对原油中的微小颗粒物质去除效果不佳。
2. 展望未来,可以通过优化工艺流程和改进设备结构等手段来提高该技术的效率。
此外,结合纳米材料和其他新型材料也是提高该技术效果的重要途径。
五、结论综上所述,原油电脱盐脱水技术是一种有效去除原油中杂质的方法。
虽然该技术还存在一些问题,但随着研究的深入和技术的不断发展,相信其将会得到更广泛应用。
电脱水的基本原理原油的脱水方法很多,通常有离心脱除法,重力沉降法,化学分离法和静电分离法等。
离心脱除在小批量的工业生产中非常有效,分离效率很高,但是设备操作费用较大。
重力沉降法一般用于陆上。
在开采项目初期的轻质原油的电脱水,如果是重质原油,若采用重力沉降法,罐体会很大,沉降时间也将很长。
这是也往往加入一些破乳剂,以破坏游水乳化液,促进水的脱除,这成为化学分离法。
这些分离方法的效率是很有限的,当对分离效率和空间提出更高的要求时,采用高压静电技术的静电分离脱水方法往往被应用到原油的脱水过程中。
在三相分离器中,原油中含有的大部分自由水被脱除,但是还有一部分水与原油结合在一起形成比较牢固的乳化液,这些乳化液中的水必须借助高压电场作用才能破乳脱除出来,这就是电脱水。
原油中的水进入电场后被极化,即负电荷集中到水滴一端,正电荷集中到水滴另一端,每个极化水滴成为一个感应偶极子——携带电量相等而极性相反的电荷或电极的颗粒,如图1所示:图1 水滴在电场中被极化形成感应偶极子极化后的水滴之间产生相互吸引的电场力,促进水滴的聚结,如图2所示。
我们把这种导致微小水滴聚结的引力称为聚结力,可以用以下公式表示:F=422 6l EKr其中:F—水滴之间的电场聚结力;K—原油乳化液自身的介电常数;r—水滴的半径;E —电场强度; l —相邻水滴中心距。
图2 极化后水滴之间的相互作用从式中可以看出,水滴之间电场聚结力F 与水滴半径的平方成正比,与电场强度E的平方成正比,而与两水滴间的中心距离l 的四次方成反比。
其中E 就是电脱水器内电极板组成的电场所形成的电场强度。
在电场力作用下,相邻小水滴破裂聚结成大水滴,大水滴又与周围的水滴聚结,由此不断长大,由于受到重力作用当水滴长大到一定程度就会开始沉降。
在原油电脱水过程中,小水滴聚成大水滴后,原油和水的分离是依靠油水密度差的重力沉降来实现的,水滴在原油中的自然沉降速度服从斯托克斯定律:υ=μρ182∆⋅d ×g 式中:υ——水滴沉降速度d ——水滴直径;ρ∆——为油水密度差;g ——重力加速度;μ——原油粘度 。
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、CaCl2和MgCl2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MgCl2和CaCl2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。
电脱水器单元一、电脱水器的工业背景二、电脱水器的工作原理1。
电脱水器的工作原理2。
电脱水器水滴聚结原理3。
电脱水器脱水性能分析三、电脱水器的结构说明1。
电脱水器结构(交流)2。
电脱水器结构(交直流)四、电脱水单元仿真工艺说明1。
工艺流程简介2。
流程示意图2。
仿真界面简介电脱水器的工业背景从油井开采出来的原油,除了夹带少量的泥沙、铁锈等固体杂质外,由于地下水的存在及油田注水等原因,原油中都含有水分,并且在这些水中都溶有钠钙镁等盐类。
而且其含量与油田的地质条件和开发年限均有关系。
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。
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。
返回常用的原油脱水工艺技术有:沉降分离脱水。
这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。
这也是所有原油脱水的基本过程。
化学破乳脱水。
即利用化学药剂,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。
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。
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。
这也就促使了油水分离。
返回电脱水器的工作原理原油经过多次沉降分离后,原油的含水量大大降低,此后原油中的水基本上是以乳化水滴的形式存在,由于原油黏度较大,这种油包水的乳化液,状态稳定,用普通的沉降方法无法分离,要破坏这种稳定状态,需要依靠化学物质、电场以及重力等多种因素的作用,最终使水得以聚集、沉降而分离。
、利用电场破坏稳定乳化膜是一个有效的方法,乳化液滴通过高压电场时,其中的水滴被感应带电形成偶极,它们在电力线方向上呈直线排列,电吸引力使相邻水滴靠近、接触、聚结而沉降分离,一般还会在原油中加入适量的破乳剂以破坏乳化膜,增强水滴聚集能力。