破乳剂对脱盐原油含盐的影响
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二级电脱盐流程是一个复杂而精细的过程,涉及多个步骤和关键操作。
该流程的主要目标是去除原油中的盐分和水分,以提高原油的品质和满足后续加工的需求。
以下是对二级电脱盐流程的详细总结:一、流程概述二级电脱盐流程是在一级电脱盐的基础上进行的深化处理过程。
它利用电化学原理,通过高压电场的作用,加速原油中微小水滴的沉降和分离,从而达到进一步脱盐脱水的目的。
该流程主要包括注水、破乳、混合、电脱盐和切水等步骤。
二、流程细节注水与破乳在二级电脱盐流程中,首先向原油中注入适量的水(通常为软化水)和破乳剂。
注水的目的是溶解原油中的固体盐类,使盐类溶于水相中。
破乳剂的加入则是为了破坏原油中的乳化状态,使油水更易于分离。
破乳剂的选择对于脱盐效果至关重要,不同的原油类型和乳化状态需要选用不同的破乳剂。
混合经过注水与破乳后,原油、水和破乳剂在混合器中充分混合。
混合器的设计应确保油水混合均匀,提高破乳效果。
混合强度可以通过调整静态混合器或混合阀的压差来实现。
合适的混合强度有助于形成更大的水滴,从而加速沉降过程。
电脱盐混合后的原油进入电脱盐罐,在高压电场的作用下,原油中的水滴在电场力作用下发生极化,带正电荷的水滴向负极运动,带负电荷的水滴向正极运动。
在移动过程中,水滴受到介质阻力的作用,逐渐变形并增大。
同时,在重力作用下,水滴逐渐沉降到罐底。
通过电脱盐罐的连续操作,原油中的盐分和水分得以有效去除。
在电脱盐过程中,温度的控制至关重要。
一般来说,重质原油需要较高的温度,而轻质原油则需要较低的温度。
提高温度可以增加油水密度差,从而提高油水分离速度。
然而,过高的温度可能导致原油中的轻质组分挥发,影响产品质量。
因此,需要根据原油类型和脱盐要求来选择合适的操作温度。
切水电脱盐罐底部沉积的含盐大水滴通过切水系统被切除。
切水过程中需要控制切水量和切水含油率,以避免浪费和污染环境。
同时,为了降低污水外排和软化水消耗,可以采用常顶切水与软化水混合使用的方法。
影响电脱盐效果的操作参数主要包括如下七个方面:1. 温度操作温度是原油脱盐脱水最关键的控制因素。
温度过低则由于原油粘度增加和水从油中沉降出来的时间过长而降低脱盐效率。
加热会给系统增加能量,即增加分子的动能,因而产生热流和促进水滴的运动,使分子的布郎运动加剧,通过水分子自由碰撞机会的增加而增加了水分子聚结的机会。
水滴的热扩张破坏了油水的乳化膜,并且大大降低了原油的粘度,从而使聚结的水滴迅速沉降下来。
升温也降低了油、水的密度,有利于水滴碰撞、聚结并沉降下来。
在以上这些方面是任何其它办法都不能取代的。
但是无限制地升温耗能大,很不经济,同时也不利于水滴的聚结和彻底分离。
因为温度过高除不利于偶极分子的定向排列,使水滴的电极化强度下降外,还易引起电分散,这些都不利于水滴的聚结。
温度升高时需要相应提高脱盐器内压力,以防止能够干扰沉降并造成送电系统故障的原油汽化现象。
升高温度会增加原油的电导率,增加了电耗。
因此,操作温度过高、过低都不利于水滴的聚结,应控制到适宜程度。
另外操作温度过高还带来以下弊端:增加燃料费用;设备易结垢,增加了设备维护困难和费用;增加对操作维护人员的人身安全的威胁;令增加了原油挥发的损失,影响经济效益;在油品品质方面,降低了原油的API 密度和原油价值。
API密度与实际密度成反比,原油轻组分挥发过多,则密度增大,API密度降低。
原油中重组分过多,就影响了原油的质量,价格也就随之降低,API密度损失的幅度很大,对油品质量也就有很大影响了。
当温度升高时,水在油中表现出了可观的溶解度。
根据经验,在300oF(148.9℃)下大约有0.4%的水会溶解在油中。
而脱盐脱水器只能分离分散游离的水滴,对在操作条件下溶解于油中的水则没有任何效果。
而当油品降温时相当多的溶解水又会沉降析出。
来自不同产地原油的水溶解度随温度变化情况说明了温度过高不易达到较高的分离度,除非油品的粘度极大时,脱盐脱水操作温度才会达到120-130℃。
原油破乳剂的破乳机理介绍一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
随着原油开采中重稠油比例的不断增加以及三次采油采出的原油乳液愈来愈复杂、愈来愈稳定,石油试剂破乳剂的研究开发也不断地向提高破乳能力,降低破乳温度,减少破乳剂使用浓度和增强适应性方向发展。
破乳机理:原油本身是一种多组分混合物,主要由不同相对分子质量、不同结构的烃以及少量非烃化合物质,主要是水以及溶解于水的无机盐、机械杂质(砂、粘土等)、游离的硫化氢、氯化氢等,以不同形式分散于原油中的胶质、沥青质含量增加,使得原油乳状液更加稳定,加上采油技术的不断开发和应用,大量表面活性剂用来驱油、使原油的组分变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐率逐渐增加。
破乳的缘由:原油中含有以上杂质,会增加泵和管线负荷,引起金属表面腐蚀和结聚;而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。
不论从经济还是从环境角度均需对原油进行破乳脱水和污水除油,原油破乳都是必需的。
石油试剂乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一,目前石油工业最重要的破乳方法是在原油中加入石油试剂破乳剂原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现,世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
目前公认的破乳机理:相转移——反向变形机理,加入石油试剂破乳剂后发生了相转变,这类破乳剂产生与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂碰撞击破界面膜机理。
在加热或搅拌的条件下,石油试剂破乳剂有许多的机会碰撞乳状的界面膜,或吸附在界面膜上,或排除替代部分表面活性物质,从而使其稳定。
增溶机理使用的破乳剂一个或少数几个分子即可形成胶束,这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子,引起乳化原油破乳褶皱变形机理显微镜观察结果表明,W/O型乳状液具有双层或多层水圈,两层水圈之间是油圈液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下,液滴内部各层相互连通,使液滴发生凝聚而破乳此外,国内在对O/W型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作,认为理想的石油试剂破乳剂必须具备下列条件:较强的表面活性;良好的润湿性能;足够的絮凝能力;较好的聚结效果石油试剂破乳剂在油品生产和炼制中的应用具有十分重要的意义. 超声波破乳法原理原油破乳脱水脱盐是炼油工艺的重要课题之一。
原油破乳剂的应用研究进展摘要:原油破乳剂是一种用于原油脱水和脱色的化学试剂,它能够将原油中的油包水型乳状液中的水分离出来。
随着原油开采技术的不断发展,原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域得到了广泛的应用。
本文主要对原油破乳剂的筛选方法、改进、发展趋势等方面进行分析,探讨原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域具有广泛的应用和发展前景。
关键词:原油;破乳剂;研究进展引言石油是国家发展的战略资源,是经济发展的关键。
然而,随着我国对石油资源的开发利用,原油中的水分含量也在不断增加。
这将极大地影响到原油的品质。
因此,在开采石油的时候,一定要注意石油中水分的变化,尽量减少石油中的水分。
为实现减少原油中水分含量的目标,我们必须对原油破乳剂展开研究,找到最符合我国地质特点的原油破乳剂,以最大限度地减少原油水分含量,提升我国原油的产量,进而促进我国经济的发展[1]。
本文着重对原油破乳剂的工作原理和筛选方法进行了分析,并对当前国内使用较为广泛的原油破乳剂进行详细的介绍,并预测我国今后原油破乳剂的研究开发方向,以期为我国石油工业的进一步发展提供一定的理论依据。
1破乳剂的筛选方法选择合适的破乳剂是一个关键的问题,破乳剂的效果和性能不仅影响到原油的品质和产量,也关系到工艺的安全、环保和经济性等方面。
需要注意的是,选择破乳剂时需要考虑到原油的特性、破乳要求、应用环境等因素,以及破乳剂的经济性、环保性等方面的综合性能,不能仅仅从破乳效果出发进行选择。
以下是一些常用的原油破乳剂筛选方法:1.1 瓶试法目前,国内外对破乳药物的筛选主要采用瓶内试验,具有操作简便的优势,但是这种方法存在着工作量大、费时费力、筛选效率低等问题。
为了减轻工作负担,还可以采用其它的初步筛选方法。
1.2 介电常数法为了实现对原油的脱水,乳化液的介电常数要高于破乳试剂。
随着介质常数的降低,破乳效果也随之提高。
因此,在进行筛选之前,将各种破乳剂的介电常数进行对比,可以极大地减轻工作强度,并有效地选出最优的破乳剂。
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。
匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)})电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做工W=U*q d 正负极之间的距离原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。
为了脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。
原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成感应电荷,带有正、负电荷的水滴在作定向位移时,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。
水滴直径愈大,原油和水的相对密度差愈大,温度愈高,原油粘度愈小,沉降速度愈快。
在这些因素中,水滴直径和油水相对密度差是关键,当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时,水滴就不能下沉,而随油上浮,达不到沉降分离的目的。
由于受加工原油质量变差、种类更换频繁等因素的影响,导致了电脱盐装置脱盐效率的降低,脱盐效果变差。
通过分析原因,可进行调整工艺操作、改进破乳剂的注入位置,提高脱盐效率。
关键词:电脱盐脱水原油破乳剂前言原油蒸馏车间的电脱盐装置,主要进行原油的电脱盐脱水,来保证原油的正常加工。
但由于所加工的原油质量波动很大,致使电脱盐的操作受到了很大的影响,不仅使脱盐效率、脱后原油含盐合格率降低,而且也给设备的防腐和原油的二次加工带来了诸多的问题。
造成原油质量波动的原因可能有以下几点:[1]1)随着原油深度开采和油田挖潜增效,回收了大量落地油,进来的原油性质越来越差,有些原油如库西油,长庆油其盐含量高达300~400mg/l,并含有少量泥沙,乳化水等,这些原油的脱盐脱水非常困难.2)所加工的原油在某一时期是以几种原油的混合方式形成的,因此其所含的成分比较复杂。
3)有时所加工的原油为长期贮存于罐底的剩余油,?由于此种原油中的乳化液形成的时间比较长,从而生成了较为顽固的所谓“老化”乳化液,给破乳带来了一定的困难。
原油脱盐脱水过程存在的问题和解决方案探讨摘要:近年来,我国对石油资源的需求不断增加,原油开采也越来越受到重视。
原油脱盐脱水过程面临着脱后原油盐含量、水含量、排水含油量不稳定,脱盐罐中油泥堆积量大,脱盐罐内乳化层较厚等有待解决的问题。
其原因是工程技术人员对该过程的技术原理理解不全面、工业装置基础数据不全、缺乏先进的优化工具和耦合创新成套技术。
建议企业升级原油脱盐脱水管控指标,推动技术进步。
工程技术人员要紧密结合实践,开展原油脱盐脱水过程技术基础研究,深入研究关键因子的影响及其相互作用,加快技术集成创新,按照量体裁衣的方法论开发组合技术,用数字化智能化先进技术优化装置运行。
本文就原油脱盐脱水过程中存在的问题及解决方案进行研究,以供参考。
关键词:原油脱盐脱水;电脱盐;油水分离引言原油质量变劣不但给集输带来麻烦,增加工序与投入,更主要的是给下游加工带来困难,影响炼油企业正常运行与产品质量,提高加工成本降低经济效益。
进厂原油水、盐含量高,脱盐难,原油盐含量大幅度波动,脱后盐含量严重超标、工艺优化脱盐效果没有改善;电脱盐罐电流波动大,高报警频繁,含盐污水带油量增加、含盐污水切水带油泥多;原油脱水脱盐效果严重变差,造成后续装置腐蚀、加氢换热器结垢、催化剂活性降低。
1油田化学剂对原油脱盐质量的影响为考察油田化学剂对原油脱盐质量的影响,向原油中添加油田化学剂,考察油田化学剂对原油脱盐质量的影响。
原油中含有絮凝剂、稠化剂、乳化剂、堵水剂,脱水脱盐效果变差,起泡剂、表面活性剂、清蜡剂、破乳剂、降凝剂对原油脱盐呈正面效应,即原油中添加起泡剂、表面活性剂、清蜡剂、破乳剂、降凝剂,能够有效降低原油脱水脱盐效果。
初步分析,提高原油脱水脱盐效果除了清蜡剂是溶剂类,其余都属表面活性剂类,起泡剂、破乳剂、降凝剂以及驱油用表面活性剂,都含有双亲基团,能够有效降低油水界面张力,有利于原油脱盐;而添加絮凝剂、稠化剂、乳化剂、堵水剂,原油脱水脱盐后盐含量增加,原因是这些油田化学剂都含有高分子聚合物,使原油脱水变得困难,盐含量增大。
Basorol系列产品:促进原油乳液或凝析油乳液的分离,也用于在精馏塔中除去原油中的微量杂质水和盐份。
原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现。
世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
其中之一是以一种极细的分散体如大约1mm直径的液滴悬浮于另一液体上。
这些液体的其中之一通常为水,而另一个经常是油。
油有可能极细地分散于水中。
在这种情况下,乳液是一种水包油型。
水被称作连续相,而油被称作分散相。
相反地,如果油为连续相而水是分散相,乳液就称作油包水型。
大多数的原油乳液属于这种类型。
水分子之间相互吸引,同样地,油分子之间也是如此。
但是在单个的水分子和油分子之间存在排斥力。
排斥力在油和水的界面发生作用。
表面张力将此界面面积降到一个最低值。
所以,水滴在油包水乳液中是球形的。
此外,单个的水滴倾向于形成聚集体,聚集体的总面积比所有液滴面积总和小。
因此,一种由纯水和纯油组成的乳液是不稳定的。
分散相趋于凝集,而两个分离的层面因此而形成。
界面上的排斥力抵消,如通过特种化学品在界面上的累积可降低表面张力。
在技术上,许多情形通过加入熟知的乳化剂以生产稳定的乳液而开发利用这种作用。
任何以这种方式起稳定作用的物质必须具有能使其同时与水分子和油分子互相作用化学组成,即它应含有一个亲水基团和一个疏水基团。
原油乳液因油中含有的天然物质而稳定。
这些物质通常含有极性基团如羧基或酚基。
它们可能以一种溶液或一种胶态分散体的形态存在。
特别的影响是附着于末端。
在此情形下,绝大多数的微粒分散于油相中并在油水界面累积,在此界面上,它们并排排列,极性基团指向水中。
所以最后形成了一种物理稳定的界面层。
像微粒层或石蜡结晶体似的固体包。
以肉眼通常认识到的结果包覆在界面层中。
这个机理解释了原油乳液的陈化和难于破除的事实。
以这种方式稳定的原油乳液可通过加入我们的Basorol品种之一破乳,它们是非离子物质累积在油水界面上。
它们置换(原油中)天然的乳化剂,结果是界面层破裂且单个的水液滴结合在一起。
脱盐设备常见的问题及反冲洗操作
脱盐设备电流波动大,不能正常送电原因:
1)、原油含水量大或注水量大、脱水量小,以致于水位过高;
2)、自动油水界面控制失灵或手动界面调节不及时导致水位过高;
3)、原油性质变化,破乳剂不适合使用,乳化层厚;破乳剂注量太少,破乳效果差;原油脱盐温度过低或过高。
脱盐设备反冲洗操作是:
1)缓慢打开中间东侧反冲洗上水阀,同时缓慢调整电脱盐自动脱水阀,保持电脱盐压力平衡(看现场压力表、或通过对讲机与操作室),反冲洗上水阀打开后,关闭电脱盐注水。
2)反冲洗水量控制在10t/h以上(流量表在2#罐北侧),从E-1013/1、2后脱水阀处查看脱水,若水质不清,继续冲洗,直到脱水中无油泥后进行下一步操作。
3)缓慢打开中间西侧反冲洗上水阀,同时缓慢关阀中间东侧反冲洗上水阀,保持电脱盐压力平衡。
依次切换北侧反冲洗上水阀和南侧反冲洗上水阀。
4)全部冲洗干净后,缓慢关闭反冲洗上水阀缓慢打开电脱盐注水,同时调整电脱盐脱水阀门,保持电脱盐压力平衡。
乳状液破乳机理及破乳剂摘要: 综述了原油乳状液中天然表面活性物质,如沥青质、胶质、固体颗粒物以及石蜡对原油乳状液稳定性的影响。
综述了原油乳状液的破乳机理以及评价原油破乳剂性能优劣的指标及破乳剂的选择方法。
关键词:原油乳状液破乳机理破乳剂评价指标0 引言各个油田随着原油开采进入中后期都会遇到这样的问题,原油中胶质、沥青质含量增加,使得原油乳状液变得更加稳定,此外随着新技术的不断更新,大量的表面活性剂用来驱油,使得原油组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐率不断增加,这就给原油脱水脱盐的提出了更大的挑战。
因此要求我们不断深入研究影响原油乳状液稳定性的因素,以及破乳的机理,寻找更好的原油破乳剂。
1、原油乳状液的稳定性原油多以o/w型乳状液存在,由于原油中含有沥青质、胶质、石蜡、石油酸皂及微量的黏土颗粒,它们作为天然乳化剂吸附在油水界面,形成具有一定强度的黏弹性膜,给液滴聚并造成了动力学障碍,因而使原油乳状液得以稳定存在。
1.1沥青质对原油乳状液的影响moschopedis 、ignasiak 、frankman等研究发现,沥青质含有许多极性基团,如一oh、一、一c00h等,吸附在油水界面上并且有规则地堆积起来,形成一个刚性的界面膜,阻止液滴的聚结,从而使原油乳状液得以稳定。
在原油乳状液中,沥青质在界面的吸附对界面膜强度起重要作用并影响乳状液的稳定性,沥青质含量越高,油水界面膜的强度越大,乳状液也越稳定。
1.2胶质与沥青质的协同作用对原油乳状液的影响由于胶质对沥青质有溶解作用,能够阻碍沥青质的缔合、聚结。
从而改变沥青质的胶束状态。
一般认为胶质和沥青质具有很强的协同乳化作用。
由于胶质对沥青质的溶解作用,胶质和芳烃可被沥青质吸收,另外,胶质还对沥青质颗粒的形成有明显的分作用可防止沥青的沉淀。
因此,胶质和沥青质以微粒形式充分分散在原油中,很易吸附到油,水界面上,使沥青质具有较强的界面活性。
1.3蜡晶和固体颗粒对原油乳状液的影响对于石蜡基原油,蜡含量较高,而石蜡也是原油乳状液稳定的一个因素。
127科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF ORMATI ON 工 业 技 术表1 混合强度实验结果表2 注水量实验结果表3 脱盐剂注入量实验结果表4 优化工艺参数模拟现场条件试验结果1 原油含水和含盐的危害原油中含水多会增加原油加工过程中的消耗,必须提供更多的燃料和冷却水才能减轻常压塔的负荷,同时,水的汽化潜热很大,汽化后原油的水汽体积急剧增加,造成系统压力降增大。
水汽与原油中所含的钠钙、镁的氯化物结合,还会在加热后在加热炉、换热器的管壁上形成盐垢,严重时堵塞管路。
水解成盐酸后,还会严重地腐蚀一次和二次加工装置设备。
2 原油的乳化原理原油中不仅含水,还含有天然乳化剂。
在其开采和输送过程中,乳化剂随着剧烈的搅动,分散在原油中,并依附在浓集的油水界面上,成为稳定的乳化液。
随着震荡的加大,乳化剂的浓度越高,原油的粘度也随之增大,进而影响原油的加工。
3 原油破乳剂的选择各种原油乳状液的稳定性大体取决于下列因素:(1)乳化剂在原油中存在的性质和数量;(2)原油的粘度;(3)水相的分散情况;(4)乳状液持续的时间。
3.1试验条件(1)试验设备及试验方法。
高压交直流电源:0~12kV(电源可调)。
(2)YS—原油电脱盐试验仪(可进行温度、电场强度、脱盐剂及注水量调整、时间设定、单扳机控制)。
(3)原油盐含量分析法:库仑法(NaCL)、滴定法(CaZ +、MgZ +等)。
(4)原油水含量分析法:蒸馏法。
3.2工艺条件(1)原油性质:密度:862.3kg/m 3、含盐(氯化物):18.37mg/L(以NaCL计)、含其它金属:CaZ +46.65mg/L、含水:微量。
(2)电场强度及电场停留时间弱电场:760V/cm,6min。
强电场:905V/cm,5min。
(3)加工量及流程加工量:70t/h。
流程:一级脱盐。
3.3工艺条件试验3.3.1脱盐剂品种优选对比温度:120℃;注水量:2%;脱盐剂浓度:1%,脱盐剂量:20mg/L;混合强度:0.04MPa。