油气集输 4-1

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1、第四章原油脱水4-1油水混合物性质4-2常用原油脱水方法4-3常用原油脱水设备4-4常用原油脱水流程4-5原油脱水操作14-1油水混合物的性质一、原油中为什么会含水？在油层中，注入水和边界水不断地向井底方向推进，当其伸入油井井域时，油井开始见水，此后，油井开采出的原油含水量急剧上升中含水：综合含水20～60%高含水：综合含水60～85%水的存在形式：游离水和乳化水2二、原油含水、盐、泥沙的危害：⑴影响原油的质量，降低管道设备的利用率；⑵增加了后续处理工艺和输送过程中的动、热力消耗；⑶引起金属管路和设备的腐蚀；⑷水中携带泥砂、碳酸盐等，还会对输送管道和设备造成磨损，形成结垢等；⑸影响炼制加工

2、过程的正常进行。原油净化中的三脱是：脱水，脱盐，脱砂3三、原油脱水的标准西德和法国：出矿原油：含水＜0.05%，含盐＜20mg/L美国和加拿大：出矿原油：含水＜0.5%，含盐＜50mg/L中国；出矿原油：含水＜0.5%，含盐＜50mg/L4四、油水乳状液的定义、分类及鉴别方法1、定义：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。以极小的液滴存在的一相称为分散相或内相；另一相称为连续相或外相。乳状液都有一定稳定性。52、乳状液的分类：W/O——油包水型O/W——水包油型W/O/W——水包油包水O/W/O——油包水包油除油田开采

3、的高含水外，大部分油田所遇到的油水乳状液多数属于油包水型乳状液，其内相水滴的直径一般大于0.1，在普通显微镜下可观察到内相液滴的存在。多重乳状液63、乳状液的鉴别方法⑴染色法：向乳状液中加入少量只溶于油，不溶于水的染料，轻轻摇动，根据乳状液颜色的变化判别其类别。⑵冲淡法：根据乳状液易为连续相液体所冲淡的特点来确定乳状液的类别。⑶电导法：电导法是利用油和水的电导不同来判别乳状液类型。⑷显微镜观察法：原油和水透光性的差别，在显微镜下也容易确定乳状液内相介质的类型。7五、油水乳状液的形成条件实验（1）油+水+玻璃棒——生成乳状液不稳定因为：液体在表面张力的作用下，总是趋于将自己的界面缩小到最小。

4、液体分散成许多小液滴后，物系内两种液体的界面面积增大，界面能增高，两相系不稳定；当小液滴碰撞到一起时发生聚结，形成较大液滴，界面能降低，两相系趋于稳定。这是一自发的过程，符合任何自由能都趋于最小这一普遍规律。实验（2）油+水+碳棒——生成乳状液稳定形成稳定乳状液的条件是：①多相系统中必须存在两种以上互不相溶或微量相溶的液体；②系统中要有乳化剂存在，降低表面张力，使一种液体的微小液滴能稳定地存在于另一种液体中；③要有剧烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散于另一种液体中。8实验证明：碳末（乳化剂）起到关键的作用。作用机理分析：在该力作用下，表层分子有流入液体内层的趋势。即在不平衡力场下液体

5、表面有自动缩小的趋势。欲使液体内层分子移到表面上来，扩大液体的表面，必须对系统作功，以克服分子收受的指向液体内部的拉力。9表面现象的三个基本定义：（1）表面能——欲使液体内层分子移到表面上来，扩大液体的表面，就必须对系统做功，以克服分子所受的指向液体内部的拉力。这种功储存于表层，成为表层分子的位能，故液体表层分子比内部分子多储存一部分能量，这种能量称表面自由能，简称表面能。（2）比表面能——液体表面积每增大一个单位所增加的表面能称为比表面能，以σ表示，其单位是J/m2或N/m。（3）表面张力——在数值上，比表面能σ等于在液体表面上垂直作用于单位长度线段上的表面紧缩力，即表面张力。10表面能

6、与表面张力的区别从物理意义上讲：表面能是整个表面上所有分子所具有的自由能之和；而表面张力只是单位表面上所具有的表面能从量纲上分析：表面能是一个容量性质的变量，与表面积成正比；而表面张力是一个强度性质的变量，与表面大小无关11（4）表面活性剂对煤油与水这两种互不相溶的液体构成的两相系进行剧烈搅拌时，外力所做功的一部分转变为该物系的界面能，使接触界面积增大，一种液体以极小的颗粒分散于另一种液体中，形成乳状液。但由于物系有自动向自由能减小的方向进行的趋势，煤油与水形成的乳状液的界面能较大，在没有乳化剂存在的情况下，乳状液是不稳定的。12当液体水溶液溶有其它溶质后，溶质种类和它在水溶液中的浓度对水

7、溶液表面张力将产生影响，影响可分为三种类型：⑴σ⑵σ⑶σ——几乎不变13凡是能使溶液表面张力升高的物质，称为表面惰性物质——1。凡是能使溶液表面张力降低的物质，从广义来讲，皆可称之为表面活性物质—2,3但习惯上，只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——3。表面活性剂降低表面张力的能力称表面活性，或表面活度。14说明：⑴大量实验证明，加入的溶质并不均匀地分布于溶剂内。力求最大限度地降