浅析联合站原油电脱水工艺技术研究

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1、浅析联合站原油电脱水工艺技术研究[摘要]原油从地下开采出来后，都不同程度的含有水，包括乳化水、溶解水、游离水等。含水原油不仅在集输技术上难度大，而且对以后的储运及油品加工也带来了诸多不利因素。为了使开采的原油含水达到商品原油的含水指标要求，原油在联合站外输前，必须对含水原油进行脱水处理，保证外输前原油含水控制在5‰以内，联合站进行原油脱水工艺一般采取重力沉降、加热、加药（破乳剂）、还有本文重点介绍的，也是最常用的电脱水工艺技术。　　[关键词]联合站；含水原油；电脱水；工艺　　：S567：A：1009-914X（2013）16-

2、0232-01　　1.联合站岗位及任务介绍　　联合站是油气集中处理联合作业站的简称。主要包括油气集中处理（原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收等）、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等部分。　　联合站（库）是油田原油集输和处理的中枢。联合站（库）设有输油，脱水，污水处理，注水，化验，变电，锅炉等生产装置，主要作用是通过对原油的处理，达到三脱（原油脱水，脱盐，脱硫；天然气脱水，脱油；污水脱油）三回收（回收污油，污水，轻烃），出四种合格产品（天然气，净化油，净化污水，轻烃）以及进行商品原油的外输。联合站是高温，高压，易燃

3、，易爆的场所，是油田一级要害场所。　　2.电脱水工艺技术（图1）　　2.1原油电脱水技术原理　　方法只适宜于处理油包水型乳状液，其原理就是将原油乳状液置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，使水滴发生变形和产生静电力。水滴变形可削弱乳化膜的机械强度，静电力可使水滴的运动速度增大，动能增加，促进水滴互相碰撞，而碰撞时其动能和静电力位能便能够克服乳化膜的障碍而彼此聚结成粒径较大的水滴，在原油中沉降分离出来。水滴在电场中聚结主要有三种方式，即电泳聚结、偶极聚结和振荡聚结。　　1）电泳聚结。根据异性电荷相吸引的原理，在直流电场

4、中，水滴移向与其本身电荷电性相反的电极，此现象称为电泳。由于原油中各种粒径水滴的界面上都带有同性电荷，故原油乳状液中全部水滴，将以相同的方向运动。在电泳过程中，水滴受原油的阻力产生拉长变形，并使界面膜机械强度削弱，同时因水滴大小不等、所带的电量不同和运动时所受阻力各异，故各水滴在电场中运动速度不同，水滴发生碰撞，使削弱的界面膜破裂，水滴合并增大，从原油中沉降分出。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至与水滴极性相反的电极区附近。由于水滴在电极区附近密集，增加了水滴碰撞合并的机率，使原油中大量小水滴主要在电极区附近

5、分出。电泳过程中水滴的碰撞、合并称为电泳聚结。　　2）偶极聚结。在高压直流或交流电场中，原油乳状液中的水滴受电场力的极化和静电感应，使水滴两端带上不同极性的电荷即形成诱导偶极。因为水滴两端同时受正负电极的吸引，在水滴上作用的合力为零，水滴除产生拉长变形外，在电场中不产生象电泳那样的运动，但水滴的变形削弱了界面膜的机械强度，特别在水滴两端界面膜的强度最弱。原油乳状液中许多两端带电的水滴象电偶极子一样，在外加电场中以电力线方向呈直线排列形成“水链”，相邻水滴的正负偶极相互吸引，电的吸引力使水滴相互碰撞，合并成大水滴，从原油中沉降分

6、离出来。这种聚结方式称为偶极聚结，偶极聚结是在整个电场中进行的。　　3）振荡聚结。在工频交流电场中，电场方向每秒改变50次，水滴内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。离子的往复运动使水滴界面膜不断地受到冲击，使其机械强度降低甚至破裂，水滴相撞而聚结成大水滴，从原油中分离出来。这种聚结方式称为振荡聚结，振荡聚结是在整个电场中进行的。　　原油乳状液在交流电场中，水滴以偶极聚结和振荡聚结为主；在直流电场中，水滴以电泳聚结为主，偶极聚结为辅。　　过高的电场强度，还会使水滴发生电分散作用，即由于水滴

7、偶极矩的增大，其变形加剧，椭球形水滴两端受电场拉力过大而导致分裂。当电场强度大于4.8kV/cm时，将有电分散发生。电分散时的电场强度值与油水问的界面张力有关，因此任何使油水界面张力降低的因素，如脱水温度的增高，化学破乳剂的使用，均导致电场对水滴的相对作用增强，使[摘要]原油从地下开采出来后，都不同程度的含有水，包括乳化水、溶解水、游离水等。含水原油不仅在集输技术上难度大，而且对以后的储运及油品加工也带来了诸多不利因素。为了使开采的原油含水达到商品原油的含水指标要求，原油在联合站外输前，必须对含水原油进行脱水处理，保证外输前原

8、油含水控制在5‰以内，联合站进行原油脱水工艺一般采取重力沉降、加热、加药（破乳剂）、还有本文重点介绍的，也是最常用的电脱水工艺技术。　　[关键词]联合站；含水原油；电脱水；工艺　　：S567：A：1009-914X（2013）16-0232-01　　1.联合站岗位及任务介绍