（四）原油脫水概述1、原油含水對(duì)生產(chǎn)的危害（1）增加了集輸過(guò)程動(dòng)力消耗，原油粘度在一定范圍內(nèi)隨著含水率上升，較純油而顯著增大，使管線摩阻損失增大，動(dòng)力消耗增大，同時(shí)粘度上升使輸油泵的流量、揚(yáng)程、效率下降，造成極大的動(dòng)力消耗。（2）增大了燃料消耗（3）造成設(shè)備、管網(wǎng)腐蝕、穿孔；（4）總液量增加，多占儲(chǔ)油容器；（5）影響石油加工質(zhì)量、汽化、爆炸事故。粘度（m2/s）含水率%（四）原油脫水工藝流程影響原油脫水的主要因素1、乳化液的分散度；2、乳化液老化程度；3、原油粘度；4、原油揮發(fā)性；5、原油含蠟量。原油脫水工藝流程1、低含水（原油含水率30%以下）原油脫水工藝流程135含水油加入破乳劑天然氣去凈化裝置凈化油外輸污水處理站2461、分離緩沖罐緩；2、脫水泵；3、加熱爐；4、脫水器；5、緩沖罐；6、外輸油泵（四）原油脫水原油脫水的方法：1、物理法：有沉降法、過(guò)濾法、離心法、加熱、稀釋等方法2、化學(xué)法利用化學(xué)藥劑進(jìn)行脫水。3、電方法交流電法、直流電法、交直流復(fù)合電脫水法。低含水原油脫水工藝流程低含水原油進(jìn)入沉降罐，加入一定的原油破乳劑，由原油脫水泵將原油打入加熱爐，加溫后進(jìn)入電脫水器進(jìn)行電脫水，凈化油進(jìn)凈化油罐，污水進(jìn)污水站。高含水原油脫水工藝流程高含水原油的脫水分為兩段，第一段采用熱-化學(xué)脫水，含水原油進(jìn)入沉降罐，第二段采用電化學(xué)脫水。加入一定的原油破乳劑，由原油脫水泵將原油打入加熱爐，加溫后進(jìn)入電脫水器進(jìn)行電脫水，凈化油進(jìn)凈化油罐，污水進(jìn)污水站。（四）原油脫水原油脫水的基本方法：注入化學(xué)破乳劑在其油管路內(nèi)破乳、重力沉降脫水、利用離心力脫水、利用親水固體表面使乳化水粗粒化脫水、電脫水等一、化學(xué)破乳劑脫水1、化學(xué)破乳劑的破乳機(jī)理在向原油乳狀液中加入破乳劑（表面活性劑，它一端親水，另一端憎水）后，它很快聚集在油水界面上，由于破乳劑分子的取向，即親水端朝向水相，憎水端朝向油相，由于其親水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于乳化劑的親水能力，破壞了乳狀液界面上的天然乳化劑，重新生成了油相內(nèi)膠狀分散的膠束，新生成的界面膜親水能力大于憎水能力，其界面膜強(qiáng)度很弱，有利于水滴的合并，靠油水密度差將水沉降下來(lái)。還有頂替說(shuō)、反相說(shuō)、中和說(shuō)、分散說(shuō)等幾種破乳機(jī)理的說(shuō)法。工作原理：化學(xué)破乳劑：一種表面活性劑，具有很強(qiáng)的活性，脫水過(guò)程中加入適量的破乳劑，便能使界面膜強(qiáng)度削弱或破裂，使水珠聚結(jié)、合并沉降下來(lái)。（四）原油脫水破乳劑性能及對(duì)破乳效果的影響：(1)破乳劑的PH值10-16為易；(2)破乳劑的表面活性,表面活性越高,其破乳能力越強(qiáng);(3)破乳劑的紊凝、聚結(jié)能力；（4）破乳劑的潤(rùn)濕性；（5）破乳劑的離子性。2、乳狀液的形成條件：（1）要有兩種互不相溶的液體（2）要有劇烈的攪拌（3）要有表面活性劑的存在3、影響乳狀液穩(wěn)定因素（1）內(nèi)部因素：乳化劑的類型和保護(hù)膜性質(zhì)，原油中的天然乳化劑分三類：A.低分子有機(jī)物；B.高分子有機(jī)物主要有瀝青及羧基化合物；C.高分散的固體物質(zhì)。膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，在天然乳化劑中是最主要的。（2）外部因素：A.水相PH值的影響；B.溫度的影響；C.含水量的影響；D.內(nèi)相液珠分散度的影響；E.時(shí)間的影響；F.原油粘度；G.內(nèi)相顆粒表面帶電。（四）原油脫水4、化學(xué)破乳劑的分類按分子結(jié)構(gòu)可把化學(xué)破乳劑分為離子型和非離子型兩大類離子型：當(dāng)破乳劑溶于水時(shí)，能電離產(chǎn)生離子的按期在水溶液中具有的表面活性可分為陰離子、陽(yáng)離子和兩性離子。非離子型：當(dāng)破乳劑溶于水時(shí)，不能電離產(chǎn)生離子的。它是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等基本有機(jī)合成原料為基礎(chǔ)，在具有活潑氫離子的起始劑的引發(fā)下，在有催化劑存在時(shí)按照一定的程序聚合而成。非離子型化學(xué)破乳劑的優(yōu)點(diǎn)：1、用量少。2、不產(chǎn)生沉淀。3、脫出的水中含油少。4、脫水成本低。5、原油脫水對(duì)化學(xué)破乳劑的要求高效破乳劑必須具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）較強(qiáng)的表面活性；（2）良好的潤(rùn)濕性能；（3）很高的絮凝能力；（4）破乳溫度低，破乳效果好；（5）成本低，用量少；（6）具有一定的通性（7）腐蝕性??；無(wú)毒、無(wú)害、不易燃不易爆；二、井口加藥與管路破乳（四）原油脫水（化學(xué)脫水）由于化學(xué)破乳劑的對(duì)原油乳狀液具有顯著的破乳、降粘作用，把化學(xué)破乳劑加入到油井的環(huán)形空間，利用石油開(kāi)采和集輸過(guò)程中受到的攪拌，使破乳劑均勻分散到原油中。井口加藥裝置:加藥泵。井口加藥與管道破乳效果井口加藥的效果：A、防止石蠟在管壁的沉積；B、降低了管路的能量損失；C、降低了破乳劑用量；D、提高了脫水設(shè)備的效能。管道內(nèi)破乳效果的影響因素：A、破乳劑的種類；B、油水的物理性質(zhì)；C、原油乳狀液的分散度和穩(wěn)定性；D、破乳劑和乳狀液的攪拌程度、時(shí)間；E、管輸溫度和溫降情況（四）原油脫水（化學(xué)脫水）3、沉降罐工作效率的衡量標(biāo)準(zhǔn)及其影響因素。A、沉降時(shí)間；B、操作溫度；C、原油中剩余含水率；D、脫出水中含油率設(shè)備的效能我國(guó)對(duì)臥式脫水設(shè)備規(guī)定的沉降時(shí)間為15—30分鐘。4、溶解氣對(duì)油水分離的影響：原油中溶解氣的析出和膨脹有利于從原油中分出水滴。熱力原理1、油水界面膜強(qiáng)度削弱；溫度上升，原油中的瀝青、膠質(zhì)、石蠟等乳化劑的溶解度增加，降低界面膜強(qiáng)度，同時(shí)，水滴體積膨脹，脹力的作用使界面膜強(qiáng)度下降，有利于水滴的合并。2、油水密度差增大；水滴的沉降速度與水滴直徑的平方和油水密度差及重力加速度成正比，與粘度成反比，加熱增加了油水比重差，加快了水滴沉降速度。（四）原油脫水（化學(xué)脫水）四、利用親水固體表面使乳化水粗粒化脫水固體表層分子能吸引液體分子，是不平衡的力場(chǎng)待以改善，使液固界能面趨于最低，這種現(xiàn)象叫潤(rùn)濕。利用油水對(duì)固體物質(zhì)親和狀況的不同，常用親水憎油的固體物質(zhì)制成脫水裝置。用作脫水的固體物質(zhì)應(yīng)滿足下列條件;1、具有良好的潤(rùn)濕性；2、能長(zhǎng)期使用，并對(duì)油水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)油水性質(zhì)無(wú)有害影響。3、貨源充足，價(jià)格低廉。1、陶粒脫水器的組成陶粒脫水器有四部分組成，即油氣分離箱、加熱沉降段、陶粒沉降段、斜板沉降段。2、陶粒脫水器的原理混合液經(jīng)分離箱進(jìn)行油氣分離，天然氣從出口排除，原油經(jīng)分離箱底部的進(jìn)油噴管從熱沉降段底部排出，自下而上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)加熱盤管升溫進(jìn)行熱沉降，將一部分游離水沉降外排。其余混（四）原油脫水（電脫水）電泳聚結(jié)在直流電場(chǎng)的作用下，帶電的液滴移向與其本身電荷相反的電極，水滴除了移動(dòng)過(guò)程中互相碰撞合并外，主要在電極周圍堆積，結(jié)合而形成大水滴，這種聚結(jié)方式稱為電泳聚結(jié)。偶極聚結(jié)在電場(chǎng)的作用下，使微滴極化，并趨向在電力線方向上呈直線排列，不同的微滴正負(fù)端相互接近，以電的吸引達(dá)到破乳聚結(jié)，這種聚結(jié)方式稱為偶極聚結(jié)。振蕩聚結(jié)在工頻交流電場(chǎng)中，隨電場(chǎng)方向的改變水滴內(nèi)的各種正負(fù)離子，不斷地作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應(yīng)的變化，使水滴界面膜不斷地受沖擊，機(jī)械強(qiáng)度降低、破裂，水滴聚結(jié)沉降，這一過(guò)程稱為振蕩聚結(jié)。（四）原油脫水（電脫水）分類（1）交流電場(chǎng)脫水：以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主，脫出水清澈，水中含油率較低，電路簡(jiǎn)單，脫水出的原油含水率高，效率低，操作不穩(wěn)定，耗電量大（2）直流電場(chǎng)脫水：以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔，脫水后的原油含水率低，耗電量小，脫出水中含油率高，應(yīng)用廣泛。（3）雙電場(chǎng)脫水：在原油含水率較高的脫水器中下部建立交流電場(chǎng)，在原油含水率較低的脫水器中上部建立直流電場(chǎng)，提高了脫水后的原油質(zhì)量，耗電量小。（三）電脫水器的構(gòu)造和工藝參數(shù)原油的電脫水是由電脫水器完成的，常用的是大型臥式耐壓脫水器。（三）電脫水器一、分類1、立式、臥式和球形三種2、臥式電脫水器優(yōu)點(diǎn)（1）處理量大，效率高：沉降高度小，液滴易于沉降；（2）易于大型化（3）適應(yīng)性強(qiáng)，可處理高含水原油；（4）流程簡(jiǎn)單，安裝方便3、缺點(diǎn)脫出污水含油高，易沉砂和結(jié)垢，清理較為困難。（三）電脫水器二、結(jié)構(gòu)原理1、結(jié)構(gòu)：分為上、下兩部分；上部為電場(chǎng)空間，懸掛若干層水平電極，下部為沉降水分離空間。2、工作原理：含水原油從油水界面下面的進(jìn)油噴管進(jìn)入電脫水器，首先進(jìn)行水洗，然后穿過(guò)水層自下而上依次通過(guò)電場(chǎng)空間，在高壓電場(chǎng)的作用下破乳水滴發(fā)生碰撞合并，從原油中分離出來(lái)，沉降到脫水器底部，經(jīng)放水管排出，脫水后的凈化油從頂部出油管線排出。3987654211---放水抽空管線；2—進(jìn)油管線；3---進(jìn)油分配管；4---脫水器殼體；5---出油管線；6---電極吊桿；7---懸垂掛板；8---電極；9---引線絕緣棒臥式電脫水器結(jié)構(gòu)示意圖（）電脫水器3、主要附件：（1）電極----形成高壓電場(chǎng)的主要構(gòu)件；（2）絕緣棒----將高壓線引到電極上，使其與殼體絕緣，一般由絕緣良好的材料制成，一般使用的是聚四氟乙烯材料；（3）懸重掛板----安裝在脫水器頂部，懸掛電極，使電極與殼體絕緣，廣泛使用的由聚四氟乙烯材料制成。（三）三、對(duì)電脫水器操作溫度和壓力的要求1、稠油或高凝油一般保持在65℃~85℃之間；稀油一般保持在45℃~60℃之間；2、壓力一般控制在0.2MPa左右。

（七）安全技術(shù)操作規(guī)程三、單體試壓1、空載送電確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后在送電，封閉人孔，關(guān)掉脫水器頂部放空閥、取樣閥，檢查各閥門及流程和附件。2、試壓方法，蒸汽試壓：注入蒸汽后，控制壓力為脫水器工作壓力的1.2倍，穩(wěn)壓1小時(shí)不刺不漏為合格。3、凈化注水或清水試壓：水溫應(yīng)高于氣溫5攝氏度以上，排凈空氣，控制壓力為脫水器工作的1.5倍，穩(wěn)壓2h不滲漏，壓降小于0.02MPa為合格。3、試壓完畢，打開(kāi)自流閥放水，待壓力為零后緩慢打開(kāi)頂部放空閥，放凈脫水器內(nèi)氣體。四、脫水器進(jìn)油投產(chǎn)1、打開(kāi)脫水器頂部大放氣閥,向脫水器中進(jìn)凈化油或含水油,進(jìn)油時(shí)要慢且穩(wěn)。2、當(dāng)油進(jìn)到脫水器容積的3/4時(shí)，關(guān)閉頂部大放氣閥，打開(kāi)小放氣閥，放空排氣，直至排凈全部氣體。3、進(jìn)滿油后，關(guān)閉脫水器頂部小放空閥進(jìn)行試壓，試驗(yàn)壓力為0.4~0.6MPa，檢查人孔、絕緣棒、法蘭閘門等處無(wú)滲漏。4、脫水器送電前，檢查脫水器頂部，不得有人。5、關(guān)閉梯門。6、裝上保險(xiǎn)盒，合閘刀。7、按啟動(dòng)鈕送電試運(yùn)，送電后隨時(shí)注意電流電壓變化。8、控制脫水器水位，當(dāng)油水界面穩(wěn)定后,逐步打開(kāi)放水閥和看窗,放水閥放水。（七）安全技術(shù)操作規(guī)程五、脫水器運(yùn)行1、脫水器運(yùn)行中操作人員要做到“三勤五平穩(wěn)”（即勤檢查、勤調(diào)整、勤分析、流量平穩(wěn)、壓力平穩(wěn)、溫度平穩(wěn)、水位平穩(wěn)、加藥量平穩(wěn)）。2、控制加熱爐，使脫水器內(nèi)油溫為67~70℃（可按脫水器設(shè)計(jì)溫度選擇）。3、控制脫水器壓力為0.15~0.30MPa。4、注意脫水器的電流、電壓，正常時(shí)電流<20安，電壓在370伏左右。5、檢查脫水效果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)分析處理。六、脫水器停產(chǎn)1、停產(chǎn)前