原油电脱水器原理(Dewatering)

电脱水器单元

一、二、1。2。3。三、1。2。四、1。2。2。

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。

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。

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。即电-化学脱盐、脱水过程。

原理演示

高压电场中水滴的偶极聚结

电脱水器的形式及结构

电脱水器的形式有好多种,如:管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。使用较多的是卧式园筒形电脱水器。而其采用电源形式可用交流或直流,二者分离效果无显著差别,工业上通常使用交流电源。

一、交流电脱水、

脱盐器内部结

构。

二、交-直流电脱

水、脱盐器内

部结构。

电脱水单元仿真工艺说明

来自两相分离器出口原油进入电脱水器内,流经油水界面以下的布油管汇,由布油管汇流出的含水原油经过水层时经水洗除去游离水后,自下而上沿水平截面均匀地经过电场空间,在高压电场下(28800V)直流电作用下,乳化水滴产生偶极聚结和振荡聚结,使小水滴聚结成大水滴,沉降到脱水器底部,经出水口排出至污水除油罐,净化的原油经电脱水器顶部的原油管汇由出油口排出至原油稳定区,电脱水器的放空管线与坏油罐相连,还设有清扫时蒸汽管线和开放排放管线。

电脱水器是一个直径Ф3000mm ,长12800mm 的卧式容器,采用直流静电脱水,设计能力单台76M3/H。

流程示意图

仿真

DCS 图

仿真现场图

仿真控制面板

电脱水器单元

一、二、1。2。3。三、1。2。四、1。2。2。

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。

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。

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。即电-化学脱盐、脱水过程。

原理演示

高压电场中水滴的偶极聚结

电脱水器的形式及结构

电脱水器的形式有好多种,如:管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。使用较多的是卧式园筒形电脱水器。而其采用电源形式可用交流或直流,二者分离效果无显著差别,工业上通常使用交流电源。

一、交流电脱水、

脱盐器内部结

构。

二、交-直流电脱

水、脱盐器内

部结构。

电脱水单元仿真工艺说明

来自两相分离器出口原油进入电脱水器内,流经油水界面以下的布油管汇,由布油管汇流出的含水原油经过水层时经水洗除去游离水后,自下而上沿水平截面均匀地经过电场空间,在高压电场下(28800V)直流电作用下,乳化水滴产生偶极聚结和振荡聚结,使小水滴聚结成大水滴,沉降到脱水器底部,经出水口排出至污水除油罐,净化的原油经电脱水器顶部的原油管汇由出油口排出至原油稳定区,电脱水器的放空管线与坏油罐相连,还设有清扫时蒸汽管线和开放排放管线。

电脱水器是一个直径Ф3000mm ,长12800mm 的卧式容器,采用直流静电脱水,设计能力单台76M3/H。

流程示意图

仿真

DCS 图

仿真现场图

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