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《原油電脫鹽的基本原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、原油電脫鹽的基本原理存在于原油中的水和溶于水的鹽份，一般可以通過(guò)洗滌罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降來(lái)脫去水和鹽，但是由于原油中的水與油是以乳化液的小水滴形式存在時(shí)，僅靠此法來(lái)脫水和脫鹽，則效率低，效果差，難以脫凈，不能滿足煉油廠深度加工對(duì)原油品質(zhì)指標(biāo)的要求。國(guó)內(nèi)外技術(shù)專家仔細(xì)深入地研究了原油中以乳化狀態(tài)下存在的小水滴在原油中運(yùn)動(dòng)的種種特性，提出了施加高壓電，加破乳劑，加溫和注水混合等一系列綜合措施與技術(shù)參數(shù)，借助物理凝聚與分離相結(jié)合的方法，可以達(dá)到高效脫凈原油中水和鹽的目的。一、原油中微小水滴的受力與運(yùn)動(dòng)分析在原油電脫鹽過(guò)程中，原油和水（
2、含鹽）的分離主要還是依靠油水密度差的重力沉降來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這個(gè)密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降時(shí)受到可觀的阻力，影響分離速度。根據(jù)斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介質(zhì)（原油）中沉降時(shí)受到的摩擦阻力可以表示為：F=6πηru式中：f為粒子在沉降中受到的摩擦阻力η為介質(zhì)粘度系數(shù)r為粒子的半徑u為粒子的沉降速度而在粘稠的介質(zhì)（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度u又可以表示為：式中：d為粒子直徑△p為油水密度差g為重力加速度可見(jiàn)，增大油水密度差△p和減小分散介質(zhì)的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又與水滴直徑平方成正比，所以在原油電脫鹽中，
3、我們要力圖控制各種因素，創(chuàng)造條件使微小的水珠聚結(jié)變大，加速水滴沉降的油水分離過(guò)程。二、破乳劑對(duì)原油電脫鹽的作用微小水珠聚結(jié)變大成大水滴的主要障礙是其表面有一層堅(jiān)固的乳化膜，而破乳劑具有親水親油兩種基因結(jié)構(gòu)，它比乳化劑形成乳化膜具有更小的表面張力和更高的表面活性，使用破乳劑更可破壞乳狀液的穩(wěn)定性，使小水珠易于聚結(jié)。乳化液的具體特性與原油及其中存在的乳化劑有關(guān)，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)廣譜效力的破乳劑可供工業(yè)上通用，因而對(duì)每一種原油而言，均要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，才能選出一種（或幾種）有針對(duì)性的有效破乳劑型號(hào)，其評(píng)選的標(biāo)準(zhǔn)是破乳速度快，油水界面清楚，脫后油中
4、含水少，脫出水中含油少，用量少，價(jià)格低，毒性小。在特殊情況下，也有采用幾種破乳劑按一定比例進(jìn)行復(fù)配的方法，對(duì)付某些原油，破乳效果比使用單一破乳劑效果好。三、電場(chǎng)對(duì)原油電脫鹽的作用原油中乳化液比較穩(wěn)定，單憑破乳劑的熱化學(xué)沉降方法往往達(dá)不到脫鹽要求，且耗費(fèi)時(shí)間，設(shè)備也過(guò)于龐大。實(shí)驗(yàn)證明：施加一定強(qiáng)度的電場(chǎng)，對(duì)加快原油脫水有非常明顯的作用。原油中乳狀液的微小水珠無(wú)論在交流還是直流電場(chǎng)中，都會(huì)因感生而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶級(jí)子，順電場(chǎng)方向的兩端帶上不同電荷，接觸電級(jí)的還會(huì)帶上靜電荷。在電場(chǎng)作用下，微小水珠的運(yùn)動(dòng)速度加快，動(dòng)能增加，在互相碰撞中，其動(dòng)能和靜電引力勢(shì)
5、能便能服乳化膜的障礙而彼此迅速聚結(jié)起來(lái)，變成較大水滴，加速沉降和油水分離。研究結(jié)果表明：在原油中大小相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)球狀水珠之間的靜電引力可以表示為：F=6KE2r2r/L4式中：F為等徑小水珠間的靜電引力K為由油與水介電常數(shù)決定的常數(shù)E為電場(chǎng)強(qiáng)度r水珠的半徑L為兩水珠間的中心間距從上式可以看出，聚結(jié)力F與電場(chǎng)強(qiáng)度E的平方，水珠自身半徑r的平方和（r/L）比值的四次方成正比，這說(shuō)明，電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)水珠的聚結(jié)力又會(huì)有更急劇的增加。研究還證實(shí)：電場(chǎng)強(qiáng)度不宜過(guò)高，否則不僅耗電量增大，還會(huì)使大水滴產(chǎn)生電分散的相反效果，不利于聚結(jié)，因而電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際油品和
6、設(shè)備工況，合理選擇控制，一般推薦強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度為600～2000V/cm之間。四、溫度對(duì)原油電脫鹽的影響原油被加熱升溫，粘度顯著下降，水滴在其中運(yùn)動(dòng)的所受阻力減少，運(yùn)動(dòng)速度加快，互相碰撞機(jī)會(huì)增多，不僅聚結(jié)傾向增大，而且大的水滴的沉降速度也明顯加快，同時(shí)，某些乳化劑在原油中的溶解度增大，引起乳化膜自行破壞，所有這些，均有利于原油破乳而脫出水和鹽。但是。溫度超過(guò)一定限度，油水界面表面張力減小，電分散加劇，使臨界水滴的直徑減小，水滴沉降速度降低，尤其對(duì)于使用水溶性破乳劑的情況下，在其溫高達(dá)濁點(diǎn)溫度時(shí)，其破乳作用也急劇下降，因而電脫鹽的油溫要合理選擇，
7、結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)確定，一般情況下，電脫鹽的溫度隨著原油密度變大而提高。五、注水與混合對(duì)原油電脫鹽的作用向電脫鹽裝置的原油注水，目的在于稀釋原油中所含水的鹽濃度和溶解油中結(jié)晶狀的鹽并增大水滴的直徑，使脫后原油含水量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)時(shí)，可以大大減少脫后油中的含鹽量，提高脫鹽率。注水的水質(zhì)要求有三項(xiàng)指標(biāo)：含鹽量、含氧量和PH值。水質(zhì)含鹽，明顯對(duì)原油電脫鹽不利；水質(zhì)含氧量高，容易引起設(shè)備本身的腐蝕；水質(zhì)PH值高于8時(shí)，將使環(huán)烷酸等有機(jī)酸類轉(zhuǎn)變成具有活性的乳化劑，加劇乳化或排水帶油。注入之水能否充分地分散并與原油均勻混合對(duì)電脫鹽裝置的脫鹽效果影響很大，混
8、合強(qiáng)度不足，水在油中沒(méi)有充分的分散，注水達(dá)不到洗滌鹽的作用，但是混合強(qiáng)度太大，可能造成油水過(guò)乳化，不僅耗能增大，而且脫水脫鹽效果也下降，一般控制混合到水被分散為30
