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《原油動(dòng)態(tài)電脫鹽裝置應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、.一、概述油田開采出的原油都伴有水，這些水中都溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等鹽類。雖然我國(guó)油田也普遍采用了脫鹽脫水工藝及其裝置，但由于種種原因，油田輸送到煉油廠的原油含水（鹽）量往往波動(dòng)較大，常超出歐美各國(guó)規(guī)定進(jìn)煉油廠的原油含鹽不大于50mg/L，含水不大于0.5﹪的指標(biāo)。原油含水多增加了煉制過(guò)程中熱能消耗，而原油中的鹽類一般也是溶解在原油所含的水中，有時(shí)也會(huì)有部分以微粒狀態(tài)懸浮于原油中。這些鹽類的存在，在加工過(guò)程中危害較大，主要表現(xiàn)在：（一）、在換熱器和加熱爐中，隨著水份的蒸發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，增加動(dòng)壓降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯苈罚斐赏９な鹿?。（二）、?/p>
2、成設(shè)備腐蝕，CaCl2、MgCl2能水解生成具有強(qiáng)腐蝕性的HCl，尤其是在低溫設(shè)備部分由于水的存在而形成鹽酸時(shí)更為嚴(yán)重。（三）、原油中的鹽類大多殘留在渣油和重餾分中，這將直接影響某類相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量。為此，提高原油深度脫鹽的脫凈率，是世界各國(guó)石油加工業(yè)的研究課題。為提高我國(guó)煉油廠深度脫鹽水平，我廠在石油化工科學(xué)研究院的支持下，研制出JDY-1動(dòng)態(tài)脫鹽裝置。該裝置能在實(shí)驗(yàn)室模擬電脫鹽工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，較快地找出適合不同原油的最佳工藝參數(shù)，選擇破乳劑的種類和加劑量，客觀評(píng)價(jià)不同工藝條件下的電脫鹽效果，是科研部門理想的實(shí)驗(yàn)裝置，也是石油加工業(yè)理想的產(chǎn)前試驗(yàn)裝置。-..一、電脫鹽基本原理自美國(guó)加利福利亞大
3、學(xué)的科研人員發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)可以使油包水乳化液破乳，使水滴聚結(jié)并從油相沉降以來(lái)，現(xiàn)代脫鹽脫水技術(shù)均采用了物理凝聚與分離相結(jié)合的方法，即以施加高壓靜電場(chǎng)，加破乳劑，加熱和注水等一系列綜合措施，達(dá)到高效脫凈原油中水和可溶性鹽的目的。（一）、油水兩相的自由沉降分離原油和水兩相的密度差是沉降分離的推動(dòng)力，而分散介質(zhì)的粘度則是阻力。油和水這兩個(gè)互不相溶的液體的沉降分離，基本上符合球形粒子在靜止流體中自由沉降的斯托克斯定律。即d2（ρ1-ρ2）Wc=———————·g18Vρ2式中：Wc—水滴沉降速度，m/s；d—水滴直徑，m；ρ1ρ2—水和油的密度，Kg/m3；V—油的運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s；g—重力加速度，
4、m/s2；上式只適用于兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度屬于層流區(qū)的情況，對(duì)于直徑太小的水滴，此式也不適用。由上式可知，兩相間的密度差增大和分散介質(zhì)的粘度減小，都有利于加速沉降分離。而這兩個(gè)因素主要與原油的特性及其溫度有關(guān)。由上式還可以看到水滴的沉降速度與水滴直徑的平方成正比，所以增大水滴直徑，可以顯著加快它的沉降速度。因此在原油脫鹽過(guò)程中，重要的問(wèn)題是促進(jìn)水滴的聚結(jié)，使水滴直徑增大。-..（二）、破乳劑對(duì)脫鹽的作用乳狀液是兩種或多種以上不互溶或不完全互溶的液體所形成的分散物系。乳狀液一般是不穩(wěn)定的，就必須有乳化劑存在。乳化劑是表面活性物質(zhì)，它能降低多種液相界面上的表面張力。不同性質(zhì)的乳化劑可以使乳狀液
5、成為水包油型或油包水型。原油一般都是油包水型的乳狀液，即水相以微滴形式分散于連續(xù)的油相中并為原油所含的天然乳化劑（如環(huán)烷酸、膠質(zhì)、瀝青等）所穩(wěn)定。為打破這種穩(wěn)定狀態(tài)，以便進(jìn)行油水分相的自由沉降分離，就必須加入適當(dāng)?shù)钠迫閯?。破乳劑本身也是一種表面活性物質(zhì)。但它的性質(zhì)是和乳化劑截然相反的，是一種水包油型的表面活性劑。破乳劑的破乳作用是在油水界面進(jìn)行的，它能迅速濃集于界面，并與乳化劑競(jìng)爭(zhēng)，從而奪取其界面的位置而被吸附。這樣，原有的比較牢固的吸附膜就被減弱甚至破壞，小水滴也就比較容易絮凝和聚結(jié)，進(jìn)而沉降切出。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)廣譜效力破乳劑可供工業(yè)通用，因而對(duì)每一種原油而言，均需要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)評(píng)選
6、才能找出一種或幾種有針對(duì)性的有效破乳劑型號(hào)。（三）電場(chǎng)脫鹽的作用采用高壓靜電場(chǎng)對(duì)原油進(jìn)行破乳以提高脫鹽效果，這已被國(guó)內(nèi)外普遍所采用。乳狀液中的微小水滴無(wú)論是在交流或直流電場(chǎng)中，都能由于感應(yīng)使微滴的兩端帶上不同極性的電荷產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，接觸電極還會(huì)帶上靜電荷，從而在水滴與水滴之間，水滴與電極之間產(chǎn)生靜電力，這種靜電力能導(dǎo)致微滴聚結(jié)，亦稱為聚結(jié)力，同樣大小的球形水滴之間的聚結(jié)力F，可根據(jù)均勻電場(chǎng)兩個(gè)介質(zhì)球之間的作用力用下式表述：6KE2r6r4F=——————=6KE2r2（——）l4l-..式中：K—由原油和水的介電系數(shù)所決定的常數(shù)；E—電場(chǎng)強(qiáng)度；r—水滴的半徑；l—兩水滴中心距；上式表明，
7、r/l是影響聚結(jié)力的最重要的因素，當(dāng)水滴直徑增大或水滴間距離縮小時(shí)，聚結(jié)力急劇增大。聚結(jié)力F與E2成正比。在一定范圍內(nèi)，隨著E的增強(qiáng)，原油中水滴加速聚結(jié)。當(dāng)E小于某一臨界數(shù)值時(shí)，微小水滴的聚結(jié)力就會(huì)降低，然而當(dāng)超過(guò)臨界電分散場(chǎng)強(qiáng)后，電場(chǎng)反而會(huì)使小水滴產(chǎn)生分散作用，此時(shí)不僅消減了水滴中的聚結(jié)力，還將增加電耗，這在本裝置的實(shí)驗(yàn)中及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作中都是不可忽視的。（四）、操作溫度對(duì)脫鹽的影響一般認(rèn)為，只要系統(tǒng)處于液相，溫度高些對(duì)脫鹽有利
