常减压电脱盐工作原理
电脱盐的工作原理
电脱盐的工作原理
电脱盐（Electrochemical De-salination）是一种脱盐技术，通过电化学方法将溶解在水中中的盐分去除。
其工作原理是利用正负电极之间产生的电场，使水中的阴离子和阳离子分别向正负电极移动，从而达到脱盐的目的。
电脱盐的过程可以分为以下几个步骤：
1. 盐水准备：将含有盐分的水注入电脱盐罐中，同时加入一定量的破乳剂和防垢剂，以防止水中的乳化和结垢。
2. 通电分离：在电脱盐罐中插入正负电极，接通电源后，水中的阴离子和阳离子受到电场的作用，分别向正负电极移动，形成水分子和电解产物的隔离层。
3. 电解产物分离：阴极产生的氢气和阳极产生的氧气分别从水中分离出来，并被收集起来。
4. 脱盐水的生成：随着电解的进行，水中的盐分被分离出来，逐渐形成脱盐水。
5. 脱盐水收集：脱盐水从电脱盐罐底部流出，被收集起来。
电脱盐技术具有脱盐效率高、处理量大、能耗低、环境友好等优点，被广泛应用于工业和民用领域中的水处理、冷却循环水处理、海水淡化等。
电脱盐的工作原理
电脱盐的工作原理
电脱盐是一种利用电化学原理进行盐分去除的技术，其工作原
理主要包括电解和电渗透两个过程。
在电解过程中，通过施加电压
使得正负电极产生氧化还原反应，从而分解盐分；而在电渗透过程中，则是利用电场作用下，让水分子通过半透膜，从而实现盐分的
去除。
首先，电解过程是电脱盐的核心步骤。
在电解槽中，通过引入
电解质溶液和两个电极，施加电压后，正极发生氧化反应，负极发
生还原反应。
正极的氧化反应主要是水分子发生电解，生成氧气和
氢离子；而负极的还原反应则是氢离子和盐分发生反应，还原成氢
气和碱性物质。
这样一来，盐分就会在电解过程中被分解，从而实
现了盐分的去除。
其次，电渗透过程也是电脱盐的重要环节。
在电解槽中设置有
半透膜，当施加电压后，半透膜两侧会形成不同的电场，从而产生
电渗透效应。
在这个过程中，由于电场的作用，水分子会受到电场
力的驱动，从而通过半透膜向电场强度更大的一侧迁移。
而盐离子
则会被阻挡在半透膜上，无法通过，从而实现了盐分的分离和去除。
综上所述，电脱盐的工作原理是通过电解和电渗透两个过程相互配合，实现了盐分的去除。
电解过程通过施加电压，使盐分在电极上发生氧化还原反应，从而分解盐分；而电渗透过程则是利用电场作用下，让水分子通过半透膜，从而实现了盐分的分离和去除。
这种技术不仅能够高效去除水中的盐分，还能够节约能源，具有广阔的应用前景。
常减压装置电脱盐系统的优化与改造
设备运维常减压装置电脱盐系统的优化与改造薛洁文（中国石油玉门油田公司炼油化工总厂常减压车间，甘肃酒泉735200）摘要：电脱盐系统平稳、高效的运行，是常减压蒸馏装置维持安全生产的基本保障，对于原油变化频繁的装置，电脱盐的操作尤为重要。
本文对影响脱盐效率的因素进行系统分析，提出调整优化建议，并介绍了几种相关的新工艺，智能响应交直流电脱盐技术，Agar电脱盐罐界位控制系统等。
关键词：电脱盐；优化调整；新技术常减压蒸馏是炼油厂的原油一次加工装置，其产品包括连续重整、汽柴油加氢、加氢裂化、催化裂化、延迟焦化等二次加工装置的原料。
在装置运行过程中，电脱盐作为常减压的第一道工序，是为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理单元，也是炼油厂安全生产、平稳运行、降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀，防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要保障。
原油中的杂质除了少量的泥砂、铁锈外，主要包括水和氯化物、硫化物以及钠、镁、钙的碳酸盐，少部分以环烷酸盐、酚盐等有机化合物形态存在。
其中，CaCl2、MgCl2、NaCl水解会产生具有腐蚀性的HCl，如果系统同时存在硫化物，则设备腐蚀更加严重[1]。
同时，大部分金属杂质加工后存在于蜡油和渣油中，导致二次加工时催化剂中毒。
因此需要严格保证脱后原油中盐的浓度小于3mgNaCl/L的控制指标。
脱后原油中的水分会增加生产过程中燃料和冷却水的消耗量，而且原油中少量水汽化后体积会急剧增加，造成系统阻力降增大，严重时还会引起分馏塔超压或出现冲塔事故，一般要求脱后原油含水低于0.2％。
为了减轻常减压蒸馏装置设备的结垢与腐蚀，提高现行设备加工重质原油的能力，保证下游装置的平稳运行，我们需要对电脱盐系统各个运行参数进一步优化，同时引进新的设备技术提高电脱盐系统的整体效率。
1电脱盐基本原理电脱盐工艺中，给原油加注新鲜水进行洗涤，使原油中的无机盐溶解到水中，在高压电场的作用下，实现油水分离，原油中的盐份是随着油水分离过程与水一同脱出的。
原油电脱盐的基本原理
原油电脱盐的基本原理存在于原油中的水和溶于水的盐份，一般可以通过洗涤罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降来脱去水和盐，但是由于原油中的水与油是以乳化液的小水滴形式存在时，仅靠此法来脱水和脱盐，则效率低，效果差，难以脱净，不能满足炼油厂深度加工对原油品质指标的要求。
国内外技术专家仔细深入地研究了原油中以乳化状态下存在的小水滴在原油中运动的种种特性，提出了施加高压电，加破乳剂，加温和注水混合等一系列综合措施与技术参数，借助物理凝聚与分离相结合的方法，可以达到高效脱净原油中水和盐的目的。
一、原油中微小水滴的受力与运动分析在原油电脱盐过程中，原油和水（含盐）的分离主要还是依靠油水密度差的重力沉降来实现的，但是这个密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降时受到可观的阻力，影响分离速度。
根据斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介质（原油）中沉降时受到的摩擦阻力可以表示为：F=6πηru式中：f 为粒子在沉降中受到的摩擦阻力η为介质粘度系数r 为粒子的半径u 为粒子的沉降速度而在粘稠的介质（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度 u 又可以表示为：式中：d 为粒子直径△p 为油水密度差g 为重力加速度可见，增大油水密度差△p 和减小分散介质的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又与水滴直径平方成正比，所以在原油电脱盐中，我们要力图控制各种因素，创造条件使微小的水珠聚结变大，加速水滴沉降的油水分离过程。
二、破乳剂对原油电脱盐的作用微小水珠聚结变大成大水滴的主要障碍是其表面有一层坚固的乳化膜，而破乳剂具有亲水亲油两种基因结构，它比乳化剂形成乳化膜具有更小的表面张力和更高的表面活性，使用破乳剂更可破坏乳状液的稳定性，使小水珠易于聚结。
乳化液的具体特性与原油及其中存在的乳化剂有关，目前国内外尚无广谱效力的破乳剂可供工业上通用，因而对每一种原油而言，均要通过具体的实验评价，才能选出一种（或几种）有针对性的有效破乳剂型号，其评选的标准是破乳速度快，油水界面清楚，脱后油中含水少，脱出水中含油少，用量少，价格低，毒性小。
常减压装置中电脱盐系统概述
电脱盐控制系统分析1. 电脱盐进料温度电脱盐罐温度高低对于脱盐效率影响较大，为此应避免电脱盐罐温度突然大幅度波动，电脱盐的最佳操作温度为125±5℃。
温度过低，原油粘度大，破乳困难，脱盐率下降；由于原油导电性随着温度的升高而增大，温度过高，会导致能耗增加，电流的增加会导致电极板上的电压降低，会影响脱盐效果。
另外，温度过高会导致电耗增加，会引起操作不正常，影响脱盐效果。
渣油量、渣油温度变化、各侧线量及侧线温度变化、原油及装置温度、原油含水都将影响电脱盐的操作温度。
电脱盐进料温度异常的调节方法有：（1）联系原油罐区改变原油来料温度在45-65℃；（2）改变提供热源的一路原油换热网络和二路原油换热网络所对应的侧线温度或流量。
2. 电脱盐罐内压力罐内控制一定压力是为了控制原油的蒸发，如果罐内压力较低，产生蒸汽，轻则导致操作不正常，重则引起爆炸。
因此，罐内压力必须维持在高于操作温度下原油和水的饱和蒸汽压。
电脱盐罐内压力异常的调节方法有：（1）调节原油出口阀开度（2）调节两路脱后原油手操阀的开度3. 混合压降当油、水、破乳剂通过混合阀时，混合压降适中可是三者充分混合。
压降过高形成过乳化液，破乳困难；压降过低，达不到破乳剂和水在原油中充分扩散的目的，使脱盐率大大下降。
混合压降异常的调节方法有：（1）提高混合阀压降输出风压；（2）调节原油泵出口开度改变原油流速。
4. 电脱盐罐注水量本装置电脱盐注水量控制在5%，注水目的是为了增加水递减碰撞机会，有利于水滴聚集合洗涤原油中的盐。
由于水是导电的，注水量过大容易形成电桥，造成事故；注水量过小，达不到洗涤和增加水凝结力作用。
电脱盐罐注水量异常调节方法有：（1）改变来水阀门，使水量满足要求；（2）调节净化水来水量，如有必要应切换为软化水。
5. 电脱盐罐界位控制电脱盐的界位控制是非常重要的，若界位太低，则原有脱水的沉降时间变少，不利于脱盐效果，造成脱水带油；若界位太高，不但减少原油在弱电场中的停留时间，而且电脱盐罐容易因为水位过高而导致跳闸，从而影响到电脱盐的操作。
电脱盐变压器工作原理及维护心得
电脱盐变压器工作原理及维护心得中国石油独山子石化公司1000万吨/年常减压装置，主要加工哈萨克斯坦库姆科尔混合原油。
同时，中哈原油管道哈萨克斯坦原油逐年递减，俄罗斯油等逐年增加，并可能超过50%，为具有一定的原油适应能力，同时按三年一修考虑，装置年开工时数8400h。
装置设两级电脱盐V-101A/B，采用高速电脱盐技术。
标签：电脱盐；变压器；小电流选线装置0 引言原油中含有大量氯化钙、氯化镁等含盐成分，会在后续工序中，造成管道和设备的腐蚀，同时也会造成催化剂“中毒”反应，所以炼油第一道工序就是电脱盐。
主要包括电脱盐变压器、控制电路、电脱盐罐和安装在电脱盐罐中的高电压极板。
其关键电气设备为电脱盐变压器。
它的任务是在电脱盐罐内极板间建立起一个强电场，不论电源处于正半周还是负半周，均在二层水平极板之间形成垂直强电场，在垂直极板之间形成倍压强电场，同时极板与水层之间形成交流垂直弱电场。
当注入水和破乳剂后的原油从极板间通过时，加速油水分离，使小水滴聚合成大水滴沉降到罐底。
油在上层，水在下层，把下层的水排掉，盐分就随之脱掉。
1 常见的几种脱盐脱水方法原油脱盐脱水过程中，高压电场脱盐起主要作用，但整个过程要经过重力沉降、加热沉降、化学破乳、电脱盐等几种方法的共同作用。
重力沉降是利用了水比油重的原理将部分油水分离，加热沉降主要是降低原油的粘度，便于脱水脱盐，其中还加入了破乳剂等化学试剂进行化学破乳，但在其中起最重要的作用就是利用高压电场进行电脱盐，这里重点要介绍电脱盐的原理.2 电脱盐变压器的工作原理1000万吨/常减压有2个脱盐罐，6台电脱盐变压器。
为二级脱盐，东面V-101A 为一级脱盐罐，西面V-101B为二级脱盐罐。
每个脱盐罐有3台电脱盐变压器，由配电室1个盘柜控制，现场只有1个操作柱，一副起停按钮。
其中每个电脱盐脱水罐分3隔，每隔罐内有4层极板。
最上层为接地极，下3层为交流高压极。
结构如图1所示：根据电场力公式，电场强度越高，对水滴间的聚积力越大，但电场强度过高，会发生电分散现象，将水滴分散为更小的微小水滴，不利于水滴的聚结，同时电场强度过高，电耗也随之增加。
常减压电脱盐操作流程.
状态，在电场力的作用下使微小水滴聚结成大水 滴，使油水分离，由于大部分盐类是溶解在水中， 因此，脱水与脱盐是同时进行的. 破乳剂比乳化剂具有更小的表面张力、更高的 表面活性，原油中加入破乳剂后，首先分散在原 油乳化液中而后逐渐到达油水界面.由于它具有比 天然乳化剂更高的表面活性，因此破乳剂将代替 乳化剂吸附在油水界面改变了原来的界面性质， 破坏了原来较为牢固的吸附膜，形成一个较弱吸 附膜.并容易受到破坏. 在高压电场中，原油乳化液中的微小水滴由
处理后的原油上升至油层4，在这里由集合管将原
油送出罐外，在罐底为水区1，在2、3区域中脱除 的水沉降集中在水区，由水集合管排出.
三、电脱盐设备及作用
1、电脱盐罐
电脱盐罐是电脱盐的主要设备.一般为 卧式（示意图为）： 6
5
3
4 2 1
1、排水管
2、吹扫管
3、原油入口管
4、人孔
5、电极板 6、原油出口管
于静电感应使之产生诱导偶极，诱导偶极使水滴 与水滴之间产生相互吸引的静电引力.
高压电场对原油中水滴作用示意图： 1、水滴被极化 2、被极化水碰撞 3、水滴沉降
+ + + + － + － － 1 2 3 + + － + + － + －
+
水滴受聚结力的作用，运动速度增大、动能增大， 一方面可以克制乳化膜的阻力，另一方面增加了 水滴间相互碰撞的机会，使微小水滴聚结成大水 滴. 原油经过破乳并在电场的作用下，小水滴 聚结为大水滴，原油和水的分离则是靠油水两种 互不相溶液体密度不同进行沉降分离.
四、电脱盐的工艺流程
电脱盐工艺流程包括原油流程、注破乳剂流程和注、切水流程.
电脱盐原理
电脱盐原理
电脱盐是一种利用电解原理去除水中盐分的方法，它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
电脱盐原理主要是利用电解质溶液在外加电压的作用下，使正负离子向相反极移动，从而实现盐分的分离和去除。
首先，电脱盐原理涉及到电解质溶液的特性。
电解质溶液中的盐分是由正离子和负离子组成的，这些离子在溶液中可以自由移动。
当外加电压作用在电解质溶液上时，正极吸引负离子，负极吸引正离子，从而导致盐分的分离。
其次，电脱盐原理还涉及到电解槽的结构和工作原理。
电解槽通常由两个电极和电解质溶液组成。
在电解过程中，正极释放氧气，负极释放氢气，同时盐分中的离子也会向相反极移动，最终在两极之间形成浓度梯度，使盐分被分离和去除。
最后，电脱盐原理还需要考虑到电解过程中的能量转化和效率问题。
电解过程需要消耗一定的能量，而且在实际应用中，还需要考虑到电解过程的效率和成本。
因此，如何在实际应用中提高电脱盐的效率，减少能量消耗，是一个需要深入研究的问题。
总的来说，电脱盐原理是利用电解质溶液中的离子在外加电压下的移动特性，实现盐分的分离和去除。
它在海水淡化、废水处理等领域有着重要的应用，对于解决水资源短缺和环境污染问题具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，相信电脱盐技术在未来会有更广阔的应用前景。
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常减压电脱盐工作原理
常减压电脱盐技术是一种高效的海水淡化方法，可以将海水中的盐分和杂质去除，得到纯净的淡水。
该技术主要基于电化学原理，利用电场力和离子浓度梯度将盐分分离出来。
常减压电脱盐技术的工作原理是利用半透膜对海水进行过滤，将水中的盐分和杂质分离出来。
半透膜是一种特殊的薄膜，它具有一定的孔径和孔隙度，可以让水分子通过，但是可以阻止盐分和其他大分子物质通过。
半透膜的筛选作用是通过高分子聚合物的空间结构和电化学性质实现的。
在电脱盐过程中，海水被加压送入膜组件，经过半透膜过滤后，产生两个流体流：一是通过膜的淡水流，另一个是被截留在膜上的含盐水流。
由于半透膜只允许水分子通过，而不允许离子通过，因此含盐水流中的盐分和杂质会被截留在膜上，形成一定的压差。
为了维持稳定的脱盐效果，需要在膜组件的两端施加一定的电场力，使得盐分和杂质可以在膜上被更好地分离出来。
施加电场力的方式有两种：一种是交替施加正负电压，使得离子在膜上来回运动，从而促进分离；另一种是施加恒定的直流电压，形成一个稳定的电场，在膜上产生一定的电势差，从而促进盐分的分离。
常减压电脱盐技术具有高效、快速、节能等优点，可以广泛应用于海水淡化、工业废水处理、饮用水净化等领域。
同时，该技术也存
在一些问题，如需要高压设备、半透膜易受污染等，需要进一步完善和改进。
常减压电脱盐技术是一种非常重要的海水淡化方法，通过电化学原理和半透膜过滤技术，可以高效地将盐分和杂质去除，得到纯净的淡水。
随着科技的不断发展，该技术将会发挥越来越重要的作用，为人类的生产和生活带来更多的便利和福利。