原油电脱盐技术研究进展
原油深度脱盐脱水工艺研究
综 述文章编号:1002-1124(2004)08-0032-03 原油深度脱盐脱水工艺研究赵法军,刘一臣,李春敏(大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆163318) 摘 要:介绍了当前国内外原油电脱盐的基本概况,通过采用低温破乳剂,使原油在低温下得到处理净化,然后应用新型电脱盐成套设备和高效破乳剂及脱金属剂,解决了原油深度脱盐问题。
经过对工艺条件进行优化,脱盐后盐含量可达到小于3mg ・L -1的水平。
关键词:深度脱盐;脱水;破乳剂;工艺条件中图分类号:TE868 文献标识码:AStudy on technical of crude oil depth desalting and dew ateringZH AO Fa -jun ,LI U Y i -chen ,LI Chun -min(Chemical Engineering C ollege ,Daqing Petroleum Institute ,Daqing 163318,China ) Abstract :Present situation of crude electrodesalting both domestic and abroad was introduced ,the crude was puri 2fied by adopting low -temperature demulsifire at low -temperature ,after the problem of crude oil depth desalting was re 2s olved with applying complete sets of electrodesalting equipment ,hight -efficient and demetallization agent 1By optimizing the technics situations ,when desalting and dewatering ,the content of salt in crude oil will reduce to less than 3mg ・L -11K ey w ords :depth desalting ;dewatering ;demulsifier ;technics condition收稿日期:2004-05-23作者简介:赵法军(1974-),男,助理工程师,1996年毕业于大庆石油学院石油加工专业,现在大庆石油学院就读硕士研究生。
炼油厂电脱盐用破乳剂的研究进展
３２ Ａ ． Ｐ型破 乳剂
含有 Ｎ Ｐ Ｓ ， ， 等元素 ， 这些元素残 留在原油 中会对 后续加工装置造成危 害， 以炼油厂用破乳剂应 所
该选 用不 含有 害元 素 的主剂 和复配组 分 。 （ ） 破乳 剂 的设计 过 程 中应 适 当加人 具 有 ５在 净水 效果 的组 分 ， 于控 制 脱 出水 的颜 色 和减 少 便 污水 含油 量 引。 （ ） 用 主 剂 、 溶剂 和 表 面 活 性 剂 多 组 分 ６采 助
使原油乳状液界 面膜强度 减弱或破裂使水 珠相 撞， 接触 ， 合并 ， 从原油 中沉降下来。破乳剂的破
乳 机理 如下 ：
通过正相吸附作用 ， 降低油水界面张力 ， 使表
面 自由能减 少 ， 水 滴从 油膜 中解 脱 ， 小 合并 成大水 珠 沉降 出来 ； 通过 反相 乳化 作 用 ， 的破 乳剂 可 以 有 使 Ｗ／ Ｏ型 转 变 成 Ｏ Ｗ ， 在 外 面 很 容 易碰 撞 集 ／ 水 合， 形成 大水 滴 沉 降 出来 ； 通过 反 离 子 作用 ， 为 因
合， 阴离 子 失 去 表 面 活 性 ， 到 破 乳 效 果 ； 过 达 通
“ 润湿” 渗 透” 用 ， 和“ 作 使表 面活性剂穿过 Ｗ Ｏ ／ 型乳状 液 的界 面而 与水 亲 和 ， 而破 乳 。 从
３ 电脱盐 常用 破乳 剂种 类
电脱盐脱水技术是 ２ ０世纪 ９ 年代发展起来 ０
２ １ 年 ９月 ０１
陈 明燕 等． 炼油 厂电脱 盐用破乳剂的研究进展
５ｌ
炼 油 厂 电脱 盐 用 破 ａｌ 研 究 进 展 － ｌ ． 。 － 的 ｍ …
陈 明燕 ，邓 艳 刘 宇程 ，
原油电脱盐电脱水技术
高、低温原油破乳剂
针对我国炼油厂加工原油的性质, 针对我国炼油厂加工原油的性质, 研制开发了适合不同 性质原油的高效破乳剂。 性质原油的高效破乳剂。
（1） AE系列 AE系列
主要产品型号有AE1910 AE1910、 主要成分为多亚乙基胺聚醚 ，主要产品型号有AE1910、 AE2040、AE027等 用于油田、炼厂低温脱水，降低防粘， AE2040、AE027等，用于油田、炼厂低温脱水，降低防粘， 适合于中等密度、 适合于中等密度、高含蜡原油 。
二、电脱盐/脱水的原理 电脱盐/
• 微小水滴在静电场中聚结行为
• 两相邻液滴之间聚结力 d/D） F=6εE2 d 2（d/D）4
F---相邻液滴间聚结力 ---相邻液滴间聚结力 ε---油相介电常数 ---油相介电常数 E---电场强度 ---电场强度 D---相邻液滴中心距 ---相邻液滴中心距 d---乳化液滴直径 ---乳化液滴直径
206 177 213 180 235 269 157 102 254
2.新疆塔化炼油厂上应用
处理能力： 处理能力：150 x 104 t/a 原油性质： 原油性质： • 比重大，最高达0.96 g/cm3 比重大，最高达0.96 • 硫含量，高达2.7%。 硫含量，高达 。 • 盐含量高，多为几百毫克/升，有时达几千 盐含量高，多为几百毫克/ • 沥青质含量及重金属含量高，沥青质和胶质 沥青质含量及重金属含量高， 含量达到了40% 40%左右 含量达到了40%左右
原油电脱盐脱水技术
中国石化集团洛阳石化工程公司 2008年10月 2008年10月
一、炼厂或油田电脱盐/脱水的作用 炼厂或油田电脱盐/
1.净化原油 1.净化原油
脱出原油中的可滤性固体杂质 脱出原油中的水 脱出原油中的可溶于水的盐类
原油脉冲电脱盐技术及工业应用
［ 键 词 ］ 脉 冲 ；电脱 盐 ；脱 水 ；含 盐量 ；原 理 ；应 用 关
．
［ 中图分类号］Ｔ ６ ４ Ｅ ２
［ 文献标识码］Ａ
［ 文章编号］ １０ ０ ０—９５ （００ ５— ３ ２ ０ ７ ２ ２ １ ）０ ０ ５ — ３
原油 含盐 和水是 原油开 采过 程 中的正 常状态 和普 遍现象 ，原 油 中的盐 和水对 原油 加工 过程 的危 害十
电击穿理 论 ，介质 的击 穿 电压 和作 用 时间有 关 ，作用 时间 越短 ，击穿 电压 越高 ，脉 冲 电脱 盐可 以大 幅度
提 高 电场 强度 ，达 到高 速高 效 破 乳 、脱盐 。决 定 脉 冲 电场 特 性 的参 数 有 脉 冲 电 压 、脉 冲频 率 、占空 比
等 ，它们 和原 油在 电场 中 的停 留时间决 定着 脉 冲电脱盐 技术 的破 乳 、节能效 果 。 在 电极上 施加单 向脉冲 电压 时 ，因单 向脉 冲电压 可分解 为直 流 电压与 交流 电压 的叠加 ，即原油 中的 水滴 既受 到直 流 电场 的偶 极力 聚结 作用 ，又受 到 交流 电场 的振荡 聚结作 用 ，同时 电脉 冲可使 原 油 中电场 峰值 提高 很多 ，因而高压 电脉 冲 比交流 电破乳 更有 效 ，高频 高压 脉 冲电场对 乳状 液 中的水滴 能产 生较 大 的振 荡 ，加快水 滴之 间碰 撞和 聚结 ，进 一步提 高破 乳 的能力 ¨ 。 ３ ］
分严 重 。原油脱 盐 的 目标是 要设 法将 原油 中的盐 和水 脱除 ，常采 用 电脱 盐 工艺来 脱 出原油 中的水 ，消除
盐 和水对 石油加 工过 程 的危 害 。 当今 的 电脱 盐工 艺 不仅 仅是 一 种单 纯 的 防腐 手 段 ，伴 随着 脱 盐 、脱 水 、 脱金 属技 术 的 日趋成 熟 ，它 已成 为下 游装置 提供优 质 原料必 不 可少 的原 油 预处理 工艺 过程 ，是炼 油厂 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 以及 改 善产 品 质量 的重要 工 艺 过程 ，
原油电脱盐脱水新技术研究和应用进展
67原油脱盐脱水技术的效果会直接影响炼油厂加工设备的质量安全、运行周期的长短以及效率的高低。
1 高速电脱盐、脱水技术1.1 特征该技术始于20世纪90年代，为增加单套电装置的原有处理量而开发的[1]。
高速电脱盐电脱水技术下的进油分配装置，应包含：油管、电源以及油罐。
其特征在于：电源是通过在罐体中央部分设下高压电极板连起来的；进油分配装置的喷头设在高压电极板中间，并与油管相连。
喷头做成扁仿锤体形，并与管体中央的高压电极板相平行。
锤体形喷头的两端做成喷口，这样一来，原油的喷射面积变广，电场的利用率就能提高。
1.2 在实际中的应用中石油某分公司利用了Ⅲ套常减压设备，将2台直径为φ3600mm×19560mm高速电脱盐罐连接起来，加工阿拉伯地区的轻质原油。
但从2009年起，该装置逐渐用于加工伊朗重油，其结果显示脱盐效果不是很理想，脱盐能力变差，各喷头所喷出的油水乳化液流量不一致，在油水的分界处出现了较为明显的乳化层。
这是由于当加工密度大于0.88g/cm 3的较重原油时，会使其脱盐能力减弱，甚至会出现送电不正常的情况[2]。
遇到这种情况时，应重新设计喷头以及电场分布，以改变原油喷出的分布效果，提高对电场利用的程度，增加原油的停留时间。
2 双进油双电场的电脱盐、脱水技术2.1 特征双进油双电场的电脱盐技术是不改变罐体容积的情况下，对罐体的内外结构进行改变，将电脱盐罐的上下空间充分利用，设立两个独立的电场，电场进油管路也是独立分开，原油在进入管道后同时加入破乳剂、洗涤水，然后两条支管再次分配原油，进油支管上又可以控制原油量的阀口，这样一来，电脱盐罐内的上下电场对原油处理的数量能得到人工控制。
上下部电场分别是一个重油深度脱盐装置，电脱盐脱水设备占地面积小、处理量大，又能达到电脱盐脱水、脱盐率高的效果。
2.2 实际应用中石油某分公司炼油厂采用第六套常减压装置，设计加工能力为8.0Mt/a，加工的是一些重原油的混合油，一开始采用的是高速电脱盐技术，但在操作过程中发现，原有的脱水、脱盐效果不好，合格率较低。
电脱盐技术及最新进展(陈建民)
第Ⅰ部分：原油含盐、含水的危害
腐蚀管线和设备（盐）
氯化物，特别是氯化钙、氯化镁，在加热和有水存在时发 生水解，放出氯化氢，遇水形成盐酸，造成原油蒸馏塔顶低温 部位的腐蚀。
MgCl 2 + 2H2O → Mg(OH) 2 + 2HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
当加工含硫原油时，腐蚀将更加严重：
原油的汽化热350KJ/kg；水的汽化热2600KJ/kg。 原油在加工过程中将经历多次热交换、汽化、冷凝等过程，如 果含有水，汽化热较大的水与原油一起将消耗大量的燃料和冷 却水。
造成设备和管道的结垢和堵塞（盐）
在炉管、换热器内，温度升高使原油的粘度降低，无机盐、 固体颗粒很容易附着在不光滑的管线内表面上，形成垢。降低 传热效率，锈蚀管壁，严重时堵塞炉管或换热器，造成非计划 停工。
通过特殊设计的进油分配器，原油由喷嘴直接进入电脱盐罐电场内，进 油方式为油相进油，喷嘴设计在电场的中央； 电场设计为水平电极板，组成强电场。带电方式有两种形式：一种为 中间 极板带电，上层和下层极板接地；另一种为三层极板都带电；
由于高速电脱盐脱后水在罐内的停留时间长，排水含油指标明显低于低 速电脱盐，减轻了污水处理的压力。
第Ⅲ部分：电脱盐技术及应用
3、交直流电脱盐技术
容器轴线方向依次排列正负相间的垂挂式变极距电极板； 利用了交流电和直流电对水滴的脱除作用； 电场布局合理，脱水率高； 对油品的适应性强；
第Ⅲ部分：电脱盐技术及应用
交直流电脱盐示意图 直流强电场
直流中电场
交流弱电场
第Ⅲ部分：电脱盐技术及应用
国内炼油厂交直流电脱盐技术应用状况
第Ⅲ部分：电脱盐技术及应用
6、平流卧式电脱盐技术
原油脱盐脱水方法进展概述
原油脱盐脱水方法进展概述周淼【摘要】随着对石油资源需求的不断增长和原油开采力度的加大,国内外原油重质化、劣质化趋势日益加剧,原油加工难度增大.尤其是随着所开采原油含盐含水量的增加,给原油的加工和利用带来一定的危害,炼油业迫切需要提高原油的脱盐脱水效率,提高原油的预处理效果.本文在介绍原油含盐含水危害的基础上,系统地介绍了常用的原油脱盐脱水方法,如电化学法、沉降法、过滤法、微波辐射法、声化学法等等.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】4页(P101-104)【关键词】原油;脱盐;脱水;发展现状【作者】周淼【作者单位】山东石大科技集团,山东东营 257061【正文语种】中文【中图分类】TE85原油从地下深处开采出来时,不可避免的含有一定量的水分和盐类。
由于原油产地、开采工艺方法、油田处理过程以及运输方式的不同,原油中盐的种类、含量以及水分的含量也有很大的差异。
水分和盐类对原油后续加工过程的影响十分复杂,危害极大[1,2]。
因此,原油的预处理即原油的脱盐脱水在原油的加工过程中具有十分重要的意义[3]。
近年来,由于石油产品的升级换代及二次加工对原料质量要求的不断提高,对原油脱盐脱水后所能达到的水含量和盐含量都提出了更高的技术要求,如中石化要求脱后原油含盐量<3mg/L,含水率<0.3%,脱后污水含油率不大于 200ppm[4],并明确指出,炼油厂要高度重视脱盐装置的作用和技术开发,要将其作为一套独立的工艺装置来对待。
本论文主要对国内外常用的脱盐脱水技术的原理、方法等进行了综述。
1 原油含盐含水的危害原油中的盐类大部分为水溶性的碱土金属或者碱金属类的无机盐,如氯化钙、氯化镁、氯化钠等,这些盐类大多数溶解在原油所含的水中,以乳状液的形式存在于原油中,在原油的脱盐脱水过程中,可以随着水分的脱除而被一起脱除;另外还有少部分微量金属以油溶性的有机酸盐的形式存在,如铁、钒、镍等,比较难于从原油中脱除。
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展引言随着全球对能源需求的不断增长，石油成为了最重要的能源之一。
然而，原油中的盐和水分含量对于石油的质量和加工过程起着至关重要的作用。
因此，开发高效的原油电脱盐脱水技术成为了当前石油行业的研究热点之一。
本文将对原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展进行全面、详细、完整且深入地探讨。
原油电脱盐脱水技术的定义和原理在开始讨论之前，首先需要明确原油电脱盐脱水技术的定义和原理。
原油电脱盐脱水技术是利用电场作用对原油中的盐和水进行去除的一种技术。
其基本原理是通过在原油中施加电场，利用电荷性质的差异将盐和水分离出来。
研究现状国内研究现状国内对于原油电脱盐脱水技术的研究自上个世纪80年代开始，经过几十年的发展，取得了一系列的成果。
以下是国内研究现状的一些重要进展：1.开发了一种基于电场强化效应的原油电脱盐脱水装置，该装置能够有效地去除原油中的盐和水分。
2.通过改进电极结构和操作条件，提高了原油电脱盐脱水的效率和经济性。
3.进一步研究了原油电脱盐脱水过程中的电场特性和机理，为技术的优化和改进提供了理论基础。
国际研究现状国际上对于原油电脱盐脱水技术的研究也取得了一些进展，以下是一些国际研究现状的例子：1.发展了一种新型的电脱盐脱水技术，利用纳米孔隙材料和电化学反应来去除原油中的盐和水分。
2.利用先进的电化学分离膜技术，实现了高效的原油电脱盐脱水过程。
3.研究了原油中不同类型盐离子的行为特性，为技术的改进提供了依据。
技术挑战和未来发展方向尽管原油电脱盐脱水技术已经取得了一些进展，但仍存在一些技术挑战和改进的空间。
以下是一些可能的未来发展方向：1.提高技术的经济性和可行性，减少设备成本和能耗。
2.进一步研究原油中不同类型盐和水分的行为特性，优化电脱盐脱水过程。
3.探索新的电场强化效应机制，提高技术的效率和效果。
4.发展新型的电脱盐脱水材料和装置，实现总体上的技术突破。
结论原油电脱盐脱水技术是一项具有重要意义的研究课题，其在石油行业的应用前景广阔。
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油 粘度 和增 大水 滴 直 径 可 以加 速水 滴 的沉 降 ， 前
两 者可 以通 过 提 高 电脱 盐 温 度来 实现 ， 后 者 可 以
并于 １ ９ １ １年安装 了第 一 台电 脱水 器 处 理 ＡＰ Ｉ 度 为 １ ３的 原 油 ， １ ９ ３ ５年 安 装 了 第 一 台 电脱 盐 器 。
式中 ： 一水滴 沉 降速度 ； ｄ 一水 滴 直 径 ； ｌ Ｄ ， ｐ ２ 一水 和 油 的密度 ； 一油 的运动 粘度 ； ｇ 一重力 加速 度 。
从式 （ １ ） 可 以看 出 ， 增 大 油水 密 度 差 、 降 低原
Ｃ ｏ ｔ ｔ ｒ ｅ ｌ ｌ 博 士于 １ ９ ０ ９年 申请 了第 一 个 静 电 聚 结
多， 集静 电聚结 、 静置 沉 降分离 于一 体 的卧式 交 流
电脱 水器 在 １ ９ ６ １年 以 后基 本 定 型 。现在 应 用 的
电脱 盐 技 术 都 是采 用 电 、 热、 化 学 相 结 合 的方 法 ， 来脱 除原 油 中 的水 和 可 溶性 盐 ， 达 到 净化 原 油 的 目的 。
综 述 专 论
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ （ ） Ｉ Ｏ Ｇ Ｙ 化 Ｉ 工 Ｎ 科 Ｃ Ｈ 技 Ｅ ， Ｍ ２ ０ Ｉ Ｃ １ ３ Ａ ， Ｌ ２ １ Ｉ （ Ｎ １ Ｄ ） Ｕ ： ７ Ｓ １ Ｔ ～ Ｒ ７ Ｙ ４
原 油 电脱 盐 技 术 研 究 进 展 ＊
张凤 华 ， 张永 生 ， 娄世 松 ， 李 飞 一
（ 辽 宁石油化工大学 化学与材料科学学院 ， 辽宁 抚顺 １ １ ３ ０ ０ １ ）
摘
要： 高硫 高酸 等 重 质 原 油 比例 越 来越 大 ， 且 炼制的原 油品 种更换 频繁 ， 给 原 油 电脱 盐 装 置 带 来
很 大的冲击 。只有通过 开发 新的 电脱盐工 艺装置 ， 评选 最佳 的工艺条件 、 应 用 高效的脱 盐助 剂等 ， 才能
减 压装 置 进行加 工 前先要 进 行脱 盐脱 水处 理 。随 着 原油 重质 化 、 劣质 化趋 势越 来越 明显 ， 原 油脱 盐
溶 在水 中 。进 入 电脱 盐 装 置 ， 乳 状 液 在 电场 与 破 乳 剂 的双重 作用 下 ， 使小 水滴 聚结 成为 大水 滴 ， 然 后 在重 力场 作用 下依 靠油 水密 度差 将水 从原 油 中 分 离 出来 ， 该 过 程基本 上 符合 斯托 克斯 定律 ， 即
从 此利 用 电 场 进 行 破 乳 脱 盐 脱 水 的研 究 开 始 增
通 过加 电场 和 注 破 乳 剂 实 现 。在 电 场 作 用下 ， 原
油 中 的水 滴 沿 电场 方 向极 化 ， 相 邻 液 滴 聚 结成 较 大 的水 滴 ， 它们 的 聚结力 为 ：
Ｆ＝ ＝ ＝ ６ ￡ Ｅ 。 ｒ （ ｒ ／ ｄ ） （ ２ ）
得 到脱 盐脱 水合 格 的 原 油 。作 者 介 绍 了原 油 电脱 盐 的 原 理 ， 装置 的电极形式 ， 影 响 电脱 盐 效 果 的 多 种 工 艺 因素 ， 和 一 些 原 油 电脱 盐 的新 技 术 ， 并 对 其 发 展 趋 势进 行 了展 望 。 关键词 ： 电脱 盐 ； 电极 ； 工 艺条 件 中 图分 类 号 ： ＴＥ ６ ２ ４ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ － ０ ５ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ７ １ — ０ ４
１ ． ２ 原 油 电脱盐 原理
式中 ： Ｆ一水 滴 所 受 偶 极 力 ； ￡ ～半径 ； 一水滴 间距 离 。 从式（ ２ ） 可 以看 出 ， 水 滴 间的 聚结力 与 电场强
度 的平 方成 正 比， 增 大 电场 强 度 有 利 于 水 滴 间 的
＊ ＊通 讯 联 系 人 。
２ 原 油 电脱 盐 装 置
电脱盐 装 置 的主 要 设 备 是 电脱 盐 罐 ， 而 电极
＊中石化集 团公 司资助项 目（ ３ ０ ６ ０ １ ３ ） 。
・
７ ２ ・
第 ２ １ 卷
又是电脱盐罐的核心部件 。原油电脱盐罐经历了 立式 、 球型 、 卧式容器三个阶段 ， 随着电脱盐工艺 的发展， 目前国内外多采用卧式结构 。罐体材料
一一 ｉ ８
一
脱 水 的作 用 越来越 重 要 ， 同时难 度 也增 加 。
１ 原 油 电 脱 盐 技 术 与 原 理
１ ． １ 原 油 电脱 盐技 术
ｄ。 （ ｐ ｌ －ｐ ２ ）
一ｇ
（ １ ）
原 油脱 盐脱 水 的方法 很 多１ ］ ］ ， 但 是在 油 田炼
厂 广泛 应 用 的 技 术 为 电 脱 盐 技 术 。Ｆ ｒ ｅ ｄ ｅ ｒ ｉ ｃ ｋ Ｇ
原油 中约 ９ ０ 的钠 盐 ， ７ Ｏ 的钙 盐 和镁 盐 是
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ０ — １ １
聚结 ， 但 是 电场强 度太 大 时易造 成 电分散 ， 不 利 于
油 水分 离 。
作者简介 ： 张凤华 （ １ ９ ８ ０ －） ， 女， 陕西渭南人 ， 吉林 大学博士 在读 ， 讲师 ， 主要从事石油化工腐蚀科学 与防护方面研究 。
油 田开采 的原 油 中含 有 大 量 的 盐 和水 ， 为 了
水 溶性 的ｌ ３ ］ 。通 过 向原 油 中 注 入 含 氯 低 的新 鲜
水， 溶解 原 油 中的结 晶盐 并稀 释原 油盐 水 ， 经充 分 混合 ， 原油 与水 形成 ｗ／ ０ 型 乳 状液 ， 其 中 的盐 类
减 轻设 备管 线 的腐 蚀 和结 垢 、 降低 能耗 、 提 高二 次 加 工产 品 质量 、 降低催 化 剂 的消耗 等 ， 原油 进入 常