电脱盐工作原理
电脱盐技术介绍
谢谢 欢迎探讨！
1、水平电极板
2、垂直电极板
3、鼠笼式电极板
4、交流电变压器
5、直流电变压器
6、交直流电变压器
7、脉冲电变压器
三 、电破乳原理
•偶极聚结 •电泳聚结 •振荡聚结
1、偶极聚结
2、电泳聚结
3、振荡聚结
四 、脉冲电脱盐技术
1、脉冲参数
•脉冲电压峰值 •脉冲频率
周期 T = Ton + Toff 频率 f = 1/T • 占空比 占空比 C = Ton /( Ton + Toff )
• 节能控制
当选择节能模式时，CPU通过限制电压、频率、占空比， 达到节能目的。节能模式时，最大占空比为32%，其他功能 不变。
• 电场击穿保护跟踪控制
当工况变化导致电场发生击穿时，微电脑控制器 可
自动调节电压和电流，既保护设备不损坏，又使设备能自 动恢复工作。控制曲线如下图：
说明： 1）t1 时刻发生击穿，微电脑 控制器封锁输出。 2）t2 时刻，微电脑控制器解 除封锁。t2-t1=0.1s 3）t3 时刻，输出电压恢复到 95%击穿电压。t3-t2=3～5 s 4）t3—t4，输出电压保持95% 击穿电压。t4-t3=10 s 5）t4 时刻, 恢复正常控制功能， 直至下一次发生击穿。
电脱盐技术介绍
2010年4月
一、电脱盐工艺过程
注水
溶解原油 中的盐类
注破乳剂、加高压电
原油
混合
关键一
脱出原油中盐 类和固定杂质
破乳
关键二
油水分离
二、现有电脱盐技术
• 极板结构：两层极板、三层极板、 鼠笼极板、吊挂极板等。
• 供电方式：交流电场、直流电场、 交直流电场、脉冲电场等。
国内原油电脱盐技术现状r
降低能耗
消除盐垢
提高油品质量
减轻催化剂污染
4
3 电脱盐工艺流程
5
4 电脱盐原理
电脱盐的本质是注水洗盐，原油电脱盐主要包括三个工 艺过程：
● 油、水、破乳剂的混合 ● 电化学破乳 ● 大水滴的沉降
6
4.1 油、水、破乳剂的混合
原油相
水 破乳剂
原油相
小水滴 结晶盐 水相
小水滴 水相
7
4.1 油、水、破乳剂的混合
时间
原油脱后含水波动图
控制指标：原油脱后含水小于0.5%
27
5.6 新型鼠笼式电脱盐技术在重质塔河油的应用
塔河原油主要性质
分析项目
单位
数据
密度（20℃）
g/cm3
937.8
水含量
Wt%
无
盐含量
mgNaCl/l
274.5
金属
Ni
mg/l
132.6
V
mg/l
315.1
Ca
mg/l
1.42
Mg
mg/l
0.81
中海油QHD32-6油田原油的主要性质
分析项目
单位
数据
密度（20℃）
g/cm3
0.9415
粘度（80℃）
mm2/s
308.22
水含量
Wt%
31.2
盐含量
mgNaCl/l
265.2
重金属
Ni
mg/l
11.0
V
mg/l
0.5
Na
mg/l
186.6
Mg
mg/l
1.3
Ca
mg/l
14.0
灰份
原油电脱盐电脱水技术
（1） AE系列 鼠笼式电极与水平板电极巧妙结合，具有两者的优点。
减轻蒸馏装置塔顶低温部位腐蚀
G重力
F合力
பைடு நூலகம்
主要成分为多亚乙基胺聚醚 获中国石化集团公司科技进步一等奖1项、二等奖
原油深度脱盐脱水成套设备
，主要产品型号有AE1910、
脱出原油中的可滤性固体杂质
满D-足--相脱邻后液含A滴盐E中小2心于0距54m0g/、L（指A标E）0，2含7水等为痕，迹。用于油田、炼厂低温脱水，降低防粘，
脱前含盐mg/l
206 177 213 180 235 269 157 102 254
单级脱后含水 %
0.5 0.35 0.4 0.4 0.33 0.56 0.42 0.5 0.47
单级脱后含盐 mg/l
12.8 16.9 9.5 14.0 18.7 20.5 12.9 10.3 17.2
2.新疆塔化炼油厂上应用
6.27
3.32
5.95 4.75 1.85 2.73 1.22 2.37
脱后含水，%
一级
二级
三级
痕迹
痕迹
痕迹
痕迹 痕迹
痕迹 痕迹
痕迹 痕迹 痕迹 痕迹 痕迹
分析
日期 05-10-07
脱后盐含量，mg/L
一级
二级
三级
10.56
6.71
1.12
2.73
05-10-08 13.11
8.44
3.21
4.05
▪ 工程特点：
• 对加工塔河原油没有很好的工业经验
• 原油中Na 和 Ca 会促进炉管结焦，电脱盐脱后盐含量应 <5mg/L。工业试验表明，当盐含量>8mg/L时，焦化炉管 会产生严重结焦。
EDI(连续电除盐技术)的工作原理
EDI（连续电除盐技术）的工作原理一、原水中常含有钠、钙、镁、氯、硝酸盐、碳酸盐、硅等溶解盐。
这些盐是由负电离子（负离子）和正电离子（正离子）组成。
反渗透可以除去其中超过99%的离子。
自来水也含有微量金属，溶解的气体（如CO2）和其它必须在工业处理中去除的弱离子化的化合物（如硅和硼砂）。
二、RO出水（EDI进水）一般为4-30us（电导），根据不同需要，超纯水或去离子水一般电阻为2-15MΩ.CM。
E-CELL的EDI通过用氢离子或氢氧根离子将它们交换并将它们送至浓水流中除去它们。
交换反应在模块的纯化室进行，在那里阴离子交换树脂用它们的氢氧根离子（OH-）来交换溶解盐中的阳离子（如CL-）。
相应地，阳离子交换树脂用它们交换树脂用它们的氢离子（H+）来交换溶解盐中的阳离子（如Na+）。
在位于模块两端的阳极（+）和阴极（-）之间加一直流电场。
电势就使交换到树脂上的离子沿着树脂粒的表面迁移并通过膜进入浓水室。
阳极吸引负离子（如OH-，CL-）。
这些离子穿过阴离子膜进入相临的浓水流却被阴离子膜阻隔，从而留在浓水流中。
阴极吸引纯水流中的阳离子（如H+，Na+）。
这些离子穿过阳离子选择膜，进入相临的浓水流却被阴离子膜阻隔，从而留在浓水流中。
三、当水流过这两种平行的室时，离子在纯水室被除并在相临的浓水流中聚积，然后由浓水流将其从模块中带走。
在纯水及浓水中离子交换树脂的使用是E-CELL。
EDI技术和专利的关键。
一个重要的现象在纯水室的离子交换脂中发生。
在电势差高的局部区域，电化学反应分解的水产生的大量的H+和OH-。
在混床离子交换树脂中局部H+和OH- 的产生使树脂和膜不需要添加化学药品就可以持续再生。
使EDI处于最佳工作状态、不出故障的基本要求是对EDI进水进行适当的预处理。
进水中的杂质对去离子模块有很大影响。
并可能导致缩短模块的寿命。
EDI正常运行的最低条件：四、以下是保证EDI正常运行的最低条件。
为了使系统运行效果更佳，系统设计时应适当提高这些条件。
电吸附除盐技术
电吸附除盐技术电吸附除盐技术（Electrosorb Technology），简称（EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
该技术利用通电电极表面带电的特性对水中离子进行静电吸附，从而实现水质的净化目的。
电吸附技术原理时间：2011-08-02 来源：作者：水处理中的盐类大多是以离子（带正电或负电）的状态存在。
电吸附除盐技术的基本思想就是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，使离子在双电层内富集，大大降低溶液本体浓度，从而实现对水溶液的除盐。
电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。
原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中离子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。
随着电极吸附离子的增多，离子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，获得净化/淡化的产品水。
工作过程示意图在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸/脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸/脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。
当含有一定量盐类的原水经过由高功能电极材料组成的电吸附模块时，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和。
此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此得到再生。
再生过程示意图由于电吸附过程主要利用电场力的作用将阴、阳离子分别吸附到不同的电极表面形成双电层，这会使同一极面上的难溶盐离子浓度积相对低得多，可有效防止难溶盐结垢现象的发生。
其次，电吸附极板间水径流与极板呈切线方向，不利于水中析出难溶盐结晶在极板上的生长。
电吸附可以在浓水难溶盐过饱和状态下运行。
另外，在电吸附模块中，由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡导致产生氢离子含量较多的出水，通过倒极的方式，略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。
电脱水、电脱盐讲解
第四节电脱水、电脱盐工艺设计一、原油脱水和脱盐的目的及标准1.原油脱水和脱盐的目的和方法在石油开采过程中，通常从地下采出的原油含有水或盐，并随着开采年限的增加与注水开发，油井产水量也会不断地增加直到开采失去经济价值而废弃该油井。
如果在生产过程中原油不进行脱水处理，一方面含水量较高会增加原油在生产、储存和运输等过程中设备容量，增加了开发过程中的成本；另一方面不能满足用户对含水量要求。
如果达不到用户的要求，就会降低原油的销售价格或失去该原油产品的市场竞争力。
脱水的最终目的是分离出油水混合液中的污水及杂质，以获得合格的商品原油，达到原油销售的含水标准。
常见的原油脱水的方法主要有：重力沉降、加热沉降、化学脱水、电脱水与电化学脱水等。
这几种脱水方法在海上油田开发中均被采用，大多数的情况下是两种或以上的方法组合使用。
具体采用何种流程和方法可根据油品性质、含水率及乳化程度、油田工程方案具体情况，通过试验及技术经济对比确定。
由于电化学脱水具有破乳能力强，脱水效率高，占地面积小等特点，在海上油田中得到了广泛的应用。
原油含盐量过高不仅会增加原油在处理、运输和储存过程中设备或管道的腐蚀，更重要的是对下游炼油厂来说，含盐量过高不能进入炼厂进行直接加工炼制。
一般情况下，炼厂在买入原油时要规定原油含盐量指标。
在工艺设计过程中，应根据原油中的含水量和水中的含盐量，计算确定最终原油中的含盐量是否低于规定的指标，如果不能满足要求，则应采取经济有效的工艺方法，使原油中的含盐量低于规定的指标。
脱盐工艺主要利用原油中的盐易溶解于淡水中的原理，采用淡水“冲洗”含盐原油的方法。
由于原油中盐溶于水中，在脱水的同时也脱除了大部分的盐。
原油含水量减少，盐含量也相应地减少，并最终能满足用户要求。
从理论上看，原油产品含水量越低，则其含盐量就越小；冲洗后水中盐浓度越低，则其含盐量就越小。
所以，对于含盐原油脱水越干净，冲洗水及冲洗次数越多，最终原油含盐量越低，但这会大大增加生产成本，一般会考虑采用最经济的工艺处理方案达到能满足用户需要即可。
电脱盐操作
电脱盐岗位操作原油是由不同烃类化合物组成的混合物，其中还含有少量其他物质，主要是少量金属盐类、微量重金属、固体杂质及一定量的水。
所含的盐类除少量以晶体状态悬浮于油中外，大部分溶于原油所含水中，形成含盐水并与原油形成乳化液。
在这种乳化液中，一般含盐水为分散相，而原油则为连续相，形成油包水型乳化液。
这些物质的存在会对原油加工产生一系列的不利影响。
因此，应在加工之前对原油进行预处理，以除去或尽量减少这些有害物质。
一、原油中含盐、含水对常减压装置及下游装置加工带来的危害1、影响常减压装置蒸馏的平稳操作：原油中的少量水被加热汽化后体积会急剧增加，占用大量的管道、设备空间，相应地减少了装置的加工能力。
另外，水的突然汽化还会造成系统压降增加，泵出口压力升高，动力消耗增加。
同时，也会使原油蒸馏塔内气体速度增加，导致操作波动，严重时还会引起塔内超压和冲塔事故。
2、增加常减压装置蒸馏过程中的能量消耗：3、造成设备和管道的结垢或堵塞4、造成设备和管道腐蚀5、造成后续加工过程催化剂中毒6、影响产品质量一、脱盐脱水原理原油中的盐，太多数溶于水中，少部分以固体存在。
由于原油中有环烷酸等乳化剂，使原油与水形成较稳定的油包水乳化液。
我们在原油中加水（软化水）是为了溶解原油中的固体盐，然后把原油中的水脱掉，盐也就脱掉了。
但因原油与其形成的乳化液很稳定，不好脱，我们就用电破乳法将乳化液通过高压电场时，水滴就因为感应或其它原因带上电荷。
有的带上正电荷，有的带上负电荷，有的则是原有带的电荷，有的水滴一端可能带正电荷，另一端带负电荷。
在高压电场作用下，带正电荷的水滴向负极运动，而带负电荷的则向正极运动。
在移动过程中，在介质阻力的作用下，原为球形的液滴变成卵形。
表面形状的改变，使薄膜各处所受的张力不等而被削弱，甚至破坏。
不同电荷的水滴又相互吸引、碰撞，小水滴合并为大水滴。
在重力作用下逐渐沉降下来，进入水相脱除。
二、工艺卡片压力：≯1.0MPa，≮0.6Mpa温度： 110-140℃混合阀前后差压： 0.01-0.1 MPa油水界位： 30-60%注水量：一级：3~5%；二级：4~6%（对原油）脱后含盐: ≯3mg/l脱后含水：≤0.5%切水含油：≯150 mg/l相电流：≯额定电流。
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。
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匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的
距离(m)｝
)电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做工W=U*q d 正负极之间的距离
原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。
为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%)，充分混合，然后在破乳剂和高压电场的
作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。
原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。
水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈
大，温度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。
在这些因素中，水滴直径和油水相对密度
差是关键，当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时，水滴就不能下沉，而随油
上浮，达不到沉降分离的目的。
由于受加工原油质量变差、种类更换频繁等因素的影响，导致了电脱盐装置脱盐效率的降低，脱盐效果变
差。
通过分析原因,可进行调整工艺操作、改进破乳剂的注入位置，提高脱盐效率。
关键词：电脱盐脱水原油破乳剂
前言
原油蒸馏车间的电脱盐装置,主要进行原油的电脱盐脱水，来保证原油的正常加工。
但由于所加工的原油质
量波动很大，致使电脱盐的操作受到了很大的影响，不仅使脱盐效率、脱后原油含盐合格率降低，而且也
给设备的防腐和原油的二次加工带来了诸多的问题。
造成原油质量波动的原因可能有以下几点:[1]
1)随着原油深度开采和油田挖潜增效,回收了大量落地油,进来的原油性质越来越差,有些原油如库西油,长庆油其盐含量高达300～400mg/l,并含有少量泥沙,乳化水等,这些原油的脱盐脱水非常困难.
2）所加工的原油在某一时期是以几种原油的混合方式形成的，因此其所含的成分比较复杂。
3）有时所加工的原油为长期贮存于罐底的剩余油，?由于此种原油中的乳化液形成的时间比较长，从而生
成了较为顽固的所谓“老化”乳化液，给破乳带来了一定的困难。
因此，稳定原油质量是提高脱盐率的一个关键环节。
一.原油性质对电脱盐装置操作的影响分析
由于原油来源紧张，原油质量与以往相比波动很大，从而直接影响了电脱盐装置的平稳操作。
通过对兰州
石化炼油厂的调查进行分析，分析结果如下图表。
表1原油盐含量的变化对脱盐效率及脱后合格率的影响
项目库西原油含盐量脱盐率% 脱后合格率%
1 80.0 94.
2 64.0
2 56.7 93.6 67.2。