第三章 原油电脱盐
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
原油预处理中的脱盐、脱水的探讨
原油中的水、无机盐以及机械杂质可能加速设备腐蚀，导致催化剂失活，堵塞管道，从而有很大的危害，影响后续加工的稳定性，本文对了解脱盐脱水原理、应用及其运行时影响的因素进行探讨。
目录引言 (2)1.原油含盐含水的危害 (2)1.1.影响塔的正常操作 (2)1.2.增加能量消耗 (2)1.3.腐蚀设备 (2)1.4.影响二次加工原料质量 (3)2.原油脱盐、脱水的原理 (3)3.电脱盐技术及应用 (3)3.1.交流电脱盐技术 (3)3.2.交直流电脱盐技术 (4)3.3.电动态电脱盐技术 (4)3.4.其它技术 (4)4.电脱盐运行的影响因素 (4)4.1.脱水温度 (4)4.2.电场强度及停留时间 (5)4.3.破乳剂 (5)4.4.混合强度 (5)4.5.洗涤水 (6)5.电脱盐运行存在的问题 (6)引言国内电脱盐总体技术水平与国外差距不大。
针对加工高酸原油加工存在的乳化问题，劣质重油、原油重金属脱除等方面有待进一步开发研究电脱盐已不仅仅是-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，它已成为为下游装置提供优质原料必不可少的原油预处理工艺。
1.原油含盐含水的危害从油层中开采出来的石油都伴有水，这些水中都溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。
欧美各国规定，经油田处理后进炼厂的原油含盐量>50mg/L，含水量<0.5%。
我国输送到炼厂的原油含水量常常波动很大，有时甚至远远超过，上述规定的指标。
其原因主要是油田的脱盐、脱水设施不够完善，或是在输送过程中混入水分。
原油中的水、无机盐以及机械杂质可能加速设备腐蚀，导致催化剂失活，堵塞管道，影响后续加工的稳定性，从而影响油品性质及收率，最终导致原油加工费和石油产品成本的提高。
1.1.影响塔的正常操作原油含水量太多,水汽化后，水燕气体积比同样重量的油体积大十几倍至几十倍，这样会造成塔内气相负荷过大,空塔气速过高，使操作不稳定，严重时会引起塔内超压和冲塔事故1.2.增加能量消耗正常生产时蒸馏塔顶温度高于水的沸点温度，所以塔内水是以气相形式存在的，这样不仅会使原油入塔的热负荷增大，这也会使塔顶冷凝冷却器负荷增加，这必然会增加燃料消耗和冷却水用量，降低装置的处理能力。
原油的脱盐脱水
贯
催化裂化、延迟焦化产品分离
穿
几
催化重整产品蒸馏
乎
加氢精制产品蒸馏
整 个
产品质量评价
炼 油
用恩氏蒸馏实验结果，检测油
过
品质量的好坏
程
五、原油蒸馏过程
2、原油蒸馏的类型
闪蒸——平衡冷凝
✓ 闪蒸：原料油加热至部分汽化的温度，经过减压阀减压，达 到一定的温度和压力，使气/液两相在接近平衡情况下迅即分 离，得到相应的气相和液相产物，此过程即为闪蒸。
高压电场中水滴偶极聚结示意
四、原油的脱盐脱水
4、电脱盐脱水的工艺流程
✓ 加破乳剂、洗涤水 ✓ 阀门与管道混合 ✓ 电脱盐罐高电压 ✓ 二次脱盐脱水
四、原油的脱盐脱水
5、电脱盐脱水的主要设备
电脱盐罐
✓ 主要由外壳、电极板、原油分配器等组成； ✓ 上下极板通电，在两层电极板之间形成一个强电场区，此区域加速破乳； ✓ 下层电极板与下面的水面之间又形成一个弱电场区，此区域促进水滴聚结； ✓ 原油分配器保证原油均匀垂直地向上流动
✓ 沿着精馏塔高度建立了两个梯度：①温度梯度，即自塔底 至塔顶温度逐级下降，②浓度梯度，即气、液相物流的轻 组分浓度自塔底至塔顶逐级增大
✓ 多次的气、液相逆流接触，最后在塔顶得到较纯的轻组分， 而在塔底则得到较纯的重组分
✓ 分离精度与分离效率高
五、原油蒸馏过程
3、原油精馏塔的特点
产品分离精度要求较低
采油厂的油-气-水三相分离罐
四、原油的脱盐脱水
2、原油中含水与盐的危害
含水的危害
耗能大，每蒸发1吨水将多消耗约0.1吨燃 煤或燃料油； 水的气化体积大，占用设备气相空间； 给运输增加负担。
含盐的危害
第3章 原油净化第5节
10
图3-5-4 高含水原油三段脱水流程图
11
四、原油脱水新技术
低温脱水技术（破乳剂、加药位置、沉降 低温脱水技术（破乳剂、加药位置、
时间、安全措施）； 时间、安全措施）；
高效原油脱水器（沉降罐、多功能设备）； 高效原油脱水器（沉降罐、多功能设备）； 脱水新工艺（一热多用、旋流分离器脱水、 脱水新工艺（一热多用、旋流分离器脱水、
2
图3-5-1 热化学脱水工艺流程 1—油井；2—计量站；3—油气分离器；4—加热器； 油井； 计量站； 油气分离器； 加热器； 油井 计量站 油气分离器 加热器 5—水封界面调节器； 6—沉降罐； 7—净化油缓冲 水封界面调节器； 沉降罐； 水封界面调节器 沉降罐 净化油缓冲 输油泵； 化学破乳剂； 罐；8—输油泵； I—化学破乳剂；II—油、气、水 输油泵 化学破乳剂 油 混合物； 天然气； 净化油； 脱出水； 混合物；III—天然气；IV—净化油；V—脱出水； 天然气 净化油 脱出水 VI—热媒 热媒
于原油含盐量的降低； 于原油含盐量的降低；
热污水冲洗除砂效果较好 。
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三、高含水原油脱水流程
2、原油含水超过60%，宜采用三段脱水 、原油含水超过 ， （预脱除游离水、热化学脱水、电脱水）。 预脱除游离水、热化学脱水、电脱水）。 高含水原油三段脱水流程如图3-5-4所示。 所示。 高含水原油三段脱水流程如图 所示
游离水脱除和复合电脱等）。 游离水脱除和复合电脱等）。
12
8
三、高含水原油脱水流程
实践证明，污水回掺工艺的优点是： 实践证明，污水回掺工艺的优点是：
由脱水器排出的污水温度比含水原油一般高
10～40℃，使沉降罐内流体温度升高，减少了 ～ ℃ 沉降罐内流体温度升高， 热能的浪费 热能的浪费。
原油电脱盐工艺系统控制方案探讨
原油电脱盐工艺系统控制方案探讨本文系统的论述了原油电脱盐脱水的机理、脱盐器的结构、工艺过程、以及控制方法。
本文深入探讨了脱盐温度、注水水质和注水量的大小、脱盐温度、破乳剂浓度以及混合强度对电脱盐水效果的影响。
标签：电脱盐；原油；破乳剂；脱水原油的电脱盐脱水过程实际上是原油的预处理过程，通过注水、注破乳剂使原油中的盐类溶于水中，聚集成含盐大水滴沉降于罐底，同时还会把原油中固体的机械杂质洗涤下来。
目前，原油的电脱盐脱水是炼油厂重要的原油预处理设施。
1 电脱盐系统工艺流程及简图根据装置加工原油含盐量的高低以及对脱后原油含盐量控制指标的要求，该炼厂电脱盐工艺科采用一级脱盐、二级脱盐、及三级脱盐。
原油经换热器换热后，在混合器前注水、注破乳剂，通过混合器提高混合效果后进入电脱盐罐。
在电脱盐罐中，原油中的水在高压电场作用下沉降分离，将原油中含盐的微小水滴聚结成大水滴，通过自身重力沉降于罐底，依靠切水系统将其切除，为保证脱盐脱水合格，原油依次进入一、二、三级电脱盐罐，合格后的原油沿水平方向送出脱盐罐进入二次换热系统。
2 电脱盐系统控制方案设计2.1 软化水的流量控制采用反馈控制，软化水的流量作为反馈值返回，与设定值相比较，当存在偏差时，会自动调节阀的开度，使输出值与设定值相一致。
2.2 脱盐罐的液位控制采用串级控制方案，脱盐罐的液位控制器与流量控制器相串联，液位控制器的输出作为流量控制器的设定值，两个控制器各有独立的测量输入，只有一个控制器的给定由外部设定。
2.3 脱盐温度脱盐温度是电脱盐操作中的一个重要控制参数，设计控制一般都是采用原油与其他热流介质进行换热，温度的高低对乳化液破乳和水滴沉降速度有显著影响。
降低油相的粘度，增加油水的密度差，增大水滴直径，可加快水滴的沉降速度。
2.4 电场强度小水滴间的聚结力F与电场强度的平方成正比，同样大小水滴间的聚结力可以表示为：F=6KE2r2（r/L）42.5 注水2.5.1 注水水质电脱盐所注洗涤水碱性过高会促进油水乳化，因此在操作条件优化过程中对所采用的洗涤水性质进行了分析，从分析数据看：软化水最佳；新水pH值适宜但盐含量相对较高；净化水盐含量较低但pH值高。
原油电脱盐效果的影响因素分析获奖科研报告
原油电脱盐效果的影响因素分析获奖科研报告【摘要】随着国内原油品质逐渐劣质化，加工高含盐、高含水原油的比重变得越来越大，原油电脱盐效果不佳会影响到下游装置的生产运行。
本文对原油电脱盐效果的影响因素进行了分析，包括电场强度、油水混合强度、操作温度、注水量及水质、破乳剂类型及用量等。
结合现场生产实际情况，有针对性地对电脱盐运行进行优化。
【关键词】原油；电脱盐；腐蚀;破乳1原油含盐含水的危害原油含盐、含水量较高会对原油储运、加工、产品质量及设备运行等均造成很大危害，其中原油加工过程中的影响最大，主要体现在以下几个方面：1.1增加负荷和能耗水的存在，加大了原油的重量和体积，加大了管线输运过程中的动能消耗。
原油的汽化热350KJ∕kg;水的汽化热2600KJ∕kg0原油在加工过程中将经历多次热交换、汽化、冷凝等过程，汽化热较大的水与原油一起将消耗大量的燃料和冷却水。
1.2影响常减压蒸储原油经换热器初步升温后，温度已超过水的沸点。
若原油中含水为1%,汽化后水的体积占总体积的11%,会造成蒸僧塔内气速过大,阻止液体正常沉降，易引起冲塔等操作事故。
13引起设备结盐在炉管、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。
1.4腐蚀设备原油中的氯蜜能水解生成具有强腐蚀性的HC1,在低温设备部位特别是存在水分时，会形成盐酸，造成原油蒸储塔顶低温部位的腐蚀。
腐蚀反应如下：1.5影响原油深度加工深度加工中大多是在催化剂存在下的化学变化，例如催化裂化技术、加氢裂化等。
在这些过程中，为防止催化剂中毒，必须对原料油中的盐份给予限制，如减压渣油作为重油催化裂化原料时要求Na+小于Ippm;作为加氢脱硫原料时要求Na+小于3ppm°作延迟焦化原料时，如果含盐太高，特别上是含钙太高时常因灰含量高使产品质量达不到理想的技术指标。
原油电脱盐
Desulphurization Unit
Sulfur Recovery Unit
2020/3/30
石油化工过程系统概论
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西南石油大学
第一章 原油电脱盐 Crude oil electrical desalting
2020/3/30
石油化工过程系统概论
5
西南石油大学
§1.1 The main use and technical process of electrical
2020/3/30
石油化工过程系统概论
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西南石油大学
在油中表面活性物质（如环烷酸、胶质、沥 青质等）分散在水滴的表面，使水滴稳定地分散 在油中，从而阻止了水滴的聚集。
因此，脱水的关键是破坏乳化剂的作用，使 油水不能形成乳化液，细小的水滴就可以相互聚 集成大的颗粒、沉降，最终达到油水分离的目的。
原油中的盐类大部分是溶于所含的水中，所以， 脱盐脱水是同时进行的。
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石油化工过程系统概论
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西南石油大学
三、破乳的方法： 1.化学破乳法：针对乳状液的性质，加入相
应的化学破乳剂，可将稳定的乳状液转化 为不稳定的状态，从而达到脱盐脱水的目 的。
破乳剂本身也是表面活性物质，但它的性质 与乳化剂相反，它是水包油型表面活性剂。破乳 剂的破乳作用是在油水界面进行的。它能迅速浓 集于界面，与乳化剂相竞争，夺取界面位置而被 吸附。原有的比较牢固的吸附膜被削弱甚至破坏， 小水滴就比较容易聚结，进而沉降分离出来。
Atmospheric and Vacuum Distillation Unit
Catalytic cracking unit
Delayed coking unit
电脱盐工作原理
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。
电脱盐
常减压装置常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故称为常减压装置。
主要包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。
从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。
基本原理：电脱盐基本原理：为了脱掉原油中的盐份，要注入一定数量的新鲜水，使原油中的盐充分溶解于水中，形成石油与水的乳化液。
在强弱电场与破乳剂的作用下，破坏了乳化液的保护膜，使水滴由小变大，不断聚合形成较大的水滴，借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离，因为盐溶于水，所以脱水的过程也就是脱盐的过程。
常压蒸馏和减压蒸馏都属物理过程，经脱盐、脱水的混合原料油加热后在蒸馏塔里，根据其沸点的不同，从塔顶到塔底分成沸点不同的油品，即为馏分，这些馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂，绝大多是作为二次加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又称为原油的一次加工。
主要设备：1、电脱盐罐其主要部件为原油分配器与电级板。
原油分配器的作用是使从底部进入的原油通过分配器后能够均匀地垂直向上流动，目的一般采用低速槽型分配器。
电极板一般有水平和垂直两种形式。
交流电脱盐罐常采用水平电极板，交直流脱盐罐则采用垂直电极板。
水平电极板往往为两至三层。
2、防爆高阻抗变压器变压器是电脱盐设备的关键设备。
3、混合设施。
油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适的浓度。
一般来说，分散细，脱盐率高；但分散过细时可形成稳定乳化液反而使脱盐率下降。
脱盐设备多用静态混合器与可调差压的混合阀串联来达到上述目的。
工艺流程：炼油厂多采用二级脱盐工艺，图：1-1 所在地址常压蒸馏原理：精馏又称分馏，它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。
原油之所以能够利用分馏的方法进行分离，其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。
电脱盐培训讲义
原油预处理原油预处理技术：石油中除了碳和氢两种元素外还含有硫、氯、氮、氧非金属元素以及铁、镍、钒、铜、钠、钙、镁、锌、钴等金属元素，有的原油还含有砷、硅等。
这些元素，特别是硫、氯、铁、镍、钒、钠、钙、砷等对石油的加工极为不利，有的形成化合物会严重腐蚀设备、工艺管道并且对产品质量造成影响，有的会对加工过程的催化剂降低活性，甚至造成永久性失活。
原油的电脱盐脱水过程实际上是原油的预处理过程，其意义已不只是脱除原油中的盐类。
我们知道，随着石油资源的不断开发，目前世界上的商品原油不但其组分复杂，已逐渐脱离了产地的特点，由于其开采方式、在油田的处理方式以及运输方式的变化，原油中各种有害于加工过程的杂质也十分复杂。
因此，原油加工前的预处理就越发显得重要了。
目前，原油的电脱盐脱水是炼油厂重要的原油预处理设施。
原油电脱盐过程实际上是一个萃取过程。
通过水把原油中溶于水的无机盐类萃取出来，水还有个洗涤的作用，同时还会把原油中的固体的机械杂质洗涤下来。
电场的作用是帮助水和原油分离的。
在原油电脱盐工艺过程中通常要加注破乳剂，这是因为原油中的无机盐类是溶解在原油所含的原始水中，原油中的原始水是以水滴的形式放分散在原油中，在水滴的表面有一层油膜，阻止水滴的聚结。
-脱盐指标原油的脱盐指标主要由以下三项：脱后原油含盐（NaCl当量）mg/l脱后原油含水%排污水的含油ppm具体指标一方面要考虑到常减压蒸馏装置腐蚀部位的选材、允许腐蚀余度要求，另一方面要考虑下游二次加工装置对原料中重金属离子特别是Na+的含量要求。
影响脱盐效果的因素：电场强度破乳剂性质及其注入量注水量和水质油水混合强度电脱盐的操作条件：温度、压力原油在电脱盐罐内的分布电脱盐罐油水界面之间乳化层的消除电脱盐罐的冲洗。
界位控制电脱盐技术的关键设备：变压器电极板混合设备原油进口分布器及出口收集器及其效果电脱盐罐油水界面之间乳化层的消除电脱盐罐的反冲洗系统。
电脱盐的排水系统电场强度：进入电场内的原油匀速上升通过电场，原油是连续相，水是分散相，以水滴的形式存在于原油中，电场的作用是促进水滴的聚结、加速油和水的分离。
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第三章原油电脱盐电脱盐是常减压蒸馏的第一道工序。
原油中的盐和水的存在，给炼油装置的稳定操作、设备防腐带来了危害。
因此在原油蒸馏前必须进行脱水脱盐。
伴随着脱盐、脱水技术的日趋成熟，它已变成为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理工艺，是炼油厂降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要工艺过程。
3.1 电脱盐的作用原油中所含的金属盐类，可分为两种类型：一类是油溶性的金属化合物或有机盐类，它们以溶解状态存在于原油中；另一类是水溶性的碱金属或碱土金属盐类，它们除极少数以悬浮结晶态存在于原油中外，大部分溶解在水中并以乳化液的形式存在于原油中。
这些金属化合物或盐类对原油加工的全过程和产品质量均有着重要的影响。
电脱盐主要是脱除原油中的无机盐。
原油脱盐脱水的重要性：(1) 减少腐蚀介质，减轻设备腐蚀原油所含无机盐有NaCl、CaCl2和MgCl2等。
这些盐类在原油蒸馏过程中会发生水解反应生成氯化氢。
过去人们认为在蒸馏过程中NaCl是不水解的，因此曾采用注碱（ NaOH ）措施，便于将MgCl2和CaCl2转化成NaCl以减少氯化氢的生成。
但是这一方法并不可靠，实践证明原油中含有硫酸盐、环烷酸或某些金属元素时，温度低于300 ℃ NaCl便会发生水解反应，盐类水解产生的氯化氢随挥发油气进入分馏塔顶及冷凝冷却系统，遇到冷凝水便溶于水中形成盐酸，这是造成常减压装置初馏塔、常压塔和减压塔塔顶及其冷凝冷却系统设备腐蚀的重要原因。
加工含硫原油时，蒸馏装置的塔顶系统硫化氢含量将急剧上升。
如果氯化氢水溶液同时有硫化氢存在，由于硫化氢的类似催化作用，将使腐蚀加剧。
(2) 满足产品质量和二次加工要求原油脱盐不仅仅是为防腐蚀的需要，更重要的是为了减少原料油中的金属离子。
原油中所含的盐类经蒸馏后主要进入重质馏分中，会造成下游装置的催化剂失活。
搞好电脱盐对石油焦、燃料油产品质量的提高有重要作用。
氯化氢的存在不仅导致腐蚀，而且会缩短催化剂寿命。
金属对催化裂化催化剂的危害也很大，如金属钠会中和催化剂的酸性活性中心，置换掉催化剂的氢和稀土，并使 CO 助燃剂中毒。
铁离子形成的盐类会造成加氢催化剂床层的压降升高。
(3) 提高传热效率，延长开工周期良好的脱盐操作，可减轻换热器、加热炉等设备的结垢、结焦和腐蚀等问题的发生。
有利于提高冷换设备的传热效率，延长装置的开工周期。
3.2 典型电脱盐的工艺流程目前国内电脱盐装置一般采用二级脱盐，为达到深度脱盐目的也有采用三级脱盐的，工艺流程如图3-1、图3-2。
图3-1典型二级电脱盐的工艺流程图图3-2典型三级电脱盐的工艺流程图3.3 原油电脱盐的原理及目的原油中含有水，同时也含有胶质、沥青质等天然乳化剂，加之原油在开采和输送过程中，由于剧烈扰动，使水以微滴状态分散在原油中，原油中的乳化剂靠吸附作用浓集在油水界面上，组成牢固的分子膜，形成稳定的乳化液，乳化液的稳定程度取决于乳化剂性质、浓度、原油本身性质、水分散程度、乳化液形成时间长短等因素，机械强烈的搅动，乳化剂浓度高，原油粘度大，乳化液形成的时间长，将增加乳化液的稳定程度。
3.3.1 原理和目的原油电脱盐主要是通过注水，使原油中的盐溶解在水中，同时加入破乳剂，破坏其乳化状态，在电场的作用下，使微小水滴聚结成大水滴，在重力的作用下，使油水分离。
电脱盐就是在原油蒸馏前尽最大可能的切除原油中的水和盐、金属等，CaCl2，MgCl2，NaCl可溶于原油中的水。
若能脱除和降低原油中的水和盐的含量，也就减弱和消除了腐蚀。
由于原油中的大部分盐类是溶解于水中，因此电脱盐脱盐与脱水是同时进行的。
近年来随着原油加工深度的提高，重油催化裂化以及重整、加氢裂化等临氢工艺技术的开发和广泛应用，原油脱盐已经不仅仅是为了防腐而且成为对后续加工工艺所用催化剂免受污染的一种保护手段。
脱除氯化物的同时还能脱除如镍、钒，砷（包括其中的钠）等对裂化、加氢、重整等催化剂的的有害毒物而且一般是脱盐深度越深，残存的有害物质越少，已经要求脱后原油达到含盐＜3 mgNaCl/L 。
3.3.2 原油电脱盐技术根据原油分配器和电极板型式，衍生出各种电脱盐技术：(1) 交流电脱盐技术交流电脱盐罐一般采用三层水平极板，中层送电，极板间距不同，形成上部强电场下部弱电场。
当原油自下而上通过高压电场时，含盐的水微滴在电场力的作用下产生偶极性，水滴两端产生相反负荷，在电场力的作用下将水滴拉长，由于电场是交变的，水滴随之产生震荡，同时在破乳剂的作用下，使水微滴聚结成大水滴，从而实现油水分离。
交流电脱盐罐结构如图3-3。
（2）交直流电脱盐技术交直流电脱盐一般为垂直电极，其变压器加整流设备，罐内电场自下而上为交流弱电场，直流弱电场和直流强电场。
在下部的交流弱电场中同交流电脱盐一样，一些大颗粒水滴的聚结而得到分离。
在直流电场中，在电场力的作用下，同样产生偶极性，水滴间吸引复合，只是电场不交变。
偶极化后的水滴由于在电场中位置的不平衡，使水滴产生向正负极水平移动而原油流动和水滴沉降是上下运动，这就比交流电场大大增大水滴的复合机率。
其特点是：脱盐脱水率高，对油品的适应性强，能耗低。
图3-3 交流电脱盐罐结构图（3）高速电脱盐技术美国Petrolite公司开发的高速原油电脱盐技术采用三层水平电极板，电场形式为交流电场。
与常规交流电脱盐的最大区别是，高速电脱盐区不设弱电场区，上层极板与中间极板的距离相等，且均为强电场；采用特殊结构的进料分配器，使油水混合料直接进入上下两个强电场中。
高速脱盐具有单罐处理能力大、电耗低、脱盐排水含油少，有利于处理较重、较粘的原等优点。
交流电脱盐罐结构如图3-3示图3-4 交直流电脱盐罐结构图（4）鼠笼式电脱盐技术鼠笼式电脱盐技术的特点有：采用多层偏心鼠笼式组合电极，形成多层的环形电场，能最大限度占据罐内空间使有效电场空间增大，并可消除电场死角，电场利用率高。
电极组合相邻两层电极间距，由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场由顶到底逐渐减弱，在横截面上分布为“上强下弱”。
在罐内油料含水较小的上部为强电场，而在油料含水较大的下部为弱电场，分布较合理。
油料在罐内水平流动，环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线下降，减轻了油料与沉降水产生二次污染的返混现象。
在沿油料流动方向，设多种鼠笼式组合电极，分别产生弱电场，过度电场和强电场，分段脱盐，脱水，电场分布较好。
鼠笼式电脱盐示意图如图3-5。
图3-5 鼠笼式电脱盐示意图（5）微波分离技术MST工艺该工艺采用微波范围内的电磁辐射将稳定且难于破坏的乳化液分离为油、水和固体。
乳化液中的水相部分优先吸收微波能量，加热后导致絮凝和沉降分离，从而使乳化液失稳，再通过微波分离工艺加速其沉降分离。
3.3.3 提高电脱盐合格率措施(1）高速电脱盐和低速电脱盐设计选型，结合自身原油性质、现场布置等因素统筹考虑，可以考虑将两种类型进行结合，以提高电脱盐装置的抗干扰能力。
(2）加强对电脱盐装置的工艺技术管理。
（3）提高电脱盐装置自动化控制水平，把重要参数引入主控室或 DCS ，实现对控制参数的实时监控。
(4）开展破乳剂的筛选，降低水溶性破乳剂的单耗和成本。
根据不同类型原油，针对性的筛选出几种脱盐效果好的破乳剂，提高电脱盐的破乳脱盐效果。
(5）在有条件的炼厂开展码头岸罐或长输线注破乳剂，以增加破乳剂的混合强度，提高脱后含盐合格率。
(6）适当增加电脱盐装置脱前原油、脱后原油盐含量、电脱盐污水油含量分析频次，定期开展电脱盐装置盐平衡标定。
加强对采样、分析过程的监控，减少分析误差。
3.4电脱盐的主要设备3.4.1 电脱盐罐内设备（1）电脱盐罐电脱盐罐是电脱盐的主要设备。
一般为卧式，国外也有采用球形罐，罐的尺寸取决于原油在强电场中的停留时间，罐内设有两层或三层电极板，一般为三层电极板。
设有三层极板的罐，一般在中间极板接电，带电极板与上层极板设计成强电场，与下层极板设计成弱电场。
（2）电极板电极板的作用是在电极板间形成均匀电场。
电极板的结构采用钢管组合型式，便于安装和检修。
（3）原油分配器一般在下层电极板的下方，设有原油入口分配器，分配器的作用是将原油沿罐的水平截面均匀分布，使原油与水的乳化液在电场中均匀上升。
分配器的结构基本上分两种，如管式的在管上均布小孔，另一种为倒槽式，在槽的四周开有小孔，倒槽式分配器适用于粘度大、杂质多或重质原油，可以避免分配器堵塞。
（4）罐顶集合管电脱盐罐的上方设有集合管或集合槽，将脱后原油沿水平方向均匀的收集并送出电脱盐罐。
（5）罐底排水收集管电脱盐罐底部设有排水收集管，将积沉在罐底的水沿水平方向收集并排出电脱盐罐外。
（6）罐底反冲洗设施在电脱盐罐底部设有反冲洗设施，在不停工的情况下，定期将沉积在电脱盐罐底的污泥状杂质搅拌并随着水排出电脱盐罐外。
3.4.2 电脱盐罐外设备（1）混合器在原油进电脱盐罐前，要注破乳剂、注水，使其与原油充分混合，因此在电脱盐前要设混合器。
混合器的结构一般由静态混合器与偏转球型阀组成，静态混合器起混合作用，偏转球型阀带执行机构，可调节混合器前后的压差。
（2）取样冷却器有的装置在原油电脱盐罐后设有取样冷却器，以利于原油冷却后采样分析。
3.5电脱盐的正常操作从电脱盐的工作原理来看，原油电脱盐脱水实质就是一个乳化液的破乳沉降分离过程。
它是通过加热、加化学试剂和高压电场等三种措施使乳化液破乳，再经沉降分离。
3.5.1 电脱盐正常维护和检查检查脱盐温度、压力是否在指标内，油水界面是否正常，观察切水是否带油，电流表所示电流是否正常，注水量是否适当，各连接法兰、阀门是否有泄漏，破乳剂泵运转是否正常，破乳剂加入量是否正常。
3.5.2 电脱盐的在线冲洗操作因原油含杂质较多，这些固体杂质慢慢的聚积沉降在罐底，影响电脱盐脱盐效率，因此对电脱盐罐要定期进行冲洗。
电脱盐的在线冲洗操作步骤：（1）贯通水冲洗流程，关闭需冲洗罐的注水及该罐变压器的送电，开始冲洗操作。
电脱盐罐冲洗要一个一个的冲洗，不能同时冲洗。
（2）开始冲洗时，注意冲洗量不能大于机泵的额定流量，防止跳闸造成不必要的操作混乱。
（3）观察水界面检查口，开排污阀排水，严格控制油水界面，水界面防止超高或水界面过低跑油。
（4）当排放污水为清水时，可认为已冲洗干净，一般冲洗时间为30分钟至1个小时。
（5）在冲洗过程中，如果电流发生变化，电流超过标准值时，应及时停至冲洗，加强脱水。
3.5.3 影响电脱盐操作的因素（1）电脱盐罐进油温度温度是原油脱盐过程中一个重要操作条件。
提高温度，使原油的粘度降低，减少水滴运动阻力，有利于水滴运动。
温度升高还使油水界面的张力降低，水滴受热膨胀，使乳化液膜减弱，有利于破乳和聚结。
另外温度升高，增大了布朗运动速度，也增强了聚集力。