原油脱水及稳定.ppt

原 油 净 化 概 述 脱水原因 增大了液流的体积流量 增大输送的动力能耗 增大了升温过程中的燃料消耗 增大储存量 引发结垢（碳酸盐）和腐蚀（氯化物和硫化物） 影响原油炼制工作的正常进行 原油热化学脱水 原油电脱水（脉冲） 润湿聚结破乳脱水 声波：加强水珠的聚结 超声波：降低能耗，减少破乳剂用量 微波：降低乳状液稳定性，加热乳状液 乳状液的形成条件 至少具有油水两种互不相溶液体 剧烈搅拌 具有乳化剂 石油乳状液的分类 按分散相与分散介质的极性来分类 水包油型（O/W） 油包水型（W/O） 乳状液类型的鉴别 稀释法 染色法 电导法 滤纸润湿法 某些重油与水的乳状液可使用此法 原油乳化程度的变化 自喷油井油嘴前后乳化程度的变化 集油过程中乳化程度的变化 减轻原油乳化程度的措施 正确布局油田脱水装置的位置（早脱水） 预先加入化学破乳剂（早加入） 正确设计和建设集油管道（减少压降） 正确选用增压设备（增压合理） 原油乳状液的性质 分散度 分散相在连续相中的分散程度称为分散度 用内相颗粒平均直径的倒数表示 用以区分乳状液、胶体溶液和真溶液，并影响到其它性质 粘度 影响因素：外相粘度；内相的体积浓度（见下图）；温度；乳状液的分散度（电滞效应）；乳化剂及界面膜的性质；内相颗粒表面带电强弱等 在含水率和其他条件相同的情况下，乳状液内相颗粒直径愈小、分散度愈高，乳状液的粘度愈大 密度：原油含水、含盐后，密度显著增大 电学性质：电导率的大小取决于乳状液的含水率，水颗粒的分散度，含盐、含酸、含碱量 稳定性和老化：乳状液不被破坏，抗油水分层的能力 分散度和原油粘度：随着分散度的增加及粘度的提高，稳定性增强 乳化剂的类型和保护膜 低分子有机物（脂肪酸、环烷酸和低分子胶质）：强度不高 高分子有机物（沥青、沥青质）：界面膜较厚，强度高 粘土、砂粒和高溶点石蜡：强度很高，但石蜡高温时易溶 内相颗粒表面带电：带有极性相同的电荷 温度：温度升高，乳状液稳定性下降 沥青质、胶质、石蜡溶解度增加，膜强度下降 布朗运动增加 水滴膨胀 油气密度差增大 原油粘度减小 能耗增加 蒸发损耗增加 水的PH值：PH值增加，膜的弹性及机械强度下降，稳定性变差 时间：随时间的推移变得稳定，称为乳状液的老化 原油热化学脱水 原油脱水对破乳剂的要求 较强的表面活性 良好的润湿能力：润湿乳化剂 很高的絮凝和聚结能力 破乳温度低，破乳效果好 成本低，用量少 无毒、无害等副作用：无腐蚀、结垢，对人体无害 具有一定的通用性 协同效应：将两种或两种以上的破乳剂以一定比例混合构成一种新的破乳剂，其脱水效果可能高于任何一种单独使用时的效果 破乳剂的稀释温度和使用温度：合理 原油破乳剂的加入 破乳剂的加入位置 注入破乳剂越早，弥散效果越好 合理的较高处理温度可以建立起分子活性 管理方便 破乳剂的加入方式 操作方便，连续均匀，溶液温度宜为35~450C 热化学沉降脱水器 破乳剂的优选 破乳剂类型 按分子结构分为离子型和非离子型 当破乳剂溶于水时，凡能电离生成离子的，称为离子型破乳剂，不能电离的，称为非离子型破乳剂 离子型破乳剂：按其在水溶液中具有表面活性作用离子的电性，分为阴离子、阳离子和两性离子 阴离子型破乳剂 羧酸盐类、磺酸盐类 价格便宜；用量大，效果差、易受电解质影响而减效 阳离子型破乳剂 主要用于O/W型乳状液，兼有杀菌、缓蚀效果 非离子型破乳剂：以环氧乙烷、环氧丙烷等基本有机合成原料为基础，在具有活泼氢的起始剂的引发下，在有催化剂存在时按照一定的程序聚合而成 非离子型破乳剂： 优点：用量少、不发生化学反应，不产生沉淀、脱出的水中含油少，不产生O/W乳状液、脱水成本低 根据其溶解性能分为水溶性、油溶性和部分溶于水部分溶于油三类 水溶性破乳剂：脱水后溶于污水中，可提高破乳剂的使用率或提高油田采收率 油溶性破乳剂：溶于油中，净化原油含水率低，但污水含油量稍高 部分溶于水部分溶于油：以增加使用的灵活性 原油含水超过40%时，油溶性破乳剂使用效率高，水溶性使用效率略差 复配型破乳剂 两种或两种以上破乳剂配伍在一起使用，其破乳作用互相弥补，扬长避短，即协同效应 特点：用药量少，破乳温度低，脱水速度快，脱后净化油、污水质量好，节约能源 破乳剂发展方向 中低相对分子量——高相对分子量 水溶性——油溶性 通用型——专一型 高效低耗，一剂多用 破乳剂的性质与脱水性能 破乳剂的脱水性能衡量指标 脱水率：在规定条件下自原油中脱出的水量与原油中原来所含的总水量之比 出水速度：在一定的静置沉降时间内脱出水量的多少或脱水率的大小 先快后慢 先慢后快 等速度 油水界面状态：一条线；暂时过渡层；永久过渡层 脱出水的含油率： 一般小于0.05% 白色透明，乳白，黄色透明，混浊，黑色透明，乌黑 最佳用量：达到最高破乳