原油电脱盐及基本原理
电脱盐基本知识
结构简单，安装方便，每层的结构相同。
电场强度均匀，可避免电极板之间的不均匀放电。
重量轻，对绝缘吊挂的要求低。
）缺点一：运行电流大，能耗较大。
）缺点二：运行效率较低，一般标准罐的处理量在
以下。
交直流电脱盐
交直流电脱盐罐内的极板分布为垂挂式正负相间，电场分布是自下而上分为交流弱电
场、直流弱电场和直流强电场。交直流电脱盐极板安装示意图见图
）能耗低，电消耗量比交直流电脱盐还低
四、电脱盐的主要设备
罐体
电脱盐的罐体一般选用
材质，罐体厚度较大，
级的脱盐罐壁厚为
级的壁厚就超过
以上。脱盐罐的外形绝大多数是卧式罐，少数采用立式或球
形的。
交流变压器
交流变压器是为电脱盐提供强电场的电源设备，
具有如下特点：
（ 防爆特性
根据石油化工企业生产的特殊要求，变压器设计
）适 用 性 变压器具有良好的环境适应性，对应用场所的要求非常低。
）可 靠 性 变压器和电抗器采用共轭整体铁芯结构，机械性能好，选择优良的硅钢芯片，损耗低， 空载电流小，具有良好的节能特性。
整流箱 交直流电脱盐所使用的电源是在交流变压器的输出端加一个大功率的交直流整流箱，以 得到直流电源。 在此基础上，又推出一种变流电脱盐变压器，即将交流变压器和整流箱安装在一个油箱 里成一整体。
交流电场。油水乳化液在经过交流电场和直流电场后能够被充分分离。在这种设计的基础
上，处理轻质原油理论上可提高处理量一倍，处理重质原油处理量比处理轻质油略微减少，
但比同质的原油可提高
倍。
高速电脱盐的优点：
电脱盐罐的容量可最大限度地被利用。
电极板的面积能够最大限度地被利用。
技术合理的原油分配系统。
原油电脱原理
原油电脱原理
原油电脱是一种用电场作用将原油中的杂质和水分从中分离出来的方法。
其原理是利用原油的电导率不同于水和杂质的电导率的特性。
在原油电脱过程中，首先将原油与稀释剂混合，以降低原油的粘度。
然后将混合液通过电场作用区域，即电脱器。
电脱器内部设置有两组电极，分别为阳极和阴极。
当电场加电时，阳极吸引带有正电荷的离子，而阴极吸引带有负电荷的离子。
由于原油中存在杂质和水分，使原油具有一定的电导率。
而杂质和水分会带有离子，因此它们会受到电场力的作用，被电极吸引并沉积在电脱器的阳极或阴极上。
经过一段时间的电脱作用后，原油中的杂质和水分逐渐沉积在电极上，形成悬浮物，从而实现了对原油中的杂质和水分的去除。
电脱器可通过调节电场强度和作用时间来控制原油中杂质和水分的去除效果。
实际应用中，通常会进行多次电脱操作，以提高分离效率。
总之，原油电脱是一种利用电场作用将原油中的杂质和水分从中分离出来的方法。
通过控制电场强度和作用时间，可以实现对原油的净化和提纯。
石油化工概论(双语)西南石油大学
第一章原油电脱盐（Crude oil electrical desalting）一、原油电脱盐的工作原理：在高压交流电场内，原油中的微小水滴受到电场极化作用聚集成大水滴，在油水密度差的作用，水滴在油中沉降分离，原油中的盐溶解于水，随水脱除。
沉降到下部水中的固体杂质也随水排出或沉积在罐底部。
1.The processing capacity of the crude oil（原油流量）决定脱盐罐单位生产能力2.the injection capacity of the washing water （洗涤水注入量）一级注水量5% 二级注水量4% 过多电场不稳定3.The mixing intensity of the crude oil and the water （油水混合强度）4. The injection capacity and the type of the demulsifier（破乳剂类型和注入量）5. The controlling position of oil-water interface level（罐内油水界面控制位置）保持在低于极板某一位置6. The operating temperature of desalting （脱盐操作温度）一般原油脱盐温度100~120 重质原油125~1487. The pressure of the desalting tank（操作压力）保持压力比脱盐罐中油水压力蒸汽压高0.15MPa8. The electric field intensity（电场强度）大多数6~10V（太强水滴不易分解，太弱水滴不易凝集）9. The residence time of the crude oil in the strong electric field（原油在强电场中停留时间）2~3分钟重质油3分钟以上10. water quality（水质要求）排出水6~8V二、电脱盐罐Electrical desalting tank三、混合器admixer（1）静态混合器(static mixer)（2）混合阀(Mixing valve)四、变压器Transformer五、油水界面控制仪water-oil interface control meter六、.写出下列装置的英文名称。
34电脱盐工作原理
34电脱盐工作原理匀强电场的场强E＝UAB/d｛UAB:AB两点间；)电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做工W；原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应；由于受加工原油质量变差、种类更换频繁等因素的影响；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；1)随着原油深度开采和油田挖潜增效,回收了大量落；2）所加工的原油在某一时匀强电场的场强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。
原油电脱水器原理(Dewatering)
电脱水器单元一、电脱水器的工业背景二、电脱水器的工作原理1。
电脱水器的工作原理2。
电脱水器水滴聚结原理3。
电脱水器脱水性能分析三、电脱水器的结构说明1。
电脱水器结构（交流）2。
电脱水器结构（交直流）四、电脱水单元仿真工艺说明1。
工艺流程简介2。
流程示意图2。
仿真界面简介电脱水器的工业背景从油井开采出来的原油，除了夹带少量的泥沙、铁锈等固体杂质外，由于地下水的存在及油田注水等原因，原油中都含有水分，并且在这些水中都溶有钠钙镁等盐类。
而且其含量与油田的地质条件和开发年限均有关系。
原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。
而且增加了升温时的燃料消耗，甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。
因此，原油含水有百害无一利。
所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节，一直受到人们的重视。
返回常用的原油脱水工艺技术有：沉降分离脱水。
这是利用水重油轻的原理，在原油通过一个特定的装置时，使水下沉，油、水分开。
这也是所有原油脱水的基本过程。
化学破乳脱水。
即利用化学药剂，使乳化状态的油水实行分离。
化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。
电破乳脱水。
用于电破乳的高强度电场，有交流电，直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。
其基本原理是通过电离子的作用，促使油、水离子的分离。
润湿聚结破乳。
在原油脱水和原油稳定过程中，加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。
这也就促使了油水分离。
返回电脱水器的工作原理原油经过多次沉降分离后，原油的含水量大大降低，此后原油中的水基本上是以乳化水滴的形式存在，由于原油黏度较大，这种油包水的乳化液，状态稳定，用普通的沉降方法无法分离，要破坏这种稳定状态，需要依靠化学物质、电场以及重力等多种因素的作用，最终使水得以聚集、沉降而分离。
、利用电场破坏稳定乳化膜是一个有效的方法，乳化液滴通过高压电场时，其中的水滴被感应带电形成偶极，它们在电力线方向上呈直线排列，电吸引力使相邻水滴靠近、接触、聚结而沉降分离，一般还会在原油中加入适量的破乳剂以破坏乳化膜，增强水滴聚集能力。
电脱盐操作法
电脱盐操作法1、电脱盐的基本原理原油脱盐、脱水装置的主要任务是将油中的分散的很细、并被一层牢固乳化膜包围的水滴进行聚结、脱除。
由于单纯依靠重力作用难以沉降脱除，因此一般采用加热、加入化学药剂和高压电场三个破乳手段。
对炼厂来说，这三个手段同时采用，但后者是主要的。
采用加热的办法，提高温度可以降低乳化液滴表面膜的强度，但是只有在石蜡占优势的天然乳化剂的石油乳化液中，在加热时，油水方能分层，而这类乳化液为数不多。
实际上，常常是通过加入破乳剂来进行破乳。
其实质就是降低表面膜的结构——机械“栅栏”的能量，使表面膜破坏。
从而使微小的乳化的水滴而结成大的水滴而沉降下来。
一般认为，化学破乳剂在破乳过程中分为四个阶段：1）把药剂加到原油中，并使之分布到整个油相中，进入到被乳化的水滴上；2）药剂渗入到到被除数乳化的水滴的保护层，并使保护层破坏；3）保护层破坏后，破乳化的水滴互相接近和接触；4）液滴聚结，破乳化的水滴从连续相分离出来。
高压电场破乳的机理在于它能使水滴产生诱导偶极，或带上静电荷，从而在水滴与水滴间，水滴与电极间产生静电力。
水滴受力的作用，运动速度增大，动能增加。
当水滴互相碰撞时，其动能和静电引力能够克服乳化膜的障碍而彼此聚结起来。
在聚结作用的同时，电场还会使水滴发生分散作用，即由于偶极矩的增大，水滴变形加剧导致在电场作用下最后分裂开。
在正常操作条件下，水滴的聚结是主要的，而只有电位梯度相当高时，水滴的电分散趋势不可忽视。
水滴迅速聚结直径变大后，在其重力的作用下，克服了原油自下向上的流动的作用力逐渐沉降到罐下部来。
见图高压电场对油中水滴的作用示意图1——被极化变形而带感生电荷的水滴；2——两水滴在偶极间力作用下碰撞；3——接触电极而带静电荷的水滴，在静电力下向另一极运动；4——较大水滴因静电力而拉长；5——拉长时的水滴在电场作用下分裂成小水滴。
一般情况下，原油中的盐是溶于水的。
当沉积到罐下部的水被脱除时，原油中部分盐溶于水随之脱除。
第六章原油的脱盐脱水
（2）影响常减压蒸馏的正常操作。含水过多的原油，水分气 化，气相体积大增，造成蒸馏塔内压降增加，气速过大， 易引起冲塔等操作事故。
（3）原油中的盐类，随着水分蒸发，盐分在换热器和加热炉管 壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动阻力，严重时导 至堵塞管路，烧穿管壁、造成事故。
（4）腐蚀设备，缩短开工周期。CaCl2和MgCl2能水解生成具有 强腐蚀性的HCl，特别是在低温设备部分存在水分时，形 成盐酸，腐蚀更为严重。
g ：重力加速度，m/s2。
措施：加热、加破乳剂、高压电场、注水
注意：加热沉降脱水时，温度不能过高，否则原油中轻组分和 水会气化，脱盐罐需采用很高压力才能正常操作，因此一般加 热温度为100℃左右。当原油和水呈乳状液时，仅靠加热沉降无 法解决脱盐脱水问题，必须采用电化学脱盐脱水方法。
三、 原油脱盐脱水工艺
Fe+ H2S → FeS+H2 FeS+2HCl →FeCl2+H2S
（5）盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催化剂、 影响二次加工原料质量及产品质量。
因此原油进入炼油厂后，必须先进行脱盐脱水，使含水 量达到0.1%～0.2%。含盐量<5mg/l，对于有渣油加氢或重 油催化裂化过程的炼油厂，要求原油含盐量<3mg/l。
原油含盐含水对原油储运、加工、产品质量及设备等均 造成很大危害，主要为：
（1）增加储运、加工设备（如油罐、油罐车或输油管线、机 泵、 蒸馏塔、加热炉、冷换设备等）的负荷，增加动力、热能 和冷却水等的消耗。例如一座年处理量为250万吨的常减 压蒸馏装置，如果原油含水量增加1%，热能耗将增加约 7000MJ/h。
(培训)电脱
5
电脱水原理
电泳聚结
液体介质中带电的胶体微粒在外电场作用下相对液体的迁移现象 。
+
+ -
+ +
-
+
+ -
-
电泳聚结：电泳过程中水滴的碰撞，（直流电场中较多）
6
• 分子的极性和偶极矩 分子都是由带正电荷的核和带负电荷的电子组成。对 于每一种电荷讲，可看成与质量一样，有一个重心，即 假定电荷集中于这一点。我们把分子中正、负电荷集中 的点分别称为“正电荷中心”和“负电荷中心”。分析 各种分子中电荷的分布情况，发现有的分子正、负电荷 中心不重合，正电荷集中的点为“+”极，负电荷集中的 点为“-”极，这样分子产生了偶极(与奇相对，是双)， 称为极性分子；有的分子正、负电荷中心重合，不产生 偶极，称为非极性分子。
+
10
电脱水原理 交直流实现方法
11
电脱水原理 LF13-2DPP电脱交直流实现方法
12
电脱水原理
电脱水电场方式
直流电场，交流电场，交直流电场
13
电脱水原理 电脱水方式
直流电场，交流电场，交直流电场
14
电脱水器结构
15
电脱水器结构
16
电脱水器结构
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电脱水器结构
18
电脱水器结构
19
电脱水器
1
1.原油脱盐脱水的基本原理
2.电脱器的基本原理
3.电脱器的构造
Байду номын сангаас
2
电脱水原理
原油脱盐脱水的基本原理
原油中的盐大部分溶于水中，所以脱水的同时，盐也被脱除 。常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的新鲜水，以 溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成新的乳状液，然 后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴 ，聚集成较大水滴，因密度差别，借助重力水滴从油中沉降、分
原油电脱盐的原理
原油电脱盐的原理原油中含有许多钠、钾、镁、钙等杂质，这些杂质在炼油过程中会影响产品的质量和成本。
为了减小这些杂质对炼油过程的影响，需要将杂质去除，而原油电脱盐是现代常用的一种去除杂质的方法。
电脱盐的基本原理电脱盐是利用电解原理将原油中的离子杂质移除的过程。
电脱盐系统由阴极、阳极、盐桶和电源组成。
阴极和阳极之间通有原油，直接面对电极的盐桶内则含有电解质溶液。
通常情况下，使用的电解质为NaCl或CaCl2。
在电子流的作用下，阴极上会产生电子，而阳极则失去电子，因而形成了电势差。
盐桶中的Na+和Cl-也会随着电子流的作用而移动，Na+向阳极方向移动，Cl-则向阴极方向移动。
由于原油中的镁、钙等离子活动度低，因此它们会被Na+和Cl-压向盐桶的侧面而无法到达电极上。
在电解质的溶液中，Na+和Cl-会很快被耗尽，此时，阳极和阴极上形成的电位差将逐渐降低，当电势差小于一定值时，盐桶中的Na+和Cl-将不再移动，电路将自动终止。
此时，原油中的杂质已经被去除。
优点原油电脱盐有以下优点：1.高效：电脱盐技术可以快速有效地去除原油中的杂质。
2.自动化：整个过程能够自动进行，不需要人工干预。
3.清洁：电脱盐过程中不需要使用任何化学试剂，是一种非常环保的方法。
4.经济：电脱盐的操作简单，成本低，节约了炼油过程中的成本。
缺点然而，原油电脱盐也存在着以下缺点：1.能耗较高：电脱盐过程需要消耗大量的电能。
2.对电极的腐蚀：电解质会对电极产生腐蚀作用，需要经常更换。
3.没有充分考虑海水中的影响：电脱盐方法是在对电解质控制下进行的，对海水的腐蚀和杂质控制考虑不足。
应用原油电脱盐方法在炼油和化工生产中得到了广泛应用。
此外，在海水淡化、污水处理和汽车冷却液的制造中也有着重要的地位。
结论总之，电脱盐作为一种高效、环保的技术，在现代工业中发挥着重要的作用。
但是在使用时需要注意其缺陷，尽可能加以克服，以提高该技术应用的效率。
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一、引言随着全球经济的发展，原油的需求量不断增加。
然而，原油中含有大量的杂质，如盐分、水分等，这些杂质会对炼油过程产生不利影响。
因此，原油电脱盐脱水技术逐渐成为了一种重要的技术手段。
本文将对原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展进行探讨。
二、原油电脱盐脱水技术概述1. 原理原油电脱盐脱水技术是利用电场作用将含有盐分和水分的原油中的离子和微小颗粒物质移除，从而达到去除杂质的目的。
2. 工艺流程该技术主要包括预处理、电场处理和后处理三个步骤。
预处理主要是将原油中较大颗粒物质去除；电场处理则是利用电场作用将离子和微小颗粒物质移除；后处理则是对经过电场处理后的液体进行进一步净化。
3. 优点与传统物理化学方法相比，该技术具有能耗低、设备简单、操作方便等优点。
三、原油电脱盐脱水技术的研究现状1. 国内研究现状国内学者对该技术的研究主要集中在工艺优化和机理探究两个方面。
例如，上海交通大学的王婷等人通过实验研究发现，电场强度、电极距离和处理时间等因素对原油电脱盐脱水效果有显著影响。
此外，中国科学院大连化学物理研究所的杨晓云等人通过分子模拟方法探究了原油中钾离子在电场作用下的运动规律。
2. 国际研究现状国际上对该技术的研究相对较为成熟。
例如，美国康奈尔大学的Katsenovich等人通过实验发现，利用直流电场可以将原油中约90%的钾离子去除。
此外，英国曼彻斯特大学的Zhang等人则利用纳米材料改善了该技术的效果。
四、原油电脱盐脱水技术存在的问题及展望1. 存在的问题目前，原油电脱盐脱水技术还存在一些问题，如处理效率低、设备成本高等。
此外，该技术对原油中的微小颗粒物质去除效果不佳。
2. 展望未来，可以通过优化工艺流程和改进设备结构等手段来提高该技术的效率。
此外，结合纳米材料和其他新型材料也是提高该技术效果的重要途径。
五、结论综上所述，原油电脱盐脱水技术是一种有效去除原油中杂质的方法。
虽然该技术还存在一些问题，但随着研究的深入和技术的不断发展，相信其将会得到更广泛应用。
第三章原油电脱盐
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。
原油电脱盐电脱水技术课件
通过实验和模拟研究，不断优化工艺参数和操作 条件，以提高处理效果和降低能耗。
3
工艺改进
针对现有工艺的不足和问题，进行改进和革新， 以提高整体工艺的技术水平和竞争力。
04 原油电脱盐电脱水技术设 备与材料
主要设备介绍
静电脱盐器
用于原油中水滴的脱除，通过高压电场的作用， 使水滴凝聚并从原油中分离出来。
发展阶段
随着科技的不断进步，20世纪中叶开 始，人们逐渐研发出更加先进的电脱 盐电脱水技术和设备，并逐步推广应 用。
技术的重要性及应用领域
重要性
原油电脱盐电脱水技术对于提高原油 品质、保护设备和管道、减少环境污 染等方面具有重要意义。
应用领域
该技术广泛应用于石油工业中的原油 开采、运输、加工等环节，是保障石 油工业稳定、高效运行的关键技术之 一。 Nhomakorabea概述
某炼油厂的电脱盐工艺存在一些问题， 需要进行优化以提高处理效果和降低能
耗。
实施效果
经过优化后，电脱盐工艺的能耗降低 20%，处理效果明显提高，原油含水
量和盐分含量均得到有效控制。
技术方案
采用新型的电脱盐设备和工艺流程， 调整操作参数，加强设备维护和管理。
结论
电脱盐工艺优化在该炼油厂取得了成 功，为类似炼油厂的电脱盐工艺改进 提供了有益的参考。
智能化自动化
未来电脱盐技术将更加注重智能化和 自动化，提高生产效率。
多功能集成化
未来电脱盐技术将实现多种功能的集 成，满足更广泛的应用需求。
06 原油电脱盐电脱水技术案 例分析
案例一：某油田的电脱盐脱水项目
概述
技术方案
某油田的电脱盐脱水项目是为了满足原油 处理要求，提高原油品质和脱水效果而进 行的。
原油的预处理----电化学脱盐脱水
如何去除原油中的盐与水
原油中的大部分盐溶于原油所含的水分中 采取有效的油水分离的手段，可同时去除原油
中的盐。 悬浮在原油中的盐细粒，可采取向原油中注入
部分淡水（约原油总量的5%）来溶解。
电—化学脱盐脱水基本原理
在原油中注入一定量淡水（5%左右）
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岁月匆匆像一阵风，有多少故事留下感动。愿曾经的相遇，无论是锦上添花，还是追悔莫及；无论是青涩年华的懵懂赏 识，还是成长岁月无法躲避的经历……愿曾经的过往，依然如花芬芳四溢，永远无悔岁月赐予的美好相遇。
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原油中含盐对设备的腐蚀
主要为Mgcl2 、Cacl2的水解反应，生成盐酸， 造成金属设备的腐蚀。反应如下： Mgcl2+2H2O〓Mg(OH)2↓+2Hcl Cacl2+2H2O〓Ca(OH)2+2Hcl ↓↓ Fe+Hcl 〓Fecl2+H2
原油的脱盐脱水
当水滴直径>0.5×10-6m时，水滴沉降速度基本上符合球 形粒子在静止流体中自由沉降的斯托克斯（Stokes）定律：
2 d1 ( 1 2 ) g 18 22
式中
ω ：水滴沉降速度，m/s； d1：水滴直径，m； ρ 1 ：水密度，kg/m3 ρ 2：原油密度，kg/m3； υ 2：原油粘度m2/s； g ：重力加速度，m/s2。
盐也被脱除。常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低 的新鲜水，以溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成
新的乳状液，然后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用
下，使微小的水滴，聚集成较大水滴，因密度差别，借助重力 水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的目的，称为电化学脱 盐脱水，简称电脱盐过程。
水分，盐类除小部分呈结晶状悬浮在原油中外，大部分溶于 水中。水分大都以微粒状分散在油中，形成较稳定的油包水
型乳状液。
原油含盐含水对原油储运、加工、产品质量及设备等均 造成很大危害，主要为：
（1）增加储运、加工设备（如油罐、油罐车或输油管线、机 泵、 蒸馏塔、加热炉、冷换设备等）的负荷，增加动力、热能 和冷却水等的消耗。例如一座年处理量为 250 万吨的常减 压蒸馏装置，如果原油含水量增加 1%，热能耗将增加约 7000MJ/h。 （ 2 ） 影响常减压蒸馏的正常操作。含水过多的原油，水分气 化，气相体积大增，造成蒸馏塔内压降增加，气速过大， 易引起冲塔等操作事故。 （3）原油中的盐类，随着水分蒸发，盐分在换热器和加热炉管 壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动阻力，严重时导 至堵塞管路，烧穿管壁、造成事故。
措施：加热、加破乳剂、高压电场、注水
注意：加热沉降脱水时，温度不能过高，否则原油中轻组分和 水会气化，脱盐罐需采用很高压力才能正常操作，因此一般加
电脱盐工作原理
电脱盐的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。
_原油电脱盐解读
2019/3/13
石油化工过程系统概论
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西南石油大学
原油电脱盐是石油加工的第一道工序。
Main purpose
2019/3/13
get rid of water ,Inorganic salt and Organic Sour salt（有机酸盐）
get rid of Alkali metals （碱金 属）and Heavy metals get rid of Mire（泥） and other impurity（杂质）
2019/3/13
石油化工过程系统概论
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西南石油大学
二、原油电脱盐的工序
原油电脱盐的工序包括： (1) 脱盐前水洗。用于除去原油中溶于水的酸（Sour ） 、
碱（alkali ）、盐( salt) 等无机物。 (2) 沉淀(Precipitation) 。某些不溶于水的杂质，可以吸附
在固体颗粒表面或聚集在水滴表面，随固体物或水滴一 起沉淀，与油分离。 (3)破乳（ Demulsification ）。通过向原油中加入破乳剂， 使水和杂质更有效的分离。
? 电场强度E越大，F越大。但提高 E有一定限度。 当E等于或大于 电场临界分散强度 时，水滴受电 分散作用，使已聚集的较大水滴又开始分散。
? 国外文献介绍水滴的电场临界梯度为4．70 kV/cm 。工业 上实际采用的电场梯度远低于电场临界强度。我国现时各 炼油厂采用的实际强电场梯度为500~1000 V/cm, 弱电场 梯度为150~300V/cm 。
the addition of demulsifier Mixing Desalination
drainage
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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。
在特殊情况下，也有采用几种破乳剂按一定比例进行复配的方法，对付某些原油，破乳效果比使用单一破乳剂效果好。
三、电场对原油电脱盐的作用原油中乳化液比较稳定，单凭破乳剂的热化学沉降方法往往达不到脱盐要求，且耗费时间，设备也过于庞大。
实验证明：施加一定强度的电场，对加快原油脱水有非常明显的作用。
原油中乳状液的微小水珠无论在交流还是直流电场中，都会因感生而产生诱导偶级子，顺电场方向的两端带上不同电荷，接触电级的还会带上静电荷。
在电场作用下，微小水珠的运动速度加快，动能增加，在互相碰撞中，其动能和静电引力势能便能服乳化膜的障碍而彼此迅速聚结起来，变成较大水滴，加速沉降和油水分离。
研究结果表明：在原油中大小相当的两个球状水珠之间的静电引力可以表示为：F=6KE2r2r/L4式中：F 为等径小水珠间的静电引力K 为由油与水介电常数决定的常数E 为电场强度r 水珠的半径L 为两水珠间的中心间距从上式可以看出，聚结力 F 与电场强度 E 的平方，水珠自身半径 r的平方和（r/L）比值的四次方成正比，这说明，电场强度对水珠的聚结力又会有更急剧的增加。
研究还证实：电场强度不宜过高，否则不仅耗电量增大，还会使大水滴产生电分散的相反效果，不利于聚结，因而电场强度应当根据实际油品和设备工况，合理选择控制，一般推荐强电场的强度为 600～2000V/cm 之间。
四、温度对原油电脱盐的影响原油被加热升温，粘度显著下降，水滴在其中运动的所受阻力减少，运动速度加快，互相碰撞机会增多，不仅聚结倾向增大，而且大的水滴的沉降速度也明显加快，同时，某些乳化剂在原油中的溶解度增大，引起乳化膜自行破坏，所有这些，均有利于原油破乳而脱出水和盐。
但是。
温度超过一定限度，油水界面表面张力减小，电分散加剧，使临界水滴的直径减小，水滴沉降速度降低，尤其对于使用水溶性破乳剂的情况下，在其温高达浊点温度时，其破乳作用也急剧下降，因而电脱盐的油温要合理选择，结合技术经济指标来确定，一般情况下，电脱盐的温度随着原油密度变大而提高。
五、注水与混合对原油电脱盐的作用向电脱盐装置的原油注水，目的在于稀释原油中所含水的盐浓度和溶解油中结晶状的盐并增大水滴的直径，使脱后原油含水量达到规定指标时，可以大大减少脱后油中的含盐量，提高脱盐率。
注水的水质要求有三项指标：含盐量、含氧量和 PH 值。
水质含盐，明显对原油电脱盐不利；水质含氧量高，容易引起设备本身的腐蚀；水质 PH 值高于 8 时，将使环烷酸等有机酸类转变成具有活性的乳化剂，加剧乳化或排水带油。
注入之水能否充分地分散并与原油均匀混合对电脱盐装置的脱盐效果影响很大，混合强度不足，水在油中没有充分的分散，注水达不到洗涤盐的作用，但是混合强度太大，可能造成油水过乳化，不仅耗能增大，而且脱水脱盐效果也下降，一般控制混合到水被分散为 30 左右的小水珠较为合适。
综上所述，要获得最佳的电脱盐效果，必须全面考虑以上各种因素的特点，它们对电脱盐过程各有其特殊的贡献，又有一定的约束，而且互相间又互相影响，互相补充，只有根据实际情况合理配合，控制好各项操作参数，才能达到预期目的。
原油电脱盐原理的工业实现原油电脱盐原理应用于工业生产，其装置的设计和实施要根据各炼油厂进厂原油的性质，加工处理量及对脱后原油含盐量的要求指标，结合各项技术措施对电脱盐效果的影响特性进行工艺设计，设备选型配置和优选整定操作参数。
各炼油厂具体的电脱盐装置均有差异，但在投资能力范围内都力致于采用最先进的技术和设备进行不断改造，以达到最佳的脱盐效果。
典型的两极电脱盐装置的基本工艺流程如图一所示。
如图：一、原油流程和电脱盐罐1.电脱盐装置一般设在原油常减压蒸馏装置的换热系统中，原油经过换热，达到合适的脱盐温度后进入电脱盐罐。
根据进厂原油含盐量大小和后工序加工处理装置对原油含盐量的要求指标不同，可设一级、两极甚至三级电脱盐罐。
原油流程除考虑正常操作外，还应设单开单停，切除其中某一级的可能，且设有事故退油线。
2.电脱盐罐是电脱盐装置最主要的设备。
罐体形式有多种，目前一般趋于采用卧式罐，罐体材料多采用 16Mn 钢，壁厚由罐体的耐压指标确定，其尺寸主要取决于原油的处理量和原油在罐内电极板之间强电场区域的停留时间，以保证脱水脱盐效果。
通常有Φ2600mm×5000mm ，Φ 2800mm × 7000mm ，Φ 3000mm × 10000mm ，Φ 3000mm ×17000mm，Φ3200～3400mm×2100mm 等不同规格系列，以适应于7×10T/a～250×10T/a 的大最大处理量。
3.罐体上部沿轴向设置开口向上小孔的聚合器管，脱后原油在罐上方轴向均匀流入集合器，然后导出油罐出口。
4.罐体下部设置油路分配器与原油入口相连，无论采用管式分配器还是采用适合于粘度大且杂质多的重质原油的倒槽式分配器，均以能够将原油自罐底部均匀分布进入罐为设计原则，以保障减小页面的无规则拢动对电场稳定性的影响。
5.罐体下部两侧设有不停工吹扫反冲洗装置，在操作中定期将沉积在罐底部污泥状杂质吹起随排水管排出，以保持脱盐罐中部水相空间和避免泥砂杂质对其他管口的堵塞。
6.罐体下部分为集水区，原油脱出的含盐水在此区停留约 10～20 分钟，经由罐下部设有沿轴向分布并向下开孔的排水管排出罐体。
二、高压电场的建立1.电脱盐的电能由专用的防爆式全阻抗电脱盐变压器提供，它具有独特的输入输出特性，由于它在一次回路中串联有全阻抗电抗器，使它能在电脱盐装置投运中，无论是瞬间极板间拉“水链”还是长时间短路均能自适应调压而不因超载而跳闸，电脱盐实际工艺工程需要这种供电特性，而这又是一般电力变压器所不具备的。
国家防爆式全阻抗电脱盐变压器的产品有单相式也有三相式，容量从50KVA/19KV到 160KVA/35KV 整个系列，完全可以满足国内各炼油厂各种规模处理量的选用要求。
通常流量应当留有富裕量，其实实际操作时的电流为变压器额定电流的 30～50为宜。
目前国内外炼油厂的电脱盐基本上都采用交流供电方式，也有少数的厂家试用双半波脉动直流供电方式。
2.高电压引入装置电脱盐变压器输出的高压电通过柔性连接电缆接到安装在罐体顶部的聚四氟乙烯高电压引入棒送至罐内。
罐体的高电压引入口的结构与引入棒的材质结构及加工制造工艺直接影响这部分的机械和电气性能指标，并与生产安全密切相关，过去由于这部分的性能欠缺而导致高压击穿喷油起火的事故并不罕见。
这今年经过攻关和改进，改善不均匀电场分布，减少引入口边缘效应和尖端效应，增粗棒体直径，采用粉云母包绕电极，用高压和热收缩工艺成型，并用材质为 A3 的密封帽等一系列新技术措施，是这部分组件在耐高温，耐机械压力，耐高压的绝缘强度和耐老化等性能方面有足够的极限指标富裕度，经实践证明运行稳定安全可能。
3.组装式电极板在电脱盐罐内，根据具体设计装有二层或三层电极板，以建立高压电场，每层极板根据罐容器的容积和电场强度分布的要求设计合理的平面尺寸，在工字钢和矩形槽钢上，等间距分布固定Φ18 的冷拔无缝钢管组成电极板，高压电从引入棒通过导电弹簧座加到电极板上，极板之间是通过聚四氟乙烯棒支撑（或吊挂）调整控制其层间垂直距离，它与电脱盐变压器的高压输出电压配合整定，使其空间和建立的电场强度满足最佳脱盐效果的要求。
使用聚四氟乙烯材料制作支撑（或吊挂）棒，具有绝缘强度高，介电常数比普通电瓷材料低，且与油水乳化液的介电常数相近，且其耐温，抗压，抗拉性能均能满足罐内工况的要求，是一种比较理想的极板绝缘组件材料。
三、注水与混合装置原油电脱盐是一个水洗过程，为了将盐从原油中洗出来，注入水的水质就有指标要求。
注入水既然是为了洗盐，其本身应当不含盐或低含盐是显而易见的。
通过采用在二级罐注入新鲜水，而用二级罐脱出水回注到一级罐的方案是为了节约用水和利用余热及减少排污水量。
水质的 PH 值对脱盐效果的影响很显著，提倡 PH 值约为 6.5，至少应当＜8。
水质呈微碱性有利于破坏乳化膜，有利于有机盐的脱除，而呈微酸性则有利于钙盐的脱除，在加工环烷酸基原油时，它有利于防止环烷酸钠作为乳化剂的产生。
因而，各炼油厂应根据进厂原油的性质特点来确定水质 PH 值控制的标准。
注水的温度以接近电脱盐罐油温为宜，这有利于水在油中的分散并与油混合，新鲜水的注水点选择，提倡在原油换热前先注入一部分水（约 1～1.5）经过换热系统提供充分接触时间，有利于溶解其中的结晶盐，又有利于防止因温度上升而引起的换热器结垢。
油水均匀混合并达到如何的程度对脱盐效果关系密切。
混合不足，不利于稀释含盐水的浓度，明显影响洗涤脱盐的效果；混合过度造成过乳化，也不利于脱盐，且可能造成切水带油。