原油净化化学破乳剂脱水法
油气储运——乳状液的脱除
原油净化——乳状液的脱除[摘要]：介绍了原油净化的必要性和主要对象——乳状液的性质及其形成原理，详细地阐释了乳状液的脱除方法，展望了未来的发展方向及对我们的要求。
[关键字]：原油净化、乳状液、破乳剂、电脱水、破乳一、原油净化的必要性：原油中含有水、盐和泥、砂等机械杂质，特别在油田开发后期油井出水量占产液量的90％以上，泥、砂等杂质也多达1％-1.5％。
而这些杂质却有着非常大的危害，主要有：⑴增大了液体量，降低了设备和管线的有效利用率；⑵增加了集输过程中的动力和热力的消耗；⑶引起金属管线的和设备的结垢与腐蚀，使寿命降低；⑷破坏炼制过程的正常进行。
所以，原油净化是商品原油生产过程的重要环节。
二、原油净化的重要对象——乳状液：由于原油中所含的盐类和机械杂质大都溶解和悬浮于水中，原油脱水过程其实也是降低原油中含盐量和机械杂质的过程。
❶乳化水（原油乳状液）：水与原油的原油中的水混合物；❷游离水：用简单的沉降法即可分离。
原油脱水和原油乳化液有着密切的关系，因为在含水原油中乳化液的性质直接影响着原油脱水的难易，所以乳状液的脱除成为原油净化的重要目标。
三、原油乳状液：⒈乳状液：常认为两种（或两种以上）不相溶的液体相混合，其中一相以极小的球状小粒分散在另一相中，这种机械混合液称为乳化液。
⒉乳状液生成三要素：❶水和油同时存在：❷有充分的搅拌条件;❸有表面活性物质存在。
⒊原油乳化液的分类：❶油包水型乳状液（Ｗ／Ｏ）：以水为内相，油为外相，也就是水以极小的颗粒分散在油中；❷水包油型乳状液（Ｏ／Ｗ）：以油为内相，水为外相，即油以极小的颗粒分散在水中。
水包油型油包水型由于水有一种相撞聚集合并的性质，这样使水包油型乳状液中的水较易脱除。
由于油包水型乳状液中，经常在水的小粒外有一层含有油，沥青，胶质的薄膜，所以这种乳化液中的水是很难脱除的。
⒋原油中乳状液的乳化机理：由于油水混合物沿油管从井底向上流动时，在井底的不同深处，压力从下到上不断降低，溶解在原油中的伴生气体不断逸出，而且体积不断膨胀，油水搅拌越来越剧烈，，当油水混合物通过油嘴时，压力突降，流速剧增，大大增加了原油乳化程度；原油开采出来以后，在地面集输过程中，从井口到计量站，从计量站到转油站，油、水、气多呈两相混合状态输送，在集输管线和设备里油水的激烈搅动也会促进乳化。
原油破乳及化学破乳剂PPT
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(3)温度对原油破乳的影响
温度升高： A.原油黏度降低，有利 于破乳剂向油水界面扩 散，降低油水界面张力。 B.亲水和憎水链节向油 水界面转移，使破乳剂 所占据有效面积增大， 排替出更多的成膜物质， 有利于提高破乳率。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271
随着温度升高，破乳率减缓，并无满意解释
为此，在石油出口、进入炼油厂时，都对 原油中的残水量有一定的要求，一般不得大于 0.5%。
原油破乳方法：
1.电破乳脱水法：
缺点：高电场强度， 含水量低时水链难以 形成。
2.热沉降脱水法： ①加热可使乳状液液滴平均动能加剧，增加
碰撞几率和强度，有利于水滴聚集成团。②降 低界面膜黏度和强度，使水滴易于聚结。 3.化学破乳方法：
4.含硅破乳剂：
Phys.Chem.Chem.Phys 2004 (5): 1570-1574
原油破乳模型：平板破乳模型
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
破乳剂能 够破乳的 先决条件 是具有较 高的表面 活性。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
3.原油本身含有的天然表面活性物质如胶质、 沥青质、树脂、石蜡及水湿性颗粒
这种含水原油经过喷油嘴、集输管道 逐渐形成比较稳定的W/O型乳状液，一般 水珠直径为0.1-10μm。
含水原油破乳的意义：
由于原油中含有大量的水分 1.加大输油管线和设备的负荷，增加投资费用。 2.引起输油管道腐蚀，在管壁上结垢进而堵塞 输油管道。 3.进入炼油厂时会造成催化剂中毒，从而造成 经济损失。 4.原油含水使乳状液粘度大大增加，迫使系统 加大推动力及提高输运温度，导致集输能耗加 大。
石油基础知识--原油净化
石油基础知识－－原油净化世界上大部分油田是利用注水驱动方式开采的，因而从油井生产出来的油气混合物中常含有大量的水和泥沙等机械杂质，特别是油田的后期生产中，油井出水量可达其产液量的90％以上，泥沙等机械杂质亦多达1％～1.5％。
据统计，世界各油田所产原油的70～80％需进行脱水。
一、原油净化的必要性原油和水在油层内运动时，常携带并溶解大量的盐类，如氯化物（氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙）、硫酸盐、碳酸盐等。
在油田开发初期，原油中含水很少或基本上不含水，这些盐类主要以固体结晶形式悬浮于原油中。
进入中、高含水开采期时，则主要溶解于水中。
原油中含水、含盐、含泥沙等杂质会给原油的集输和炼制带来很多麻烦和危害，主要是：1、增大了液流的体积流量，降低了设备和管路的有效利用率，特别是在高含水的情况下更显得突出。
2、增加了输送过程中的动力消耗。
由于输液量增加，油水混合物密度增大，而且水还常以微粒水珠存在于原油中，形成粘度较纯原油显著增大的乳状液，使输油离心泵工作性能变坏，泵效降低，动力消耗急剧增大。
3、增加了升温过程中的燃料消耗。
原油集输过程中，为满足工艺要求，常对原油加热升温。
由于原油含水后输液量增加，而且水的比热约为原油的2倍，故在含水原油升温过程中燃料的消耗也将随原油含水量的增加而急剧增大，其中相当一部分热能白白消耗在水的加热升温上，造成燃料的极大浪费。
4、引起金属管路和设备的结垢与腐蚀。
当含水原油中碳酸盐含量较高时，会在管路、设备和加热炉的内壁上形成盐垢，减小管路流道面积，降低加热炉的热效率。
结垢严重时甚至能堵塞加热炉受热管的流道，造成加热炉爆炸。
当地层水中含有氯化镁、氯化钙、氯化铝、氯化钡时，会因水解放出对金属腐蚀性很强的氯化氢。
原油中所含的硫化物受热分解，会产生硫化氢，遇到水时硫化氢与铁反应生成硫化亚铁。
当有氯化氢存在时，硫化亚铁会再与氯化氢反应，这样交替反应的结果，就会使设备和管路受到强烈腐蚀。
另外，原油中所含的泥沙等固体杂质会使泵、管路和其他设备产生激烈的机械磨损。
原油脱水规定
原油脱水操作规程
一、操作条件：
1.专业脱水操作的采油工两名，必须有高度的责任心
2.用气或煤对储油罐进行加热
3.备循环泵一台，100kg的磅称一台
4.盛100kg药剂的塑料桶一个
二、脱水步骤
1.首先将储油罐里的液体加热到55-65℃，计算公式：破乳剂重
量kg=罐内原油体积M3/5 ；假如罐内原油为25M3则称取5kg
破乳剂稀释成20倍的溶液，也就是用清水将5kg破乳剂稀释
成100kg的混合溶液。
2.原油脱水循环时结合工作现场，将循环管线插入循环罐时，必
须用麻绳捆死循环管线头，盖好罐盖，倒好罐的循环流程，
确认无误后方可起泵循环。
3.开启泵循环。
此时循环时尽量保证罐内液体温度不要下降太
快，保持温度在55-65摄氏度。
4.将配制的混合溶液缓慢加入需要循环的储油罐中，注意先起泵
循环后再缓慢加入配制的破乳混合液。
5.泵循环1-1.5小时后停泵，断电，灭火，封死炉膛。
此时开始
记录停泵时间。
6.冷却沉淀4-6小时后，确定破乳效果良好后缓慢打开放水闸门
放水。
如果效果不良好可继续沉淀24小时后再放水。
7.取油样化验含水率，综合含水率≤1%则脱水合格。
备注：称取破乳剂要按照5:1的原则配比，就是罐内液体的体积除以5即为称取破乳剂的重量，罐内液体的单位M3,破乳剂单位kg，然后将破乳剂稀释成20倍的水溶液即可。
举例：20M3液体须称取4Kg的破乳剂，然后4kg的破乳剂兑水成80kg 的溶液。
油气集输-原油净化(1)
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二、电化学脱水流程
电化学脱水流程如图3-5-2所示。适用含水
小于30%的原油，先向低含水原油中掺入破
乳剂，并将原油加热升温至一定温度，再通
过电脱水器，采用电场破乳脱水，最终使脱
水后净化油达到工艺质量指标。
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图3-5-2电化学脱水流程 1—分离缓冲罐；2—脱水泵；3—加热炉；4——电脱 水器；5—缓冲罐；6—外输泵
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三、高含水原油脱水流程
1. 对含水30%～60%的原油，一般采用两 段脱水，即一段热化学脱水和二段电脱水。 高含水原油二段脱水流程如图3-5-3所示。
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图3-5-3 高含水原油二段脱水流程
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三、高含水原油脱水流程
原油含水超过30％时，电脱水器无法维 持正常生产，只有通过一段热化学脱水， 将原油含水降至 30％以下，电脱水器才能 正常运行。
适用含水小于小于3030的原油先向低含水原油中掺入破的原油先向低含水原油中掺入破乳剂并将原油加热升温至一定温度再通乳剂并将原油加热升温至一定温度再通过电脱水器采用电场破乳脱水最终使脱过电脱水器采用电场破乳脱水最终使脱水后净化油达到工艺质量指标
第五节 原油脱水流程
• 热化学脱水工艺流程；
• 电化学脱水工艺流程；
时间、安全措施）；
• 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、
游离水脱除和复掺技术措施，热化学沉降脱水 应尽量与管道破乳相结合。
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三、高含水原油脱水流程
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 热能的浪费。
• 污水掺入含水原油中，提高了水洗效果，有利
原油脱水及稳定(行业相关)
磺酸盐、油溶性非离子表面活性剂
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从破乳剂分子结构特点上选择
– 低相对分子质量破乳剂不如高分子和超高相 对分子质量的破乳剂适应性强，破乳效果好
– 破乳剂分子结构内疏水基中带有硅氧烷链或 硅烷链的要比烃链的效果好
– 支链型的破乳剂要比直链型的破乳效果好
复配型破乳剂的要求
– 适应性强 – 配伍性能好 – 价格便宜
– 直流电场特点
以电泳聚结为主 适宜于深度脱水和提高脱水原油质量 脱出的污水含油量较多
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– 双电场脱水
利用直流和交流电场脱水的优点，提高净 化原油的质量
耗电量降为原直流电脱水的1/2以下 上层极板为直流电，下层极板为交流电
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电脱水器的结构
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卧式电脱水器的组成
– 悬垂绝缘子与绝缘挂板
水滴半径r 两水滴的中心距S
（原油含水率） 电场强度E
当电场强度过高时，椭球形水滴两端受电场拉 力过大，以致将一个小水滴拉断成两个更小的水滴， 产生“电分散”
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– 振荡聚结
水滴中所带的酸、碱、盐离子在工频交流电场中 不断做周期性的往复运动，水滴两端的电荷极性 发生相应的变化，使水滴界面膜不断地受到冲击， 机械强度降低，水滴聚结沉降
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）
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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
有对症下药的化学破乳剂 化学破乳剂与原油乳状液充分接触混合 破乳后应有足够沉降分离的空间和时间（油
原油破乳方法
原油破乳剂的破乳机理介绍一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。
随着原油开采中重稠油比例的不断增加以及三次采油采出的原油乳液愈来愈复杂、愈来愈稳定，石油试剂破乳剂的研究开发也不断地向提高破乳能力，降低破乳温度，减少破乳剂使用浓度和增强适应性方向发展。
破乳机理：原油本身是一种多组分混合物，主要由不同相对分子质量、不同结构的烃以及少量非烃化合物质，主要是水以及溶解于水的无机盐、机械杂质（砂、粘土等）、游离的硫化氢、氯化氢等，以不同形式分散于原油中的胶质、沥青质含量增加，使得原油乳状液更加稳定，加上采油技术的不断开发和应用，大量表面活性剂用来驱油、使原油的组分变得更加复杂，油田采出的原油含水含盐率逐渐增加。
破乳的缘由：原油中含有以上杂质，会增加泵和管线负荷，引起金属表面腐蚀和结聚；而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。
不论从经济还是从环境角度均需对原油进行破乳脱水和污水除油，原油破乳都是必需的。
石油试剂乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一，目前石油工业最重要的破乳方法是在原油中加入石油试剂破乳剂原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现，世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。
目前公认的破乳机理：相转移——反向变形机理，加入石油试剂破乳剂后发生了相转变，这类破乳剂产生与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂碰撞击破界面膜机理。
在加热或搅拌的条件下，石油试剂破乳剂有许多的机会碰撞乳状的界面膜，或吸附在界面膜上，或排除替代部分表面活性物质，从而使其稳定。
增溶机理使用的破乳剂一个或少数几个分子即可形成胶束，这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子，引起乳化原油破乳褶皱变形机理显微镜观察结果表明，W/O型乳状液具有双层或多层水圈，两层水圈之间是油圈液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下，液滴内部各层相互连通，使液滴发生凝聚而破乳此外，国内在对O/W型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作，认为理想的石油试剂破乳剂必须具备下列条件：较强的表面活性；良好的润湿性能；足够的絮凝能力；较好的聚结效果石油试剂破乳剂在油品生产和炼制中的应用具有十分重要的意义. 超声波破乳法原理原油破乳脱水脱盐是炼油工艺的重要课题之一。
原油净化
三、利用离心力脱水
重力沉降法脱水，含水原油在罐内的停 留时间长。 设备为离心脱水机。 离心机的脱水速度远高于重力沉降脱水。 应用情况：我国仅用离心法测定原油含 水率；西方国家有用于原油脱水或污水 除油。
四、利用亲水固体表面使乳化水粗粒化脱水
脱水原理：利用油水对固体物质亲合状 况不同来实现油水分离
电泳过程中，水滴受原油的阻力产生拉 长变形，削弱了界面膜的机械强度。
水滴的大小不等、带电量不同，运动速 度也不同。水滴会发生碰撞。
削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大， 沉降。
（１）电泳聚结
未发生碰撞合并或碰撞合并后还不足以 沉降的水滴将运动之与水滴极性相反的 电极区附近。水滴在电极区附近聚集， 增加了碰撞合并的几率，使原油中大量 小水滴主要在电极区附近析出。 电泳过程中水滴的碰撞、合并称为电泳 聚结。
1、沉降பைடு நூலகம்的结构和工作原理
沉降罐的工作过程
a.油水混合物由入口管经配液管流入沉 降罐底部的水层内。
b.水洗
油水混合物向上通过水层时，由于 水的表面张力较大，原油中的游离水、 破乳后粒径较大的水滴、盐类和亲水固 体杂质并入水层。
水洗过程至油水界面处终止。
c.沉降 由于部分水从原油中分出，导致原油
第五章 原油净化
原油乳状液 原油脱水的基本方法
化学破乳剂脱水 重力沉降脱水 利用离心力脱水 利用亲水固体表面使乳化水粗粒化脱水 电脱水
原油净化的目的
油井产物：原油、天然气、水、盐、泥砂等。 其危害为： ➢水增大了油井采出液的体积流量，降低了设 备和管道的有效利用率； ➢增大了管道输送中的动力和热力消耗； ➢引起金属管道和设备的结垢与腐蚀； ➢对炼油加工过程产生影响。
第二节 原油脱水的基本方法
原油乳状液的破乳机理及破乳方法
原油乳状液的破乳机理及破乳方法摘要：归纳了近年来对原油乳状液破乳机理和破乳方法的研究进展，介绍了各种方法的特点、破乳机理和发展现状，对今后乳状液破乳工作的发展提出了建议。
关键词：原油乳状液破乳机理破乳方法原油乳状液的稳定性主要取决于油水界面膜，近年来，随着原油开采进入中后期，采油技术的不断开发和应用，大量的表面活性剂用来驱油，使得原油组成变得更加复杂，因此不断深入研究原油乳状液的破乳机理及新的破乳方法对油田的持续开发具有重要意义。
下面对原油乳状液的破乳机理及破乳方法的研究情况做了归纳，希望对广大油田科研工作者提供参考。
一、原油乳状液的破乳机理目前，由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂，以及影响原油乳状液破乳的因素众多，以致原油乳状液破乳的机理没有完全弄清楚。
破乳就是破坏乳状液的稳定性，将其从稳定体系变成不稳定体系，最终达到脱水目的。
人们在长期的实践中，总结了一些破乳剂的作用机理：1.顶替或置换机理这种机理认为：破乳剂加入到原油乳状液后，由于破乳剂比乳状液的成膜物质具有更高的表面活性，所以能迅速吸附到油水界面上，将部分原成膜化合物顶替出来，形成新界面膜强度比原来界面膜强度低，减弱了界面膜的稳定性，从而促进原油乳状液的破乳。
这种机理已经被大多数学者认可。
2.反相作用机理这种机理认为，向乳状液中加入破乳剂，发生了相转变，即使原来的稳定油包水型乳状液类型转变为与其相反的乳状液类型，破乳剂的作用是充当水包油型乳化剂，在发生相转变的时候水由于受重力的作用而脱出。
3.润湿增溶机理这种机理认为破乳剂分子对乳状液的乳化膜有很强的溶解能力，从而破坏界面膜。
破乳剂分子可以润湿成膜物质，这种润湿包括水湿和油湿，分别使成膜物质向水中或油中溶解，从而破坏界面膜。
这类破乳剂也可被称作增溶剂。
3.絮凝-聚结机理絮凝作用是指分子量较大的破乳剂分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集在一起，形成鱼卵状的聚集体。
这一过程是一个可逆过程，称作絮凝作用。
原油脱水方法
原油脱水方法
原油脱水是指去除原油中的水分的过程，常用的原油脱水方法有以下几种：
1. 热脱水法：将原油加热至一定温度，使水分蒸发，然后通过冷凝器将蒸发出的水分冷凝回液态，实现水分的分离和去除。
2. 电磁辐射脱水法：利用电磁波辐射原理，将原油暴露在适当频率的电磁辐射下，通过电磁波的加热效应和产生的气泡效应，加速水分的蒸发。
3. 电分离脱水法：利用电场作用力、离心力和表面张力力等原理，将带有水分的原油置于电场中，通过电场作用力将水分和油分离。
4. 化学脱水法：通过向原油中添加化学脱水剂，使水分与脱水剂发生化学反应，形成不溶于原油的沉淀物，然后通过过滤或离心等方式将沉淀物分离出去。
5. 分子筛脱水法：采用分子筛作为吸附剂，将原油中的水分吸附在分子筛上，然后通过再生脱附的方法将吸附的水分去除。
原油净化化学破乳剂脱水法
原油净化化学破乳剂脱水法
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原油净化化学破乳剂脱水法
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O/W型乳状液
分散相
联络相
原油净化化学破乳剂脱水法
保护膜
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W/O型乳状液
连续相
保护膜
分散相
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原油脱水方法原理、适用条件和优缺点
原油净化化学破乳剂脱水法
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二、化学破乳剂破乳机理
油、水分离基本原理：破坏乳化液油水界面膜稳 定性，使其破裂，促进水颗粒碰撞凝聚成大水滴， 使水从原油中沉降下来。
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评价破乳剂性能指标
（1）脱水率 在一定静置沉降时间内原油中脱出水量 与原有含水量之比。 （2）出水速度 在单位静置沉降时间内脱水率大小。依 据化学破乳剂品种不一样，出水速度可能 有先快后慢、先慢后快等速度出水况。
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评价破乳剂性能指标
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三、化学破乳剂分类
国内外生产化学破乳剂已达1000各种。化 学破乳剂能够按分子结构、分子量大小、镶 嵌方式、聚合段数、起始剂含有活泼氢官能 团数量、溶解性能等进行分类。
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二、化学破乳剂分类
原油脱水方法
原油脱水方法在油田开采初期，原油中的水主要以W/O型乳状液存在，随着油田的进一步开采，我国大部分油田已经进入高含水期，油井采出液也由原来的以（W/O）型乳状液为主变为以水包油（O/W）型乳状液为主。
因此，关于脱水方法的研究，也从针对W/O型乳状液的破乳问题逐渐过渡到O/W型乳状液破乳问题的研究。
我们主要讨论W/O型乳状液的破乳方法及破乳剂，也适当介绍O/W型乳状液破乳问题。
破乳过程通常分为三步：凝聚（Coagulation），聚结（Coalescene）和沉降（Sedimentation）。
这一过程，即水珠在相互碰撞接触中合并增大，自原油中沉降分离出来。
在第一步凝聚（或絮凝）过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠仍然存在。
这些珠团常常是可逆的，按自分层观点，这些珠团像一个液滴，倘若珠团与介质间的密度差是足够大的，则此过程能使分层加速。
若乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。
第二步—聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。
这一过程是不可逆的，导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破坏。
由此看出，聚结是脱水过程的关键，聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。
在由凝聚所产生的聚集体中，乳状液的液珠之间可以有相当的距离，光学技术已经证明，这种间距的数量级要大于100Å，虽然厚度随着电解质浓度增加而降低，但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快，这表明除静电斥力和范德华引力外，还有别的力在起作用。
研究人员根据聚结速度得出结论：即使在浓乳状液中，其液珠被100Å或更大厚度的连续膜所隔开，液膜的厚度仍取决于水相的组分，而不取决于水量。
多年来，国内外已研究了多种原油脱水技术，满足各种原油不同含水程度的脱水要求。
1、沉降分离沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。
沉降分离的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理过的。
Stocks定律深刻地描述了沉降分离的基本规律，该定律的数学表达式为：由上式可以看出，沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。
原油脱水
剂的引发下，在有催化剂存在时按照一定的程序聚合而成。
非离子型化学破乳剂的优点：
1、用量少。2、不产生沉淀。
3、脱出的水中含油少。4、脱水成本低。
5、原油脱水对化学破乳剂的要求
高效破乳剂必须具备以下几个特点：
（1）较强的表面活性；
（2）良好的润湿性能；
（3）很高的絮凝能力；
（4）破乳温度低，破乳效果好；
沉降罐底部的水层内，由于水的表面张力较大，使原油中的游离水、粒经 较大的水滴、盐类和亲水固体杂质等并入水层，这一过程称为水洗，进入 上部油层时原油中的小粒经水滴靠重力沉降下来，原油由中心集油槽和原 油排出管流出沉降罐，原油中排出的污水由排出管流出。
原油脱水（化学脱水）
（四）
3、沉降罐工作效率的衡量标准及其影响因素。 A、沉降时间；B、操作温度； C、原油中剩余含水率；D、脱出水中含油率设备的效能 我国对卧式脱水设备规定的沉降时间为15—30分钟。 4、溶解气对油水分离的影响： 原油中溶解气的析出和膨胀有利于从原油中分出水滴。 热力原理 1、油水界面膜强度削弱；温度上升，原油中的沥青、 胶质、石蜡等乳化剂的溶解度增加，降低界面膜强度， 同时，水滴体积膨胀，胀力的作用使界面膜强度下降， 有利于水滴的合并。 2、油水密度差增大；水滴的沉降速度与水滴直径的平 方和油水密度差及重力加速度成正比，与粘度成反比， 加热增加了油水比重差，加快了水滴沉降速度。
净化油罐，污水进污水站。 高含水原油脱水工艺流程
高含水原油的脱水分为两段，第一段采用热-化学脱水，含水原油 进入沉降罐，第二段采用电化学脱水。
加入一定的原油破乳剂，由原油脱水泵将原油打入加热炉，加温 后进入电脱水器进行电脱水，净化油进净化油罐，污水进污水站。
（四）
常用原油脱水方法
3．化学破乳剂的分类
• 化学破乳剂的种类很多，通常按分子结构、 溶解性能、分子量大小、镶嵌方式、聚合为离子型和 非离子型两类。 • 离子型破乳剂，是指在水溶液中能电离生成 离子的一类破乳剂。 • 按生成离子的电性，离子型破乳剂又可分为 阴离子型、阳离子型和两性离子型三种。 • 如常用的烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等就是 破乳效果较好的阴离子型破乳剂。
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• 按非离子型破乳剂的溶解性能，可分为水溶性、 油溶性和部分水溶性三类。
• 水溶性破乳剂可根据需要配置成任意浓度的水溶 液，一次破乳后剩余的破乳剂仍留在脱出的水中， 这部分水或者注入原油乳状液内，使剩余的破乳 剂得到充分的利用；或者经净化处理后注入油层， 剩余的化学破乳剂可在注水驱油中继续发挥作用， 提高油田采收率。
成本低，对人体无毒、无害，不易燃、易爆， 通用性强。
• （5）对金属管路和设备腐蚀性弱，结垢差
• 破乳剂的协同效应或复配效应。
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5.破乳剂的作用
• ①对油水界面的强烈吸附 • 破乳剂具有较强的表面活性，
表面活性越强，吸附越强烈，到达 油水界面的速度越快，破乳越快， 效果越好，效率越高。
• 一般化学破乳剂的表面活性应比原 油中天然乳化剂的活性大得多，一 般要大100～1000倍。
带正电荷的水滴将向负电极运动，带负电 荷的水滴将向正电极运动，这种现象称为 电泳。 • 由于水滴向极性相反的电极区运动，在该 电极区附近密集，使水滴在电极附近碰撞 聚结的机会增加。这种在电泳过程中发生 水滴的碰撞、合并，称为电泳聚结。
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• 2）偶极聚结
• 在高压电场中，原油乳状液 中的水滴受电场的极化和静 电感应作用，使水滴两端带 上不同极性的电荷。这时， 水滴两端同时受正负电极的 吸引，产生拉长变形，削弱 了界面膜的机械强度；特别 是在水滴两端，界面膜的强 度最弱。原油乳状液中许多 两端带电的水滴，在电场中 顺电力线的方向排列成“水 链”，如图3－5所示。相邻 水滴的正负偶极相互吸引， 使水滴相互碰撞，合并。这 种聚结方式称为偶极聚结。
原油净化化学破乳剂脱水法
原油净化化学破乳剂脱水法原油净化是指通过化学方法或物理方法去除原油中的杂质，使其达到一定的质量要求。
其中，化学破乳剂脱水法是一种常用的原油净化方法。
本文将对原油净化化学破乳剂脱水法进行详细介绍。
一、化学破乳剂脱水法的原理化学破乳剂脱水法是基于破乳剂对原油中的乳化液进行破乳，并通过凝聚、沉降等作用使水分离出来，从而实现原油的脱水净化。
其原理主要包括以下几个方面：1. 破乳剂作用：破乳剂通过改变乳化液的分子结构，破坏乳化液中油相和水相之间的界面层结构，从而使水分离出来。
破乳剂常使用的有非离子型破乳剂、阳离子型破乳剂和阴离子型破乳剂等。
2. 凝聚作用：破乳剂作用下，原油中的颗粒和泡沫被破坏，凝聚成较大的颗粒，从而使其比重增大，有利于沉降。
3. 沉降分离：经过破乳处理后的原油中的乳化水和凝聚的杂质通过重力作用在沉降器内沉降，水和杂质沉淀于底部，通过底部排水口排出。
二、化学破乳剂脱水法的步骤化学破乳剂脱水法主要通过以下几个步骤实现：1. 混合反应：将原油与适量的破乳剂进行混合，促使其快速均匀的混合反应。
2. 分离：经过混合反应后，原油中的乳化水和凝聚的杂质形成较大的颗粒，然后经过一段时间的静置，使其分离出来。
3. 沉降：通过重力作用，乳化水和杂质在沉降器内沉降，沉淀于底部。
4. 排水：通过底部排水口将沉淀的乳化水和杂质排出。
5. 过滤：为了进一步提高原油的净化程度，可以通过过滤来去除残余的杂质和颗粒，提高原油的质量。
三、化学破乳剂脱水法的优点和应用化学破乳剂脱水法具有以下优点：1. 脱水效果好：通过化学破乳剂脱水法可以有效去除原油中的乳化水和杂质，使原油的水含量降低到一定的标准以下。
2. 操作简便：化学破乳剂脱水法的操作相对较简单，操作人员只需按照一定的操作流程进行操作即可。
3. 适用范围广：化学破乳剂脱水法适用于不同种类的原油，具有较广的适用范围。
化学破乳剂脱水法主要应用于石油加工、炼油和石油化工等行业，用于去除原油中的水分和杂质，提高原油的质量，并为后续的加工和使用提供优质原料。
原油脱水方法
原油脱水方法在油田开采初期，原油中的水主要以W/O型乳状液存在，随着油田的进一步开采，我国大部分油田已经进入高含水期，油井采出液也由原来的以（W/O）型乳状液为主变为以水包油（O/W）型乳状液为主。
因此，关于脱水方法的研究，也从针对W/O型乳状液的破乳问题逐渐过渡到O/W型乳状液破乳问题的研究。
我们主要讨论W/O型乳状液的破乳方法及破乳剂，也适当介绍O/W型乳状液破乳问题。
破乳过程通常分为三步：凝聚（Coagulation），聚结（Coalescene）和沉降（Sedimentation）。
这一过程，即水珠在相互碰撞接触中合并增大，自原油中沉降分离出来。
在第一步凝聚（或絮凝）过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠仍然存在。
这些珠团常常是可逆的，按自分层观点，这些珠团像一个液滴，倘若珠团与介质间的密度差是足够大的，则此过程能使分层加速。
若乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。
第二步—聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。
这一过程是不可逆的，导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破坏。
由此看出，聚结是脱水过程的关键，聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。
在由凝聚所产生的聚集体中，乳状液的液珠之间可以有相当的距离，光学技术已经证明，这种间距的数量级要大于100Å，虽然厚度随着电解质浓度增加而降低，但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快，这表明除静电斥力和范德华引力外，还有别的力在起作用。
研究人员根据聚结速度得出结论：即使在浓乳状液中，其液珠被100Å或更大厚度的连续膜所隔开，液膜的厚度仍取决于水相的组分，而不取决于水量。
多年来，国内外已研究了多种原油脱水技术，满足各种原油不同含水程度的脱水要求。
1、沉降分离沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。
沉降分离的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理过的。
Stocks定律深刻地描述了沉降分离的基本规律，该定律的数学表达式为：由上式可以看出，沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。
国内外联合站原油脱水处理方法
国内外联合站原油脱水处理方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊国内外联合站原油脱水处理方法这档子事儿。
你说这原油啊，刚从地下抽出来的时候，那可真是“油泥不分家”呀！就好像是一碗混了沙子的粥，得想法子把水和杂质给弄出去，才能得到纯净的油。
国外呢，有一些特别有意思的方法。
比如说，他们会用一些高科技的设备，就像是给原油来一场“精细的手术”。
这些设备能特别精准地把水从油里分离出来，效果那叫一个绝！就好比是一个超级厉害的大厨，能把食材里不想要的部分干干净净地去掉。
咱国内也不示弱呀！咱们的工程师们想出了好多巧妙的办法。
有的就像是给原油做“按摩”，通过一些特殊的工艺和流程，让水乖乖地离开油。
还有的就像是给原油建了个“迷宫”，水在里面转来转去，最后就被分离出来啦。
你想想看，要是没有这些脱水处理方法，那我们用的油不就都是带着水的啦？那汽车还能跑吗？机器还能转吗？这可不行呀！所以说这些方法可太重要啦。
就好像我们洗衣服，得把脏水拧出去，才能得到干净的衣服一样。
原油脱水处理也是这个道理呀。
而且这个过程可不简单，得特别细心，特别有耐心。
国外有个地方，他们用一种特别的化学药剂来帮助脱水，就像是给原油吃了一颗“神奇的药丸”，效果那是立竿见影。
咱国内呢，也有一些地方根据自己的实际情况，发明了一些独特的方法，既实用又省钱。
这原油脱水处理呀，就像是一场和水的“战斗”。
我们要想尽各种办法，把水从油里赶出去。
这可不是一朝一夕能完成的事儿，需要不断地尝试和改进。
说真的，我觉得那些研究这些方法的科学家和工程师们，简直就是“原油脱水大师”！他们能想出那么多好点子，让原油变得干干净净的，太了不起啦！反正不管是国内还是国外的方法，目的都是为了让我们能用上高质量的油。
这就像是我们做饭，得用干净的食材才能做出美味的菜肴一样。
所以呀，这国内外联合站原油脱水处理方法，真的是非常非常重要的呢！咱可得好好重视起来，让这些方法不断发展和进步，为我们的生活和工业提供更好的保障！。
原油脱水工艺技术措施探讨
体垃圾分离出来，如果把这些分离出来的垃圾直接又重新注入油层当中，就会把油层的孔隙都堵起来，非常不利于水驱的开发效率。
所以我们必须对那些悬浮的杂质颗粒进行处理，可以通过利用单阀过滤罐或者双向过滤罐对其进行优化过滤。
通过使用一些高效的过滤材料，把那些需要处理的杂质颗粒像用渔网一样拦截住，然后再进行反冲洗，最大限度的保证过滤器正常工作，高效率的完成含油污水的处理以及净化。
3 原油脱水工艺的优化设计措施在油田生产原油的过程当中，油井会产生油、气、水三相的混合物，经过复杂的流程，把这三相互相分离最终得到优质的外输油品。
目前工作的重中之重就是对原油脱水的技术和工艺进行优化和升级，就化学脱水而言，可以筛选并采用最优质的化学破乳剂，对原油进行脱水处理。
加深对重力沉降技术的研究，更加高效地对原油当中的游离水进行脱离。
在进行乳化水脱离工作时，寻找更加有效的化学药剂，充分发挥破乳剂以及电脱水器的效用，提高电脱水器的工作效率，最终把乳化水彻底从原油中分离出来，把含油污水当中，经过分离处理达到水质标准的水重新加入到油田系统当中，施以高压，使其经过注水的干线到达每个不同的配水间，最后再输送到注水井里面，利用分层注水的工作方式，提升油田生产原油的能力。
对油田含油污水当中的废物进行回收处理，保护环境。
4 结语原油脱水是油田生产中的重要环节，对保护和合理利用水资源、提高外输原油质量有重要意义。
文章通过研究讨论原油脱水相关工艺技术，探讨出比较合理且高效的油田含油污水净化处理方法，使分离出来的水满足基本的水质标准，得以重新注入油层当中，实现废水的循环利用；为提高原油脱水的工艺效能，需要持续的对原油脱水的相关工艺技术进行研究和升级，并且将其切实落实在油田生产的实际过程当中，保证输出高质量的原油，为企业创造最大的经济效益。
参考文献：[1]王勇.原油脱水工艺技术措施分析[J].化工设计通讯，2019,45(3): 182.[2]李慧君.原油脱水处理工艺的优化措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017,37(10): 78-79.[3]姚泽龙.原油脱水处理工艺技术措施探讨[J].云南化工，2018,45(5): 113.0 引言石油中水的存在严重影响原油的品质，同时也对水资源造成一定的破坏。
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2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂是以环氧乙烷、环氧丙烷 等基本有机合成原料为基础，在具有活泼氢 的起始剂的引发子型破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
非离子型破乳剂的分子量多在1000～ 10000之间，具有较高的活性和较好的脱水 效果。
破乳剂可以溶解吸附在油水界面的胶 质、沥青质等天然乳化剂，降低原油粘度， 透过薄膜与水饱和，形成亲水的吸附层， 有利于水滴碰撞时的合并，达到水滴沉降 分离。
润湿性：液体在分子作用力下在固体 表面的流散现象。
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4. 反离子作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
由于原油乳状液中分散相的水滴表面上 吸附了一部分正离子，使分散相往往带正电， 分散相的水滴之间互相排斥，水滴难于合并。 如果在原油中加入离子型的破乳剂，它们吸 附在水滴表面上并将正电荷中和，使水滴间 的静电斥力减弱，破坏受同性电保护的界面 膜，使水滴合并沉降下来。
破乳剂溶于水时，凡能形成电解质的称为 离子型破乳剂；
凡在水溶液不形成电解质的，称为非离子 型破乳剂。
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1. 离子型破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
离子型破乳剂按其在水溶液中具有表面 活性作用的离子的电性，可分为阴离子、阳 离子和两性离子等类别。烷基磺酸钠、烷基 苯磺酸钠等属于对原油脱水效果较好的阴离 子型破乳剂。
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2. 反相作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原油乳状液是在原油中憎水的乳化剂作 用下形成的，称W/O型乳状液。采用亲水型 的破乳剂可以将乳状液转化为O/W型乳状液， 借乳化过程的转换以及水包油型乳状液的不 稳定性而使油水分离。
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3. “润湿”和“渗透”作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原油净化－化学破乳剂脱水法 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一．破乳剂的形成及类型 二．化学破乳剂的破乳机理 三．化学破乳剂的分类 四．化学破乳剂的选择和应用
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原油乳状液的形成 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
• 当油、气、水混合物由井底沿井筒油 管举升到井口，经过油管线、阀件、 离心式油泵以及油嘴的节流等的强烈 搅拌，使水滴充分破碎成极小的颗粒， 并为原油存在的环烷酸、胶质、沥青 质、石蜡、粘土和砂粒乳化剂所稳定、 均匀地分散在原油中，从而形成稳定 W/O型乳状液。
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部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂
部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂， 如AP、AE等，能增加使用的灵活性。
根据现场使用经验：原油含水率超过40% 时，油溶性破乳剂使用效率高，水溶性破乳 剂使用效率略差。
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四、化学破乳剂的选择和应用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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原油乳状液的两种类型 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为： “油包水”型乳状液，用符号W/ O表示，水是 内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外 相液体是相互连接的，故又称连续相；
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为； “水包油”型乳状液，用符号O/W表示，此时油 是内相，水是外相。
• 对化学破乳剂的基本要求； • 化学破乳剂的优选； • 热化学脱水的加药部位选择 ； • 破乳剂的加入方式 。
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（2）非离子型破乳剂的类型
根据溶解性能，非离子型破乳剂可分 为水溶性、油溶性和部分溶解于水、部分 溶解于油三类。本平台选用水溶性药剂
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水溶性破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
水溶性破乳剂，可根据需要配制成任意浓 度的水溶液；而油溶性破乳剂必须用昂贵的 甲苯、二甲苯等溶剂油稀释从投入费用方面 较高。原油破乳脱水后，剩余的破乳剂仍留 在生产污中，从而可以在海管中防止乳状液 的进一步生成.
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油溶性破乳剂 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
油 溶 性 破 乳 剂 如 RA-101 、 XJ-420、L8521、POI2420等，其特点是不会被原油中 脱出水带走，且随着水的不断脱出，原油中 破乳剂的浓度逐渐提高。这有利于净化原油 含水率的继续下降。油溶性破乳剂的分子量 一般较水溶性的大，净化油的能力比水溶性 的高，但脱出水含油率稍高。
例如聚氧烷基醇（SP169、BP2420）、 聚氧烷基多胺（AP221、9901、AE8051） 等破乳剂。
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（1）非离子型化学破乳剂的优点
• 用量少。每吨原油的用量约为20～ 50ppm（质量）；
• 不产生沉淀。 • 脱出的水中含油少。 • 脱水成本低。
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三、化学破乳剂的分类 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
国内外生产的化学破乳剂已达1000多种。 化学破乳剂可以按分子结构、分子量大小、 镶嵌方式、聚合段数、起始剂具有活泼氢官 能团的数量、溶解性能等进行分类。
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二、化学破乳剂的分类
按分子结构可把破乳剂分为离子型和非离 子型两大类。
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O/W型乳状液 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
分散相
联系相
保护膜
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W/O型乳状液 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
连续相
保护膜
分散相
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原油脱水方法原理、适用条件和优缺点
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二、化学破乳剂的破乳机理 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
油、水分离的基本原理：破坏乳化液油水界面膜 的稳定性，使其破裂，促进水颗粒碰撞凝聚成大 水滴，使水从原油中沉降下来。
1.表面活性作用 2.反相作用 3.“润湿”和“渗透”作用 4.反离子作用
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1. 表面活性作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乳化液：两种（或两种以上）不互溶（或微量互 溶）的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一 种液体中，这种分散物系称为乳状液 破乳剂都具有高效能的表面活性物质，它们很容 易吸附在油水界面上，降低界面膜的表面自由能， 使形成W/O型乳状液变得很不稳定，界面膜在外 力作用下极易破裂，从而使乳状液微粒内相的水 突破界面膜进入外相，从而使油水分离。