常见的油液脱水方法和比较
原油脱水知识
原油电脱水机理研究第一阶段查资料相关知识了解(2011.11.01)1.为什么要进行原油脱水?(1)采油时为了保持油田压力,实现油田长期高产稳产,采用注水开采的方法。
随着注水量增加,原油含水量不断上升。
(2)原油含水,水中就会不同程度地溶解有Nacl、Cacl2、Mgcl2等盐类和其它杂质,这些物质会使原油严重乳化。
因此,为了确保原油的质量,在原油加工成各种石油产品之前,必须进行原油脱水处理。
使原油中水的体积分数小于0.2%,盐的质量浓度小于3mg/L。
2.原油脱水目前有哪些方法?(破乳的方法)(1)加热沉降:加热使得原油粘度下降,水和原油的比重差增大,原油对水滴悬浮力减小,同时水滴的动能增大,界面上有机物的溶解度增大,界面强度减小,这样都有利于破坏双电层。
(2)过滤法:过滤法是使乳化液通过过滤柱,通过加压使得乳化液进入滤料层,因固体吸附剂对乳化液中的油和水具有选择吸附特性,乳化液中的水被吸附出来,从而完成破乳。
该方法对吸附剂的要求较高,且过滤柱的制作工艺繁杂。
(3)离心法:离心法是利用油水之间密度不同,在高速离心场作用下使乳状液破乳实现油水分离的方法。
离心场越强,破乳效果越好。
但高速离心设备日常较难维护,目前只适合在实验室或需要占地较小的情况下使用(4)化学脱水:使用破乳剂,使新形成的界面膜亲水能力大于憎水能力,这样原油膜变得脆弱,有利于水滴之间的合并。
(5)磁处理法:磁处理法是对原油乳状液和破乳剂进行磁处理,然后再进行脱水。
此种方法的优点是可以大幅度提高原油的脱水效果,降低破乳剂加入量,降低原油脱水温度,提高脱后污水质量。
但只是在实验研究阶段,未进行产业推广和应用。
(6)电脱水法:在电场作用下,靠电的作用将原油水颗粒的界面膜破坏或削弱,强迫水颗粒合并。
(7)声化学法:声化学法是将声波能量辐射到加入了少量破乳剂的原油乳状液中,使之产生一系列超声效应,如搅拌、聚结、空化、温热、负压等,从而使乳化膜破坏进而破乳脱水。
原油脱水
综合型卧式三相分离器
离心式分离器
优点:占空间小, 优点:占空间小,效率高 缺点: 油气混合物流速对 缺点 : 分离效果很敏感, 分离效果很敏感 , 有较大 的压力降, 的压力降 , 油田上用的不 多 , 但常用其原理作重力 式分离器的入口分流器。 式分离器的入口分流器。
2 原油处理
目前全国各油田绝大部分开发井都采用注水开发 方式开采石油。 方式开采石油。从油井产出的油气混合物内含有大量 的采出水和泥砂等机械杂质。世界上所产原油的90% 的采出水和泥砂等机械杂质。世界上所产原油的 以上需进行脱水。 以上需进行脱水。 对原油进行脱水、 脱盐、 脱除泥砂等机械杂质, 对原油进行脱水 、 脱盐 、 脱除泥砂等机械杂质 , 使之成为合格商品原油的过程——原油处理,国内常 原油处理, 使之成为合格商品原油的过程 原油处理 称原油脱水。 称原油脱水。
2、重力沉降脱水 、
含水原油经破乳后, 含水原油经破乳后, 需把原油同游离水、 需把原油同游离水、杂 质等分开。 质等分开。在沉降罐中 主要依靠油水密度差产 生的下部水层的清洗作 用和上部原油中水滴的 沉降作用使油水分离, 沉降作用使油水分离, 此过程在油田常被称作 一段脱水。 一段脱水。
3、电脱水 、
原油处理的目的
满足商品原油水含量、 满足商品原油水含量、盐含量的行业或国家 标准
含水要求: 0.5%~ % %~2.0% 含水要求: 我国 %~ 0.1%~ %,多数为 % %~3.0%,多数为0.2% 国际上 %~ %,多数为 原油允许含水量与原油密度有关: 原油允许含水量与原油密度有关:密度大脱水难度 原油,允许水含量略高。 高的 原油,允许水含量略高。 含盐量的要求:我国绝大部分油田原油含盐量不高, 含盐量的要求:我国绝大部分油田原油含盐量不高, 品原油含盐量无明确要求, 商 品原油含盐量无明确要求,一般不进行专门的脱 盐处理。 盐处理。
原油脱水
电导法
滤纸法 显微镜法
导电性好的为O/W型,差的为W/O型。
将乳状液滴在滤纸上,若能迅速铺开,滤纸上只留下 一小滴油,则为O/W型;若铺不开,则为W/O型。
(1)界面能和界面张力
不平衡力场作用下,液体表面
有自动缩小的趋势;
图3-1液体表面能产生的示意图
在恒温恒压下,物系有自动向
自由能减小方向进行的趋势; 油水形成乳状液时,接触界面和界面能都很大,
原油脱水
一、油水混合物的存在形式:游离水和乳化水
• 游离水:常温下用静止沉降法短时间内能从油中分离的水, • 常在沉降罐和三相分离器中脱除。
• 乳化水:用沉降法很难脱除的水,
与原油的混合物称为油水乳状液 (原油乳状液)。 脱除游离水后,原油密度越大,乳化水含量越高。
乳状液类型
鉴别方法 染色法
62.2 60.0
44.7 0.7
17.5 59.3
减少原油乳状液生成的预防措施:
用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力,减 小油嘴前后的压差; 油嘴装在井底
2)深井泵采油
防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅动
选择较大尺寸的固定阀和游动阀、
并用气锚(使气体进入油套环空内的装置), 避免气体进入泵筒内
• 由于上述种种原因,为了保证油田开发和炼油厂加工过程的正常进 行,必须在油田对原油进行脱水处理,而且越快、越早、越彻底越 好。
• 关于原油外输时对含水量的要求,各国的标准不同:我国目前规定商品原油的 含水率在0.5%以下,含盐量为50mg/L以下。美国外输原油允许含水<0.25%,含 盐量平均<170mg/L;俄罗斯商品油含水要求在0.05%~2.0%(体积分数),含盐 量<40 mg/L。
石油化工脱水操作规程
石油化工脱水操作规程概述石油化工脱水操作是指从原油或其他石油化工产品中去除水分的过程。
水分的存在会影响石油化工产品的质量和性能,同时还会导致设备的腐蚀和储运的不稳定性。
因此,脱水操作是石油化工生产过程中的重要环节。
本文将介绍石油化工脱水操作的规程和要点。
一、脱水方法的选择根据不同的产品和生产工艺,可以选择不同的脱水方法。
常见的脱水方法包括热力脱水,化学脱水和物理脱水。
热力脱水是指通过加热使水分蒸发,然后通过冷却或凝固将水分分离出来。
化学脱水是指通过添加化学试剂使水分与其他物质产生反应,然后通过沉淀或过滤将水分分离出来。
物理脱水是指通过物理方法如离心分离、膜分离等将水分从产品中分离出来。
选择合适的脱水方法应根据产品特性、生产工艺和经济效益进行权衡。
二、脱水设备的选择脱水设备的选择应根据生产规模和产品特性进行合理选择。
常用的脱水设备包括脱水器、离心机、膜分离设备等。
脱水器是一种常用的脱水设备,可以通过旋转或振动使产品中的水分分离出来。
离心机是利用离心力将产品中的水分分离出来的设备,适用于质量要求较高的脱水操作。
膜分离设备是利用特殊的膜结构将水分从产品中分离出来的设备,具有高效和节能的特点。
选择合适的脱水设备应考虑产品特性、处理能力和经济效益。
三、脱水工艺的优化为了提高脱水效果和降低成本,脱水工艺需要进行优化。
首先,需要控制脱水设备的操作条件,如温度、压力和速度等。
适当的操作条件可以提高脱水效果,减少能耗。
其次,需要对脱水设备进行维护和检修,确保设备的正常运行。
定期清洗和更换脱水设备中的滤网和膜等部件,可以保证设备的脱水效率和寿命。
此外,还需要对脱水工艺进行改进和创新,引入新的技术和设备,提高脱水效果和降低成本。
四、脱水操作的安全措施脱水操作涉及到一些化学和高温的过程,因此需要采取必要的安全措施。
首先,操作人员需要佩戴个人防护装备,如安全帽、防护眼镜和防护服等。
其次,在脱水设备的运行过程中,应定期检查设备的安全阀、压力表和温度计等仪器设备的状态,确保其正常工作。
原油处理工艺简介
微波可用来破乳,究其作用机制,可归结为微波辐照的热效应和非热效应同时作用的结果。与普通的加热方式一样,微波加热可使乳化液温度上升,但微波能量转化效率远高于热传导,加热温度上升更快,且加热体内外温度可同时上升。随温度上升,水的粘度比油水密度差降低的更快,因此加热会使油滴上升速度增加,使油水分离加快。另一方面,由于微波是频率很高的电磁波,施加微波后,会使极性的水分子和带电液珠随电场的变化迅速转动或产生电荷位移,扰乱了液-液界面电荷的有序排列,从而导致双电层结构的破坏,Zeta电位急剧减小。另外微波对烃类具有氧化作用,使其形成相应的醇、酮、醚;微波还能使烃类分子在微波场中发生共振而导致分子链断裂,这些都有利于油水分离。
条件是附在油滴上的气泡可形成油-气颗粒。由于气泡的出现使水和颗粒之间密度差加大,且颗粒直径比原油油滴大,所以用颗粒密度代替油密度可使上升速度明显提高。即当1个气泡(或多个气泡)附在1个油滴上可增加垂直上升速度,从而可脱除直径比50μm小得多的油滴。
1
2
气浮分离
01
02
03
04
超声波原油破乳脱水法
原油处理的目的
原油中的水不仅增加了能耗和投资的费用,而且酸性气体如CO2和H2S等易在水中溶解,形成酸性水溶液,从而对设备、管线、泵体等产生腐蚀。
那何为原油处理呢?
对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等机械杂质,使之成为合格商品原油的工艺过程称原油处理。国内常称为原油脱水。
01
02
原油中所含水分可以分为两类:一类是直接可以用沉降法从油中分离出来的,称为游离水;另一类很难用沉降法从油中分离出来,称为乳化水。
这些紧凑型静电预聚结产品有3个共同特点:一是采用AC电场,二是油水乳化液在其中的流动状态为湍流,三是使用带绝缘涂层的电极(圆筒状或波纹板状)。这里仅介绍CEC。
油与水分离的方法
油与水分离的方法油水分离是一种重要的工程技术,它能够分离出水中的油,从而满足企业的多种需求。
要想实现有效的油水分离,我们必须掌握几种有效的油水分离方法,以便在实践中得到有效地应用。
下面,我们就详细介绍一下油水分离的方法:一、离心分离离心分离是一种重要的油水分离方法,主要是通过利用离心力使水中的细油分离出来。
该方法的最大优点是分离效率高,只需要短暂的时间就可以实现油水的分离;其次,离心机的结构较为简单,不需要太多的附件,维护和使用都非常容易。
二、凝析分离凝析分离是基于温度差的一种分离方法,它可以有效分离出水中的细油,使分离效率提高。
水温低于油温时,油就会因热胀冷缩而凝结成团,形成凝析油,从而实现油与水的分离。
三、脱盐分离脱盐分离是一种通过离心分离原理来实现油水分离的方法,该方法通过利用在脱盐膜上的静电表面张力来吸附水中的油。
通过滤膜的脱盐油水分离,可以有效去除水中的细油,而不影响水的水质。
它的最大优点是分离效果比较好,不需要耗费太多的膜片,从而节约成本。
四、蒸馏分离蒸馏分离是一种常见的油水分离方法,它通过蒸馏的方法,使水沸腾,从而分离出水中的细油。
蒸馏分离既可以分离溶液中的油,又能达到洁净抽取的目的,这使得它在油水分离中具有一定的优势。
五、沉淀法分离沉淀法分离是一种廉价的油水分离方法,其原理是通过使水中的油不溶于水,从而沉淀出来来实现油水分离,这样就可以取出水中的细油。
沉淀分离方法能够有效分离出油,又不会影响水的水质,因此,它也是一种较为理想的油水分离方法。
以上就是关于油水分离的几种常见方法,不管是离心分离,凝析分离,脱盐分离,蒸馏分离,沉淀分离等,每种方法都有它独特的优点和适用范围,因此,在实际应用中,应该根据不同的工况来选择最合适的油水分离方法,从而得到令人满意的分离效果。
轻质油脱水
轻质油脱水技术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。
为了提高油水分离速度,人们以该公式为指导,发现和创造了一系列有效的方法和措施。
(1)增大水珠粒径的方法①添加化学破乳剂,降低乳状液的稳定性,以进一步实现破乳;②采用高压电场处理W/O型乳状液;利用电磁场对乳状液进行交变振荡破乳;③利用亲水憎油固体材料使乳状液的水珠在其表面润湿聚结。
(2)增大水、油密度差的方法①向原油乳状液中掺入轻质油,降低原油的密度;②选择合适温度,使油水密度向着有利于增大密度差的方向变化;③在油气分离过程中降低压力,使原油中少量的气泡膨胀,密度降低;向水中添加无毒无害物质,加大水相密度。
(3)降低原油粘度的方法①掺入低粘轻质油稀释原油;②加热以降低原油乳状液的粘度。
(4)提高油水分离速度的方法采用离心机进行离心分离。
2、电脱水法电脱水法的基本原理是利用水是导体,油是绝缘体这一物理特性,将W/O 型原油乳状液置于电场中,乳状液中的水滴在电场作用下发生变形、聚结而形成大水滴从油中分离出来。
用于电破乳的高强度电场有交流电、直流电、交–直流电和脉冲供电等数种。
在交流电场中,乳状液中的水珠发生振荡聚结和偶极聚结;在直流电场中,除发生偶极聚结外,电泳聚结起主导作用;在交–直流二重电场中,上述数种聚结都存在;脉冲供电是电极间断送电,除促使振荡聚结和偶极聚结外,目的在于避免电场中电流的大幅度增长,可平稳操作和节约电能,3、润湿聚结脱水法润湿聚结脱水法又称聚结床脱水法,这是一种在热化学沉降脱水法基础上发展起来的脱水方法,即在加热、投入破乳剂的同时,使乳状液从一种强亲水物质(如脱脂木材、陶瓷、特制金属环、玻璃球等)的缝隙间流过。
当乳状液(W/O)中的水滴与这种强亲水物质碰撞时,水滴极易将这些物质润湿,并吸附在其表面,水滴相互聚结,由小水滴聚结成大水滴(也叫粗粒化),最后沉降脱离出来,要实现润湿聚结以达到两相分层的目的,选择合适的润湿介质是关键。
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。
目前油水分离技术类型及其优缺点
目前油水分离技术类型及其优缺点
油水分离技术主要分为物理方法和化学方法两大类。
下面将分别介绍这两类技术的常见类型及其优缺点。
一、物理方法:
1.重力分离:通过物料比重差异,利用重力将油和水迅速分离。
优点:设备简单,操作易于掌握,不需使用化学药剂。
缺点:分离效率有限,处理大量油水固体混合物效果不佳。
2.静态沉降:将油水混合物静置于封闭容器内,通过重力作用促使油水分层。
优点:处理流程简单,成本较低。
缺点:分离周期长,设备占地较大。
3.动态分离:通过调节流速、泡沫结构等参数,利用含油水体的流动特性进行分离。
优点:处理效率高,设备占地面积小。
缺点:需要消耗大量能源,运行维护成本较高。
二、化学方法:
1.溶剂萃取:利用溶剂的亲溶性来分离油水混合物。
优点:适用于低浓度油水体系,分离效果好。
缺点:需使用大量溶剂,成本较高。
2.膜分离:利用特定膜的渗透性将油和水分离。
优点:操作简便,对环境影响小,分离效率高。
缺点:不适用于高浓度油水体系,容易受膜污染。
3.吸附剂吸附:通过吸附剂选择性吸附油分离油水混合物。
优点:分离效果好,对环境污染小。
缺点:吸附剂需要定期更换,投资与运行费用较高。
以上列举的物理和化学方法往往会相互结合使用,以获得更好的分离效果。
不同方法的选择取决于油水混合物的性质、处理需求和实际操作条件。
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。
9
• 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。
11
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。
21
• 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。
电脱水的基本原理
电脱水的基本原理原油的脱水方法很多,通常有离心脱除法,重力沉降法,化学分离法和静电分离法等。
离心脱除在小批量的工业生产中非常有效,分离效率很高,但是设备操作费用较大。
重力沉降法一般用于陆上。
在开采项目初期的轻质原油的电脱水,如果是重质原油,若采用重力沉降法,罐体会很大,沉降时间也将很长。
这是也往往加入一些破乳剂,以破坏游水乳化液,促进水的脱除,这成为化学分离法。
这些分离方法的效率是很有限的,当对分离效率和空间提出更高的要求时,采用高压静电技术的静电分离脱水方法往往被应用到原油的脱水过程中。
在三相分离器中,原油中含有的大部分自由水被脱除,但是还有一部分水与原油结合在一起形成比较牢固的乳化液,这些乳化液中的水必须借助高压电场作用才能破乳脱除出来,这就是电脱水。
原油中的水进入电场后被极化,即负电荷集中到水滴一端,正电荷集中到水滴另一端,每个极化水滴成为一个感应偶极子——携带电量相等而极性相反的电荷或电极的颗粒,如图1所示:图1 水滴在电场中被极化形成感应偶极子极化后的水滴之间产生相互吸引的电场力,促进水滴的聚结,如图2所示。
我们把这种导致微小水滴聚结的引力称为聚结力,可以用以下公式表示:F=422 6l EKr其中:F—水滴之间的电场聚结力;K—原油乳化液自身的介电常数;r—水滴的半径;E —电场强度; l —相邻水滴中心距。
图2 极化后水滴之间的相互作用从式中可以看出,水滴之间电场聚结力F 与水滴半径的平方成正比,与电场强度E的平方成正比,而与两水滴间的中心距离l 的四次方成反比。
其中E 就是电脱水器内电极板组成的电场所形成的电场强度。
在电场力作用下,相邻小水滴破裂聚结成大水滴,大水滴又与周围的水滴聚结,由此不断长大,由于受到重力作用当水滴长大到一定程度就会开始沉降。
在原油电脱水过程中,小水滴聚成大水滴后,原油和水的分离是依靠油水密度差的重力沉降来实现的,水滴在原油中的自然沉降速度服从斯托克斯定律:υ=μρ182∆⋅d ×g 式中:υ——水滴沉降速度d ——水滴直径;ρ∆——为油水密度差;g ——重力加速度;μ——原油粘度 。
石油脱水的原理
石油脱水的原理石油脱水是一种将含有水分的石油脱除水分的过程。
石油中的水分主要存在于游离水和乳化水两种形态。
游离水是石油中直接存在的水,乳化水则是由于石油与水乳化形成的水包油微乳液。
石油脱水的主要目的是去除这些水分,以提高石油品质,减少管道腐蚀和设备故障等问题。
石油脱水的过程一般包括物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法:物理方法主要是通过物理原理进行石油和水的分离,包括重力分离和离心分离。
重力分离是利用石油和水的比重差异,使其在沉降分离器中进行分离。
石油脱水分离器一般采用垂直或水平的设备,使石油在石油脱水器内部通过后,石油中的重质沉积在底部,轻质油和水分布在顶部。
然后,分别取出上部和下部的液体,即可完成脱水分离。
离心分离是利用离心力的作用,使石油和水分离。
离心分离是将石油和水以离心分离器的方式进行旋转,在离心力的作用下,石油和水分带着不同的速度运动,从而达到分离的目的。
在分离过程中,石油经过离心分离器的重力层,重油会快速顺着离心力的作用下,落下到重力层的底部,而水分会排便速度较快,能够顺着离心力的作用排出重力层的上部。
从而达到石油和水的分离。
2. 化学方法:化学方法主要是利用特殊的化学剂使水分和石油分离。
常用的化学剂包括表面活性剂和吸附剂。
表面活性剂主要是通过改变水分子表面张力,使其与石油分子相互作用,从而分离石油和水。
表面活性剂分为阳离子、阴离子和非离子表面活性剂,根据油水界面活性剂的类型和油水接触角以及注入浓度的大小,表面活性剂的作用效果也不同。
吸附剂主要利用吸附剂对水分子的亲和力较强的特性,将水分子吸附在吸附剂上,从而实现石油和水的分离。
吸附剂的选择和使用需要根据石油和水含有的成分和状况而定。
石油脱水既可以单独使用物理方法或化学方法,也可以将两种方法结合起来使用,以提高脱水效果。
根据实际情况,选择合适的脱水方法和设备,可达到高效、经济和环保的石油脱水效果。
原油脱水的常用方法
原油脱水的常用方法原油脱水是石油加工过程中的一个重要环节,它能够去除原油中的水分,提高原油的品质和稳定性。
常用的原油脱水方法主要有以下几种:热力法、化学法和物理法。
热力法是最常用的原油脱水方法之一。
在热力法中,原油通过加热来使其中的水分蒸发,然后通过冷却和凝结来将水分从原油中分离出来。
这种方法适用于高温高压的情况下,可以有效地去除原油中的水分。
热力法的优点是操作简单,能够获得较高的脱水效果,但是能耗较高。
化学法是另一种常用的原油脱水方法。
在化学法中,通过添加化学剂来改变原油和水的界面性质,使水分从原油中分离出来。
常用的化学剂有界面活性剂和吸附剂。
界面活性剂能够降低原油和水的表面张力,使水分形成水滴并从原油中分离出来。
吸附剂则能够吸附水分分子,从而使原油中的水分减少。
化学法的优点是脱水效果好,能够适应不同原油的脱水要求,但是需要添加化学剂,可能对环境造成一定影响。
物理法是原油脱水的另一种重要方法。
物理法主要通过重力分离和离心分离来实现原油和水的分离。
在重力分离中,原油和水分别放置在不同的容器中,由于它们的密度不同,水分会自然下沉,从而实现两者的分离。
在离心分离中,通过离心力的作用,使水分和原油快速分离。
物理法的优点是操作简单,不需要添加化学剂,对环境影响小,但是脱水效果相对较差,需要较长时间来实现较高的脱水效果。
除了以上几种常用的原油脱水方法外,还有一些辅助的脱水方法,如冷冻法、电场法和膜法等。
冷冻法通过降低原油和水的温度,使水分冻结并从原油中分离出来。
电场法利用电场的作用力,将原油中的水分分离出来。
膜法则是利用特殊的膜材料,使水分从原油中透过膜分离出来。
这些辅助的脱水方法在特定的情况下可以得到应用,但是其应用范围相对较窄。
原油脱水是石油加工过程中不可或缺的一步,常用的方法有热力法、化学法和物理法。
热力法通过加热和冷却来实现原油和水的分离,化学法通过添加化学剂改变原油和水的界面性质来实现分离,物理法则是通过重力分离和离心分离来实现分离。
植物油工艺中的预处理方法
植物油工艺中的预处理方法
植物油在工艺处理前需要进行预处理,以提高油脂的质量和提取率。
以下是植物油工艺中常用的预处理方法:
1. 清洗:将植物油中的杂质和溶解物剥离出来,常用的清洗方法包括水洗、碱洗和酸洗。
水洗可以去除油中的杂质和水溶性物质,碱洗可以去除油中的有机酸、醇和酮等物质,酸洗可以去除油中的胆固醇和脂肪酸等。
2. 脱水:植物油中的水分会对后续的干燥和脱蜡过程产生不利影响,因此需要进行脱水处理。
常用的脱水方法包括蒸汽脱水、吸附剂脱水和离心脱水。
3. 去酸:植物油中常含有脂肪酸,酸值较高会影响后续工艺操作。
常用的去酸方法包括碱中和法和酶解法。
碱中和法通过加入碱性物质中和油中的酸物质,酶解法通过添加酶催化酸的反应,将酸酯水解成甘油和游离脂肪酸。
4. 脱蜡:植物油中常含有蜡质,降低了油脂的流动性。
脱蜡处理常用的方法包括溶剂脱蜡、冷脱蜡和加热脱蜡。
溶剂脱蜡通过将油脂与溶剂混合,再通过蒸馏或冷却将蜡质分离出来。
5. 脱色:植物油中常含有色素物质,通过脱色可以提高油脂的质量和观感。
常用的脱色方法包括活性炭吸附法、漂白土吸附法和脱色酶法。
6. 去馏:植物油中常含有杂质和游离脂肪酸,通过去馏可以去除这些物质。
去馏步骤中的温度、压力和时间等参数需要根据油脂的性质和要求进行调控。
以上是植物油工艺中常用的预处理方法,通过这些方法可以提高油脂的质量和提取率,为后续工艺处理提供优质的原料。
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!。
原油净化化学破乳剂脱水法(ppt 39页)
三、化学破乳剂的分类
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。
13
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。
破乳剂溶于水时,凡能形成电解质的称为 离子型破乳剂;
28
化学破乳剂的复配效应1+1>2
一种化学破乳剂要完全满足上述要求往往是 极为困难的。为取长补短,可将两种或两种以上 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。 这种现象称为破乳剂的协同效应或复配效应。复 配效应为寻找脱水效果更好的化学破乳剂开辟了 新的途径。
8
1. 表面活性作用
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。
3
原油乳状液的两种类型
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。
4
30
评价破乳剂的性能指标
(1)脱水率 在一定的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的大小。 根据化学破乳剂品种的不同,出水速度可 能有先快后慢、先慢后快等速度出水况。
润滑油中水分含量测定及脱除方法
润滑油中水分含量测定及脱除方法王成勇摘要油液中水分含量测定可用重量、变色、目视爆裂试验、红外光谱分析、蒸馏及卡尔·费休、氢化钙、饱和度计法。
脱除方法可用重力、离心、过滤、真空、气流和加热脱水法。
关键词润滑油水分含量测定脱水中图分类号TH117.2文献标识码B一、水分含量测定方法1.重量法过程监控时采用的一种定量方法,其基本操作是在已恒重的称量瓶中加入一定量的油液试样后放入恒温烘箱中,烘干后冷却直至恒重。
方法操作简单、仪器设备费用较低,对操作人员的要求也相对较低。
不足之处是试样中水分含量高时,烘干过程中会发生飞溅,影响测量精度。
此外,试样中低沸点物质的存在也会使测量结果偏大。
2.变色法定性检测是否存在自由水的快速方法,基本原理是某些物质与水结合后发生颜色变化,包括变色试纸和变色膏法。
变色试纸法是将油滴在专用试纸上,如果试纸变色,说明油液含有水,试纸变色的面积大小和颜色深浅指示含水量的多少。
该方法仅适合透明或者颜色较浅的油,如液压油。
变色膏法是变色膏粘附在油尺或棒上,插入油中,如变色则指示有水。
3.目视爆裂试验对含量在500×10-6μg/mL以上自由水和乳化水的定性试验,不论是在实验室还是在操作现场都得到广泛应用。
其基本操作是将适量的试样滴在热板上观察,看是否有气泡逸出,听有无爆裂声。
该方法的局限性在于不能定量,且主观性较强,很大程度上依赖操作人员的经验。
热板的温度(通常控制在135℃为宜)、油中低沸点的组分、杂质及溶解的气体、油品的类型和黏度等可能会对结果判定产生影响。
在操作过程中还应注意个人防护以防烫伤等。
判断规则如下:(1)无可见蒸汽气泡逸出,无爆裂声,可判断油样中无自由水和乳化水存在。
(2)有直径<0.5mm的气泡逸出且快速消失,判断水含量约0.05%~0.1%。
(3)有直径1~2mm的小气泡在油滴中聚集为大气泡后消失,偶有爆裂声,现象重复1~2次,判断水含量约在0.1%~0.5%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
常见的油液脱水方法和比较
1、液脱水的基本方法
油液脱水的基本方法可以区分为:化学方法、物理化学方法和物理法。
(1)化学脱水法
化学脱水法是利用水与加入试剂之间所发生的化学反应。
这种相互作用所发生的产物易于从油品中分离。
(2)物理化学脱水法
物理化学脱水法的原理主要利用吸附现象。
某些物质可以有选择地吸收油中的水分。
除了纯粹的吸附现象之外,吸附过程还存在有吸附剂分子和水分子的相互吸引现象,同时会伴随有各种化学相互作用。
(3)物理脱水法
物理脱水法是多种多样的,一般分为这样几组:力场作用脱水,热物理作用脱水,热物理现象和质量交换现象脱水,多孔层脱水。
(I.)力场脱水法
力场(重力、离心力、电力)脱水法的作用原理是利用微小水珠在场力的作用下进行聚集的现象,然后将之清除。
重力和离心脱水过程是利用油水的密度不同,电脱水是利用电场内水滴极化的结果。
(II.)热物理现象和质量交换现象脱水法
利用热物理现象和质量交换现象脱水法是利用在这些现象下乳
化水受到的物理变化。
将水加热使其蒸发和将水冷却使其结晶的办法都属于这类脱水法。
有时为了加强液压油内水的蒸发或迅速减小溶解水的数量,脱水过程经常在真空下进行。
质量交换过程脱水主要是利用脱水剂进行萃取。
(III.)多孔物质脱水法
a.滤层用斥水材料制作,多孔层只能使油液通过,而油液内的乳化水则通不过。
b.多孔层用吸水材料制作。
多孔层在液压油通过过程中,强烈地吸水,直到饱和状态。
c.多孔层材料用亲水和疏水纤维配合,利用水珠同纤维的相互作用,水珠凝聚变大,进而从油液内清除掉。
2、脱水方法的比较
(1)化学脱水法
化学脱水法使用的是在烃内不溶解的金属氢化物。
比如氢化钙、氢化锂、氢化铝,或是碳化物以及某些金属的氧化物。
虽然化学法除掉水分的效率很高,但在实际使用中有一定的困难。
使用需有专用的设备以及复杂的配套设备,并且有效试剂的价格也相当昂贵。
(2)物理化学脱水法
是根据某些用作吸附剂的物质能将水分子截留在自己的活性表面上进行脱水。
这种方法多使用具有大孔隙度的固体材料。
经常使用的有天然材
料,如铝土矿、天然沸石和经常使用的人工制作的吸附剂,如硅胶、铝胶、合成沸石等。
其优点是:方法十分简单;其缺点是:吸附易受到液压油内各种杂质的影响,恢复吸附剂活性需有专用设备,吸附剂易表现活性。
(3)物理脱水方法
(I.)力场作用脱水法
a.重力场
利用油水比重不同,靠自然沉降方法脱水。
其优点是:方法简单;其缺点是:出现沉降扩散平衡以后,脱水效果不明显,速度极为缓慢。
b.离心力场
利用离心力将油水分离。
其优点是:较重力方法效率提高许多,设备较小;其缺点是:只能除游离水,设备昂贵,维护工作技术要求较高。
c.电力场
利用极化水滴在电场内的运动。
其优点是:可连续脱水,设备减小,没有运动件,参数恒定,可实现自动化;其缺点是:缺乏完善的理论,设备复杂,需一定的电能。
(II.)热物理脱水法
利用油-水热运动不同的性质,在一定的压力、温度下使油液中的水分蒸发。
从理论上讲,可脱除各种分散体系中的水,效率较高。
可处理出高质量的油液。
但此种方法的设备与工艺都较为复杂,需压力容器与真空泵。
如比较流行的雾化脱水方法:利用机械的方法,使油滴直径缩小到与水粒子相近的程度,水粒子的受力状态会有所改变,油水的运动状态会相对明显起来,水粒子会成为气泡从油粒中逸出。
此种方法由于许多过滤器的大公司的致力研究,在理论、工艺上都日臻完善,但此类方法的工艺还是比较复杂,成本较高处理效率也有待提高。
(III.)多孔物质脱水法
利用多孔层的亲水和吸水性质实现油水分离。
其优点是:结构简单、使用方便;其缺点是:对油水相界面张力小的油液脱水效果较低,当液压油的粘度过高,有大量胶质物质或表面活性物质时,分离水的效率会下降。
另外对材料的性能也有相当要求。
通过以上方法的比较,热物理脱水法比较实用,且脱水效率高,我们厂的进口滤油机也可以达到硬件要求。
结束语
在液压油脱水净化方面的研究和应用,远不如颗粒污染过滤即使研究开展的深入和广泛,这其中主要有两个原因:
(1)对水污染的危害认识不足。
当油液中水含量较低时,尚不足以引起卡死等突发事故。
而事实上,水污染的存在,对油品本身的影响,以及对整个系统的影响都是超出人们的想象的。
水污染引起油液
性能的恶化导致元件的磨损(包括化学腐蚀,生成影响工作的物质)与颗粒污染对系统的影响并不逊色。
颗粒污染严重的油可以通过过滤净化处理,回收利用,而水污染引起的油的变质,会使大批的油品报废。
(2)技术上的难度。
颗粒污染净化属固液分离技术,而水污染净化属液液分离技术,因此二者在技术处理上难度差异很大。
另外,由于粘度、油水界面张力等因素的影响,使得从液压油中除去水分的工作十分困难。
基于以上原因,极大地限制了液压油脱水技术的理论研究和实用技术的开发。
但是水对液压和润滑系统的危害正越来越引起人们的重视,尤其在航空、发电等高可靠性要求的场合对此提出了严格的要求。
国际和国内污染控制的研究者和有关生产单位也不断有新的成果和产品问世,相信经过不断的努力,液压和润滑系统的水污染必将得到有效的控制。