电脱水器介绍

甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）
交直流静电脱水器技术特性简介
1、静电分离原理
在原油中，水或其溶液是一种极性分子（图1）。

Hydrogen
图1 电场对水影响
Hydrogen
这样，在电场中的分散水滴由于以下二种机理而发生凝聚：
①水滴与充电电极直接接触或经有机相传递获得净电荷而相互吸引聚集。

②在外电场梯度的作用下，极性水分子偶极距在电场中由随机分布转向成定向排列，而相互吸引聚集。

2、双极性（交直流）脱水器
双极性脱水器采用的是高电压梯度，极板之间保持稳定的直流电场。

水界面及容器壳体与电极板之间则维持一个交流电场。

此交流电场能防止单一直流电场引起的容器腐蚀。

乳化液首先通过交流低梯度电场，乳化水凝聚成大颗粒而下沉。

仍带有小颗粒乳化水珠的油流进入直流电场，其中的水珠定向排列并相互吸引。

接近任何一块直流极板的水珠都被带上电荷并向相反极性的极板加速运动。

在向相反极性的极板运动中，水珠相互碰撞并凝聚。

当水珠变得足够大时，其重力就克服了使它们悬浮起来的直流电场力，这样，水珠便沉降到水相中。

经实验证明，交流电场对于较大的水滴有较好的凝聚效果，直流电场对于较小的水滴凝聚较好，依据重力沉降原理，在交流电场中，较大的水滴凝聚成更大的水滴，使之与油分离沉降至下层水中，而较小的水滴在直流电场作用下，碰撞凝聚成较大的水滴，沉入交流电场再次凝聚，达到更好的脱水效果。

由此可见，交直流脱水器DC与AC的合理分布，使脱水效率更高。

典型的双极性脱水器电极分布如下图2：
图2 典型的双极性脱水器电场分布
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）1985年与美国CE-NATCO公司签定连续技术转让合同，引进了交直流电脱水（脱盐）全套技术，包括脱水/脱盐工艺计算（解析计算和统计偏差分析计算）、设备设计等，甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）在消化吸收的基础上，又经过自主开发形成了甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）富有特色的静电处理技术。

3、甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）交直流脱水器技术特性
3.1、结构特性
电脱水器设备结构见下图3
图3、交直流电脱水器结构简图
3.1.1容器
通常设备直径Φ3000mm-Φ3600mm，可按GB150或ASME标准设计。

3.1.2 内部结构
z进油分布器，采用计量孔板型分配器实现沿横截面均匀的流态分布；
z出油集油器，采用带孔圆管实施油收集排出；
z极板为竖直悬挂极板，DC与AC合理分布使脱水的效率更高；
z新型吊挂系统绝缘性更好；
z设置冲沙排污设施。

3.1.3电气部分
z变压器：全阻抗型硅整流防爆升压变压器，提高过流保护的能力；
z控制柜：可控硅自动调压原油脱水供电设备，使操作更简便、更直观；
z全封闭高压系统，F4型内部绝缘系统，增加系统的安全性；
z高压引入采用新型引入棒，提高安全性、可靠性；
z排水阀：电控或气控排水阀；
z界面控制：对于比重差较大的原油采用浮筒（外浮筒）式，对于比重差较小的原油可选用微波探头。

3.2甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司（兰州石油机械研究所）交直流电脱水器性能特性
3.2.1脱水率高
由于交直流电场的直流电场中能凝聚较小的水滴（约5μ以上）。

油中水脱得更彻底。

经试验比较，在同等条件下，如果交流电场中原油脱水后水含量为0.2%，交直流电场可使脱水率达到0.1%以上，效果明显好于单一交流电场。

3.2.2降低操作温度，降低操作成本，降低能耗
交直流电场脱水脱盐设备比一般交流电场脱水脱盐设备的操作温度要低15o F以上。

这样就可降低燃料消耗。

下图是两种设备处理不同比重原油所需操作温度的比较。

3.2.3降低操作温度，减少原油损失
下图所示为不同温度下原油损耗百分比。

由于交直流电场降低了操作温度，使原油的轻质成份损失减少，增加了油的收率。

双电极脱盐设备与常用的交流脱盐设备比较，在设备尺寸，工作状况相同的条件下，可增加处理量。

3.2.5交直流电场脱盐设备能适用于处理API比重为10o到48o的原油。

3.2.6设计适应性强，满足生产条件变化。