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。即电-化学脱盐、脱水过程。

返回

原理演示

高压电场中水滴的偶极聚结

返回

电脱水分离性能分析：

返回

高压电场中同大小水滴的偶极聚结力可用下式计算:

两水滴间中心距离。—水滴半径；—电场强度；

—原油介电常数；—式中：

L R

E

K 642

2⎟⎠⎞⎜⎝⎛=L R R KE F 从上式可以看出，影响电脱水器分离性能的主要参数是：电场强度E 、水滴半径R 、水滴间距L 。

影响聚集力的最重要因素是R/L ，而R 和L 是和原油含水量直接相关的，试验证明当水分含量为0.1%时，R/L 约为1/16，此时即使再施加电场也很难将水分脱除。

提高电场强度，可以提高聚结力，但并不是电场强度可以无限增大，实际上当电场强度超过某一临界值时会造成当水滴两端变尖分裂出极微小的水滴而适得其反。

电脱水器的形式及结构

电脱水器的形式有好多种，如：管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。使用较多的是卧式园筒形电脱水器。而其采用电源形式可用交流或直流，二者分离效果无显著差别，工业上通常使用交流电源。

返回

一、交流电脱水、

脱盐器内部结

构。

水、脱盐器内

部结构。

返回

电脱水单元仿真工艺说明

来自两相分离器出口原油进入电脱水器内，流经油水界面以下的布油管汇，由布油管汇流出的含水原油经过水层时经水洗除去游离水后，自下而上沿水平截面均匀地经过电场空间，在高压电场下(28800V)直流电作用下，乳化水滴产生偶极聚结和振荡聚结，使小水滴聚结成大水滴，沉降到脱水器底部，经出水口排出至污水除油罐，净化的原油经电脱水器顶部的原油管汇由出油口排出至原油稳定区，电脱水器的放空管线与坏油罐相连，还设有清扫时蒸汽管线和开放排放管线。

电脱水器是一个直径Ф3000mm，长12800mm的卧式容器，采用直流静电脱水，设计能力单台76M3/H。

返回

流程示意图

返回

仿真DCS图

返回

仿真现场图

返回

仿真控制面板

返回