電脫水的基本原理-展示頁
2025-01-17 09:50本頁面
【正文】 開采出的石油含有大量泥沙，電脫水器長期運(yùn)行后，沉沙將沉積在罐體底部，必須及時(shí)地將泥沙排出罐體，否則將影響油水界位的平穩(wěn)運(yùn)行。 ⒍ 油水界位防浪技術(shù)和水沖洗裝置的設(shè)計(jì) 在電脫水行業(yè)，油水界位被稱為電脫水器的“心臟”，這是因?yàn)殡姌O板將與油水界位形成一個(gè)弱電場。 ⒌ 適應(yīng)性強(qiáng)，脫水效率高的高壓電場的設(shè)計(jì) 海上油田在不同開采時(shí)段，原油產(chǎn)量不同，有時(shí)產(chǎn)量波動(dòng)很大，石油中含水量也有很大的變化。電場結(jié)構(gòu)采用三角形進(jìn)行固定設(shè)計(jì)，這是因?yàn)槿萜鲀?nèi)的流體在運(yùn)動(dòng)中會(huì)對(duì)電極板造成沖擊，嚴(yán)重時(shí)造成極板松動(dòng)或脫落。 ⒋ 增強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性 設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性是其正常運(yùn)行的基本特征。 ⒊ 設(shè)備布置緊湊，自動(dòng)化程度高 海上平臺(tái)和 FPSO 的規(guī)模決定了投資的多少，因此在滿足生產(chǎn)的前提下，盡量選用效率高，占地空間小的設(shè)備，并要求布局合理，設(shè)計(jì)緊湊。受風(fēng)浪的影響， FPSO 上的設(shè)備因船只的橫搖，縱搖，升沉等運(yùn)動(dòng)而處于非靜止?fàn)顟B(tài)中，這些必須在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。 海上原油電脫水器的技術(shù)特點(diǎn) 電脫水器操作和維護(hù) 第 3 頁 共 11 頁 海上油田的原油電脫水器與陸地油田的原油電脫水器工作原理是基本相同的，只是由于電脫水器的工作地點(diǎn)不一樣，對(duì)海上原油的電脫水器設(shè)計(jì)和運(yùn)行提出了一些更高的要求。 為了提高脫水率，可向原油乳化液中注入破乳劑，最好在原油進(jìn)料泵吸入口加入，如果 在 泵吸入口 加入 破乳劑操作不方便，則應(yīng)在預(yù)熱器之前的某一點(diǎn)加入 或增加混合器 ，以增加破乳劑與乳化液的混合效果。在原油電脫水過程中，小水滴聚成大水滴后，原油和水的分離是依靠油水密度差的重力沉降來實(shí)現(xiàn)的，水滴在原油中的自然沉降速度服從斯托克斯定律： υ =??182 ??d g 式中： υ —— 水滴沉降速度 d —— 水滴直徑； ?? —— 為油水密度差； g—— 重力加速度； ? —— 原油粘度 。其中 E 就是電脫水器內(nèi)電極板組成的電場所形成的電場強(qiáng)度。我們把這種導(dǎo)致微小水滴聚結(jié)的引力稱為聚結(jié)力，可以用以下 公式表示： F=4226 l EKr 其中： F— 水滴之間的電場聚結(jié)力； K — 原 油乳化液自身的介電常數(shù)； r — 水滴的半徑； E — 電場強(qiáng)度； 電脫水器操作和維護(hù) 第 2 頁 共 11 頁 l — 相鄰 水滴中心距。 在三相分離 器中，原油中含有的大部分自由水被脫除，但是還有一部分水與原油結(jié)合在一起形成比較牢固的乳化液，這些乳化液中的水必須借助高壓電場作用才能破乳脫除出來，這就是電脫水。這是也往往加入一些破乳劑，以破壞游水乳化液，促進(jìn)水的脫除，這成為化學(xué)分離法。 重力沉降法一般用于陸上。電脫水器操作和維護(hù) 第 1 頁 共 11 頁 電脫水的基本原理 原油的脫水方法很多，通常有 離心脫除法， 重力沉降法， 化學(xué) 分離法和靜電分離法等。離心脫除在小批量的工業(yè)生產(chǎn)中非常有效，分離效率很高，但是設(shè)備操作費(fèi)用較大。在開采項(xiàng)目初期的輕質(zhì)原油的電脫水，如果是重質(zhì)原油，若采用重力沉降法，罐體會(huì)很大，沉降時(shí)間也將很長。 這些分離方法的效率是很有限的，當(dāng)對(duì)分離效率和空間提出更高的要求時(shí)，采用高壓靜電技術(shù)的靜電分離脫水方法往往被應(yīng)用到原油的脫水過程中。原油中的水進(jìn)入電場后被極化，即負(fù)電荷集中到水滴一端，正電荷集中到水滴另一端，每個(gè)極化水滴成為一個(gè)感應(yīng)偶極子 —— 攜帶電量相等而極性相反的電荷或電極的顆粒，如圖 1 所示： 圖 1 水滴在 電場中 被 極化 形成感應(yīng) 偶極子 極化后的水滴之間產(chǎn)生相互吸引的電場力，促進(jìn)水滴的聚結(jié)，如圖 2 所示。 圖 2 極化后水滴之間的相互作用 從式中可以看出，水滴之間電場聚結(jié)力 F 與水滴半徑的平方成正比，與電場強(qiáng)度 E的平方成正比，而與兩水
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