第三章 原油电脱盐
第三章原油电脱盐
电脱盐是常减压蒸馏的第一道工序。原油中的盐和水的存在，给炼油装置的稳定操作、设备防腐带来了危害。因此在原油蒸馏前必须进行脱水脱盐。伴随着脱盐、脱水技术的日趋成熟，它已变成为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理工艺，是炼油厂降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要工艺过程。
3.1 电脱盐的作用
原油中所含的金属盐类，可分为两种类型：一类是油溶性的金属化合物或有机盐类，它们以溶解状态存在于原油中；另一类是水溶性的碱金属或碱土金属盐类，它们除极少数以悬浮结晶态存在于原油中外，大部分溶解在水中并以乳化液的形式存在于原油中。这些金属化合物或盐类对原油加工的全过程和产品质量均有着重要的影响。电脱盐主要是脱除原油中的无机盐。
原油脱盐脱水的重要性：
(1) 减少腐蚀介质，减轻设备腐蚀
原油所含无机盐有NaCl、CaCl
2和MgCl
2
等。这些盐类在原油蒸馏过程中会
发生水解反应生成氯化氢。
过去人们认为在蒸馏过程中NaCl是不水解的，因此曾采用注碱（ NaOH ）
措施，便于将MgCl
2和CaCl
2
转化成NaCl以减少氯化氢的生成。但是这一方法并
不可靠，实践证明原油中含有硫酸盐、环烷酸或某些金属元素时，温度低于300 ℃ NaCl便会发生水解反应，盐类水解产生的氯化氢随挥发油气进入分馏塔顶及冷凝冷却系统，遇到冷凝水便溶于水中形成盐酸，这是造成常减压装置初馏塔、常压塔和减压塔塔顶及其冷凝冷却系统设备腐蚀的重要原因。
加工含硫原油时，蒸馏装置的塔顶系统硫化氢含量将急剧上升。如果氯化氢水溶液同时有硫化氢存在，由于硫化氢的类似催化作用，将使腐蚀加剧。
(2) 满足产品质量和二次加工要求
原油脱盐不仅仅是为防腐蚀的需要，更重要的是为了减少原料油中的金属离子。原油中所含的盐类经蒸馏后主要进入重质馏分中，会造成下游装置的催化剂失活。搞好电脱盐对石油焦、燃料油产品质量的提高有重要作用。氯化氢的存在不仅导致腐蚀，而且会缩短催化剂寿命。金属对催化裂化催化剂的危害也很大，如金属钠会中和催化剂的酸性活性中心，置换掉催化剂的氢和稀土，并使 CO 助燃剂中毒。铁离子形成的盐类会造成加氢催化剂床层的压降升高。
(3) 提高传热效率，延长开工周期
良好的脱盐操作，可减轻换热器、加热炉等设备的结垢、结焦和腐蚀等问题
的发生。有利于提高冷换设备的传热效率，延长装置的开工周期。
3.2 典型电脱盐的工艺流程
目前国内电脱盐装置一般采用二级脱盐，为达到深度脱盐目的也有采用三级脱盐的，工艺流程如图3-1、图3-2。
图3-1典型二级电脱盐的工艺流程图
图3-2典型三级电脱盐的工艺流程图
3.3 原油电脱盐的原理及目的
原油中含有水，同时也含有胶质、沥青质等天然乳化剂，加之原油在开采和
输送过程中，由于剧烈扰动，使水以微滴状态分散在原油中，原油中的乳化剂靠吸附作用浓集在油水界面上，组成牢固的分子膜，形成稳定的乳化液，乳化液的稳定程度取决于乳化剂性质、浓度、原油本身性质、水分散程度、乳化液形成时间长短等因素，机械强烈的搅动，乳化剂浓度高，原油粘度大，乳化液形成的时间长，将增加乳化液的稳定程度。
3.3.1 原理和目的
原油电脱盐主要是通过注水，使原油中的盐溶解在水中，同时加入破乳剂，破坏其乳化状态，在电场的作用下，使微小水滴聚结成大水滴，在重力的作用下，使油水分离。电脱盐就是在原油蒸馏前尽最大可能的切除原油中的水和盐、金属
等，CaCl
2，MgCl
2
，NaCl可溶于原油中的水。若能脱除和降低原油中的水和盐的
含量，也就减弱和消除了腐蚀。由于原油中的大部分盐类是溶解于水中，因此电脱盐脱盐与脱水是同时进行的。
近年来随着原油加工深度的提高，重油催化裂化以及重整、加氢裂化等临氢工艺技术的开发和广泛应用，原油脱盐已经不仅仅是为了防腐而且成为对后续加工工艺所用催化剂免受污染的一种保护手段。脱除氯化物的同时还能脱除如镍、钒，砷（包括其中的钠）等对裂化、加氢、重整等催化剂的的有害毒物而且一般是脱盐深度越深，残存的有害物质越少，已经要求脱后原油达到含盐＜3 mgNaCl/L 。
3.3.2 原油电脱盐技术
根据原油分配器和电极板型式，衍生出各种电脱盐技术：
(1) 交流电脱盐技术
交流电脱盐罐一般采用三层水平极板，中层送电，极板间距不同，形成上部强电场下部弱电场。当原油自下而上通过高压电场时，含盐的水微滴在电场力的作用下产生偶极性，水滴两端产生相反负荷，在电场力的作用下将水滴拉长，由于电场是交变的，水滴随之产生震荡，同时在破乳剂的作用下，使水微滴聚结成大水滴，从而实现油水分离。交流电脱盐罐结构如图3-3。
（2）交直流电脱盐技术
交直流电脱盐一般为垂直电极，其变压器加整流设备，罐内电场自下而上为交流弱电场，直流弱电场和直流强电场。在下部的交流弱电场中同交流电脱盐一样，一些大颗粒水滴的聚结而得到分离。在直流电场中，在电场力的作用下，同样产生偶极性，水滴间吸引复合，只是电场不交变。偶极化后的水滴由于在电场中位置的不平衡，使水滴产生向正负极水平移动而原油流动和水滴沉降是上下运动，这就比交流电场大大增大水滴的复合机率。其特点是：脱盐脱水率高，对油品的适应性强，能耗低。
图3-3 交流电脱盐罐结构图
（3）高速电脱盐技术
美国Petrolite公司开发的高速原油电脱盐技术采用三层水平电极板，电场形式为交流电场。与常规交流电脱盐的最大区别是，高速电脱盐区不设弱电场区，上层极板与中间极板的距离相等，且均为强电场；采用特殊结构的进料分配器，使油水混合料直接进入上下两个强电场中。高速脱盐具有单罐处理能力大、电耗低、脱盐排水含油少，有利于处理较重、较粘的原等优点。交流电脱盐罐结构如图3-3示
图3-4 交直流电脱盐罐结构图
（4）鼠笼式电脱盐技术
鼠笼式电脱盐技术的特点有：采用多层偏心鼠笼式组合电极，形成多层的环形电场，能最大限度占据罐内空间使有效电场空间增大，并可消除电场死角，电场利用率高。电极组合相邻两层电极间距，由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场由顶到底逐渐减弱，在横截面上分布为“上强下弱”。在罐内油料含水较小的上部为强电场，而在油料含水较大的下部为弱电场，分布较合理。油料在罐内水平流动，环形电场中下降
的水滴沿油料流动方向呈
水平抛物线下降，减轻了油
料与沉降水产生二次污染
的返混现象。在沿油料流动
方向，设多种鼠笼式组合电
极，分别产生弱电场，过度
电场和强电场，分段脱盐，
脱水，电场分布较好。鼠笼
式电脱盐示意图如图3-5。
图3-5 鼠笼式电脱盐示意图
（5）微波分离技术MST工艺
该工艺采用微波范围内的电磁辐射将稳定且难于破坏的乳化液分离为油、水和固体。乳化液中的水相部分优先吸收微波能量，加热后导致絮凝和沉降分离，从而使乳化液失稳，再通过微波分离工艺加速其沉降分离。
3.3.3 提高电脱盐合格率措施
(1）高速电脱盐和低速电脱盐设计选型，结合自身原油性质、现场布置等因素统筹考虑，可以考虑将两种类型进行结合，以提高电脱盐装置的抗干扰能力。(2）加强对电脱盐装置的工艺技术管理。
（3）提高电脱盐装置自动化控制水平，把重要参数引入主控室或 DCS ，实现对控制参数的实时监控。
(4）开展破乳剂的筛选，降低水溶性破乳剂的单耗和成本。根据不同类型原油，针对性的筛选出几种脱盐效果好的破乳剂，提高电脱盐的破乳脱盐效果。
(5）在有条件的炼厂开展码头岸罐或长输线注破乳剂，以增加破乳剂的混合强度，提高脱后含盐合格率。
(6）适当增加电脱盐装置脱前原油、脱后原油盐含量、电脱盐污水油含量分析频次，定期开展电脱盐装置盐平衡标定。加强对采样、分析过程的监控，减少分析
误差。
3.4电脱盐的主要设备
3.4.1 电脱盐罐内设备
（1）电脱盐罐
电脱盐罐是电脱盐的主要设备。一般为卧式，国外也有采用球形罐，罐的尺寸取决于原油在强电场中的停留时间，罐内设有两层或三层电极板，一般为三层电极板。设有三层极板的罐，一般在中间极板接电，带电极板与上层极板设计成强电场，与下层极板设计成弱电场。
（2）电极板
电极板的作用是在电极板间形成均匀电场。电极板的结构采用钢管组合型式，便于安装和检修。
（3）原油分配器
一般在下层电极板的下方，设有原油入口分配器，分配器的作用是将原油沿罐的水平截面均匀分布，使原油与水的乳化液在电场中均匀上升。
分配器的结构基本上分两种，如管式的在管上均布小孔，另一种为倒槽式，在槽的四周开有小孔，倒槽式分配器适用于粘度大、杂质多或重质原油，可以避免分配器堵塞。
（4）罐顶集合管
电脱盐罐的上方设有集合管或集合槽，将脱后原油沿水平方向均匀的收集并送出电脱盐罐。
（5）罐底排水收集管
电脱盐罐底部设有排水收集管，将积沉在罐底的水沿水平方向收集并排出电脱盐罐外。
（6）罐底反冲洗设施
在电脱盐罐底部设有反冲洗设施，在不停工的情况下，定期将沉积在电脱盐罐底的污泥状杂质搅拌并随着水排出电脱盐罐外。
3.4.2 电脱盐罐外设备
（1）混合器
在原油进电脱盐罐前，要注破乳剂、注水，使其与原油充分混合，因此在电脱盐前要设混合器。混合器的结构一般由静态混合器与偏转球型阀组成，静态混合器起混合作用，偏转球型阀带执行机构，可调节混合器前后的压差。
（2）取样冷却器
有的装置在原油电脱盐罐后设有取样冷却器，以利于原油冷却后采样分析。
3.5电脱盐的正常操作
从电脱盐的工作原理来看，原油电脱盐脱水实质就是一个乳化液的破乳沉降
分离过程。它是通过加热、加化学试剂和高压电场等三种措施使乳化液破乳，再
经沉降分离。
3.5.1 电脱盐正常维护和检查
检查脱盐温度、压力是否在指标内，油水界面是否正常，观察切水是否带油，
电流表所示电流是否正常，注水量是否适当，各连接法兰、阀门是否有泄漏，破
乳剂泵运转是否正常，破乳剂加入量是否正常。
3.5.2 电脱盐的在线冲洗操作
因原油含杂质较多，这些固体杂质慢慢的聚积沉降在罐底，影响电脱盐脱盐
效率，因此对电脱盐罐要定期进行冲洗。
电脱盐的在线冲洗操作步骤：
（1）贯通水冲洗流程，关闭需冲洗罐的注水及该罐变压器的送电，开始冲
洗操作。电脱盐罐冲洗要一个一个的冲洗，不能同时冲洗。
（2）开始冲洗时，注意冲洗量不能大于机泵的额定流量，防止跳闸造成不
必要的操作混乱。
（3）观察水界面检查口，开排污阀排水，严格控制油水界面，水界面防止
超高或水界面过低跑油。
（4）当排放污水为清水时，可认为已冲洗干净，一般冲洗时间为30分钟至
1个小时。
（5）在冲洗过程中，如果电流发生变化，电流超过标准值时，应及时停至
冲洗，加强脱水。
3.5.3 影响电脱盐操作的因素
（1）电脱盐罐进油温度
温度是原油脱盐过程中一个重要操作条件。提高温度，使原油的粘度降低，
减少水滴运动阻力，有利于水滴运动。温度升高还使油水界面的张力降低，水滴
受热膨胀，使乳化液膜减弱，有利于破乳和聚结。另外温度升高，增大了布朗运
动速度，也增强了聚集力。因此适当提高温度有利于破乳。
、油水密度差在100～130℃之间是上升的，当温度上升至一定值时CaCl
2
MgCl
开始水解，同时随着温度的升高，原油的导电率也随之增大，电脱盐变压2
器二次电流随之增大，变压器电耗随之增高。因此不同的原油应该有不同的脱盐
温度。
目前，常减压装置设计原油进脱盐罐温度虽都是120～140℃，但由于实际
加工原油性质与设计值有差异，导致原油进脱盐罐温度普遍低于设计值，对脱盐
效果有一定影响。提高电脱盐温度措施：
①适当提高设计值
实际生产中，原油进脱盐罐温度普遍小于设计值，而常减压装置的换热流程都是经过优化的，对于某种原油，优化后的换热流程进脱盐罐温度只有一个设计值。可将原油进脱盐罐温度提高至130～150℃，留有10℃左右的富余量。
②合理调整脱盐温度
a.热量前移
已设计好的常减压装置，若电脱盐温度较低，可把脱后原油换热相关换热器的热源副线打开将热量前移，以提高原油进脱盐罐温度。
b.掺炼高温油
实际生产过程中，原油进脱盐罐温度偏低，为了提高电脱盐温度，采取将部分高温常压渣油引入到原油进脱盐罐前与原油混合的方法，使原油进脱盐罐温度达到120～130℃的工艺要求，改善了脱盐效果。
(2)破乳化剂
破乳剂通过破坏原油乳化液中油与水间的液膜达到其破乳作用。目前生产的破乳剂都有一定的选择性，因此对每一种原油必须进行破乳剂评选。破乳剂不仅影响脱盐率，而且还影响电脱盐罐的排水含油量。由于破乳剂是通过达到油水乳化液的界面，破坏其乳化膜而达到破乳作用的，因此破乳剂的浓度、注入量大小、注入点、破乳剂与原油的混合等都直接影响脱盐效果的好坏。
破乳剂一般配制为水溶液，注入点通常有一是原油泵进口；二是二、三级原油注水泵进口随着原油注水打入原油中。
(3) 电场强度
电场强度是影响电脱盐效率的一个重要工艺参数。各种原油都有其合适的脱盐电场强度，对国内原油一般使用为700～1000V/cm。
(4) 原油停留时间
时间过短将影响水滴的聚结，但时间过长则增大电耗且易于产生电分散作用。合适的停留时间与原油性质、水滴特性和电场强度等密切相关，根据国内炼厂生产实践，当采用前述电场强度情况下，合适的停留时间约为2min(高速电脱盐除外) 。
(5) 注水量及油水混合程度
原油脱盐过程中加入淡水的目的是洗去原油中的结晶盐、降低脱后原油中残存水的含盐浓度以提高脱盐率。但注水量过多将增加脱盐罐内乳化液层高度，导致电耗增加电场强度降低。目前国内炼厂注水量一级为4％～10％，以5％左右为宜，二级为3％～5％，以3％左右为宜。在较早的常减压装置中，为提高油、水混合强度，电脱盐注水点在原油泵入口，但考虑到离心泵的过度混合，增加破
乳难度，目前大部分装置将注水点移至换热系统后进脱盐罐前。提高混合强度的有效手段是将注水点放在原油泵出口，进换热系统前，这样的好处有：使油、水混合充分，又避开离心泵的过度混合；80℃左右洗涤水的注入可降低原油的粘性，提高原油在换热系统中的传热系数；因洗涤水的注入可减少无机盐及悬浮杂质在换热器中的结垢。混合强度小很难保证脱盐效果；混合强度大乳化层太稳定不易破乳。混合强度因原油品种和脱盐罐内部结构的不同而各异，APIº较低原油（APIº15～24）的混合阀压差△P采用30～80kPa；加工APIº较高原油（API 25～45）的混合阀压差△P采用50～130kPa。
3.6 电脱盐的异常现象及处理
(1)电脱盐连续出现低电压高电流的原因及处理：
现象：
电控柜出现电流高或送不上电，脱盐脱水效果不好，给后续操作带来了影响。原因和处理方法：
①油水界位太高，应加强切水，调节水位，控制油水界位至正常；
②脱盐罐内形成稳定的乳化层，界面出现较厚的乳化层，应停注水；若还不能清除电极区的乳化物，将水层及乳化层全排尽，降低罐中界面，停运一段时间，再重新投运，恢复正常后，调节混合阀压降；
③破乳剂注入量不够或型号不对，应提高注水量或更换合适的破乳剂；
④原油导电率太高，应控制电脱盐罐的操作温度，若导电率仍然高可调节输出电压。
⑤处理量过大，原油在罐内停留时间过短。适当降量或者增加停留时间。
(2)电脱盐罐出现电流波动的原因及处理：
电控柜三相电流出现同时偏高
①原油性质变化，导电率太高，造成电流大幅上升，根据原油性质及时的调整脱盐温度、混合强度、破乳剂的类型及注入量；
②切水不及时，导致水界位高，加强切水；
③变压器套管，进线导管或绝缘子出现电弧现象，应更换故障元件。若出现一相或两相波动，这时就说明是电极板或绝缘棒出现故障，或是电极棒挂有杂物，这时应作甩罐处理，及时更换元件。
(3)电脱盐罐大量跑油的原因及处理：
①油水界面控制仪表指示失灵，应及时联系修理，参照界面管的实际液位对照界面指示仪表，控制阀失灵后应改现场手动控制；
②放水太大造成界面太低后跑油，应快速关闭放水阀；
③原油注水泵跳闸后未及时发现，界面太低造成跑油，应关闭切水阀门，重新启
用注水泵，界面正常后打开切水阀；
④电脱盐罐安全阀超过定压值，造成跑油，检查并改通脱后原油后路流程。
(4)绝缘棒击穿的原因及处理：
①原油中电解质附着在绝缘棒上，形成短路送不上电，应立即停止注水，电脱盐罐改走副线；
②运行时间过长，绝缘棒老化，绝缘棒质量差被击穿，应及时甩罐，更换绝缘棒；
③橡胶棒顶部防雨，雷电后击穿，这时要及时断电甩罐，转油吹扫达安全要求后，进罐检查更换绝缘棒。
(5)影响电脱盐脱盐率的因素及调节方法见：
(6)电压或电流大幅度波动的原因及处理方法：
(7)电脱盐跳闸的原因及处理方法：
（8）脱后原油含水超标原因及处理：
①电脱盐油水界面过高，导致电脱盐罐送不上电，脱后原油含水会超标，将电脱盐罐水界面放至正常。
②电脱盐罐电器出现问题，导致电脱盐罐送电不正常，要联系电修人员进行检查处理。
③破乳剂注入量不足或破乳剂没有注入，检查破乳剂流程和破乳剂泵，处理正常后将破乳剂注入到原油中。
3.7 电脱盐的开工、停工操作
3.7.1 电脱盐的开工操作
（1）准备工作
①对电脱盐罐进行工艺和、各设备和附件检查。
②对电脱盐罐进行电器试验。
③配制好有关溶剂。
（2）进油操作
在电脱盐开工过程中，一般随着装置的开工而进油。主要步骤如下：
①检查并将电脱盐系统所有的放空阀门全部关闭，安全阀启用，混合阀开度最大（混合作用最小），电脱盐罐界面、压力仪表启用。
②按正常生产流程改通原油系统流程。
③依次打开每个电脱盐罐顶顶部排空阀门，见油后分别将顶排空阀门关闭。
④在装置进行冷循环时，通过界面放空，检查电脱盐罐的界面高低。
⑤随着装置加热炉点火升温，装置热循环、常减压侧线流量正常后，电脱盐罐内
原油温度逐渐上升至工艺指标时，电脱盐罐送电。
⑥随着整个系统逐渐转向正常，改好破乳剂流程、原油注水流程，启用注破乳剂泵，调节好破乳剂注入量在工艺指标范围内；启用原油注水泵，电脱盐注水量控制在工艺指标范围内。
⑦根据脱前原油含盐量和脱后原油含盐量，进行调整，混合阀前后压差控制在工艺指标范围内。混合差压过大，表明混合强度过大，很可能造成机械乳化，使油和水形成稳定的乳化层，造成脱水困难，切水带油；混合差压过小，表明混合强度过小，油中的无机盐很难溶入水中，很可能造成脱后含盐超标。
3.7.2 电脱盐的停工操作
装置要停工或电脱盐出现故障都需进行处理以待检修。决定处理检修的罐都需停注破乳剂，停注水，停电，关闭出口阀，使罐又处于独立系统中，待切尽水后，冷却至一定的温度后，退油，待油退尽后可给汽进行蒸罐。为了防止罐内超温，损坏绝缘材料，可一边给水一边给汽。这时打开切水阀进行切水排污，以免罐内水面上存油存脏物，影响检修。一般蒸罐应大于24小时。蒸罐完毕后打开人孔，自然通风，待气体分析和明火实验合格后，交付检修。电脱盐罐停工一般分为单体罐停工和整个电脱盐系统停工
3.7.2.1 电脱盐的单体罐停工操作
如果单体罐出现故障，诸如单体罐需要检修情况下，需要将单体罐从电脱盐系统切除出来。
具体操作步骤如下：
（1）将出现故障的单体电脱盐罐的电停下。
（2）打开故障罐的原油副线阀门，关闭原油进故障罐的阀门，注水顶油。（3）检查界面放水阀，判断水到电脱盐罐的具体位置，防止将水顶入初馏塔或闪蒸塔内，造成冲塔和塔顶安全阀打开事故。推算时间到时，停止本电脱盐罐的原油注水。
（4）打开故障电脱盐罐的顶部放空阀门（否则会造成罐体抽瘪）、底部排水阀门排水。
（5）改好流程，将罐内存油退出。退油完毕后，关闭流程上的有关阀门。（6）打开故障罐的蒸汽吹扫阀门，打开顶部和底部阀门,按要求吹扫和蒸洗。（7）关闭故障罐的蒸汽吹扫阀门，待温度降至要求、故障电脱盐罐泄压后，打开故障电脱盐罐人孔。
（8）炼高硫原油时要防止打开电脱盐罐后，硫化亚铁自燃，要常打水降温，检验罐内可燃气体浓度和H
S浓度符合指标后才能进入检修，否则重新吹扫
2
直至合格为止。
3.7.2.2整个电脱盐的停工操作
整个电脱盐系统的停工，一般伴随着装置的停工而停工；也有在装置停工前一天将整个电脱盐系统停下来，将电脱盐系统内存油全部转出。
具体停工步骤如下：
（1）系统降温。降温目的：一是防止退油泵因水汽化抽空，二是避免油品罐因油温过热造成水汽化出现冒罐事故。降温方法：①打开电脱盐副线，关闭电脱盐罐进出口阀门，静置降温。②脱前原油换热器热油端走副线。③电脱盐罐在原油系统温度低时参加循环。
(2）降温同时停止破乳剂的注入，变压器断电，停止注水。
(3）降温完毕，打开副线阀，关闭进出口阀门，将电脱盐罐切出。
(4）改好退油流程，切除罐内存水。
(5）开启退油泵。要注意罐内压力，当罐内压力回零时可以向罐内充加蒸汽或者打开顶放空，避免泵抽空或损坏设备。
(6）原油退干后，向罐内冲水以洗涤罐内存油，再开泵抽走。汽扫通退油线。(7）按要求开蒸汽进行蒸洗。
(8）待温度降至要求、故障电脱盐罐泄压后打开人孔通风
(9）炼高硫原油时要防止打开电脱盐罐后硫化亚铁自燃，要常打水降温（现在有些炼厂用硫化亚铁钝化剂进行钝化反应），检验罐内可燃气体浓度和H
S浓度符
2
合指标后才能进入检修，否则重新吹扫直至合格为止。
原油电脱盐及基本原理
原油电脱盐的基本原理 存在于原油中的水和溶于水的盐份，一般可以通过洗涤罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降来脱去水和盐，但是由于原油中的水与油是以乳化液的小水滴形式存在时，仅靠此法来脱水和脱盐，则效率低，效果差，难以脱净，不能满足炼油厂深度加工对原油品质指标的要求。国内外技术专家仔细深入地研究了原油中以乳化状态下存在的小水滴在原油中运动的种种特性，提出了施加高压电，加破乳剂，加温和注水混合等一系列综合措施与技术参数，借助物理凝聚与分离相结合的方法，可以达到高效脱净原油中水和盐的目的。 一、原油中微小水滴的受力与运动分析 在原油电脱盐过程中，原油和水（含盐）的分离主要还是依靠油水密度差的重力沉降来实现的，但是这个密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降时受到可观的阻力，影响分离速度。 根据斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介质（原油）中沉降时受到的摩擦阻力可以表示为：F=6πηru 式中：f 为粒子在沉降中受到的摩擦阻力 η为介质粘度系数 r 为粒子的半径 u 为粒子的沉降速度 而在粘稠的介质（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度 u 又可以表示为：式中：d 为粒子直径 △p 为油水密度差 g 为重力加速度 可见，增大油水密度差△p 和减小分散介质的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又与水滴直径平方成正比，所以在原油电脱盐中，我们要力图控制各种因素，创造条件使微小的水珠聚结变大，加速水滴沉降的油水分离过程。 二、破乳剂对原油电脱盐的作用 微小水珠聚结变大成大水滴的主要障碍是其表面有一层坚固的乳化膜，而破乳剂具有亲水亲油两种基因结构，它比乳化剂形成乳化膜具有更小的表面张力和更高的表面活性，使用破乳剂更可破坏乳状液的稳定性，使小水珠易于聚结。 乳化液的具体特性与原油及其中存在的乳化剂有关，目前国内外尚无广谱效力的破乳剂可供工业上通用，因而对每一种原油而言，均要通过具体的实验评价，才能选出一种（或几种）有针对性的有效破乳剂型号，其评选的标准是破乳速度快，油水界面清楚，脱后油中含水少，脱出水中含油少，用量少，价格低，毒性小。在特殊情况下，也有采用几种破乳剂按一定比例进行复配的方法，对付某些原油，破乳效果比使用单一破乳剂效果好。 三、电场对原油电脱盐的作用原油中乳化液比较稳定，单凭破乳剂的热化学沉降方法往往达不到脱盐要求，且耗费时间，设备也过于庞大。实验证明：施加一定强度的电场，对加快原油脱水有非常明显的作用。 原油中乳状液的微小水珠无论在交流还是直流电场中，都会因感生而产生诱导偶级子，顺电场方向的两端带上不同电荷，接触电级的还会带上静电荷。在电场作用下，微小水珠的运动速度加快，动能增加，在互相碰撞中，其动能和静电引力势能便能服乳化膜的障碍而彼此迅速聚结起来，变成较大水滴，加速沉降和
电脱盐操作法
电脱盐操作法 1、电脱盐的基本原理 原油脱盐、脱水装置的主要任务是将油中的分散的很细、并被一层牢固乳化膜包围的水滴进行聚结、脱除。由于单纯依靠重力作用难以沉降脱除，因此一般采用加热、加入化学药剂和高压电场三个破乳手段。对炼厂来说，这三个手段同时采用，但后者是主要的。 采用加热的办法，提高温度可以降低乳化液滴表面膜的强度，但是只有在石蜡占优势的天然乳化剂的石油乳化液中，在加热时，油水方能分层，而这类乳化液为数不多。 实际上，常常是通过加入破乳剂来进行破乳。其实质就是降低表面膜的结构——机械“栅栏”的能量，使表面膜破坏。从而使微小的乳化的水滴而结成大的水滴而沉降下来。一般认为，化学破乳剂在破乳过程中分为四个阶段： 1）把药剂加到原油中，并使之分布到整个油相中，进入到被乳化的水滴上； 2）药剂渗入到到被除数乳化的水滴的保护层，并使保护层破坏； 3）保护层破坏后，破乳化的水滴互相接近和接触； 4）液滴聚结，破乳化的水滴从连续相分离出来。 高压电场破乳的机理在于它能使水滴产生诱导偶极，或带上静电荷，从而在水滴与水滴间，水滴与电极间产生静电力。水滴受力的作用，运动速度增大，动能增加。当水滴互相碰撞时，其动能和静电引力能够克服乳化膜的障碍而彼此聚结起来。
在聚结作用的同时，电场还会使水滴发生分散作用，即由于偶极矩的增大，水滴变形加剧导致在电场作用下最后分裂开。 在正常操作条件下，水滴的聚结是主要的，而只有电位梯度相当高时，水滴的电分散趋势不可忽视。 水滴迅速聚结直径变大后，在其重力的作用下，克服了原油自下向上的流动的作用力逐渐沉降到罐下部来。见图 高压电场对油中水滴的作用示意图 1——被极化变形而带感生电荷的水滴；2——两水滴在偶极间力作用下碰撞；3——接触电极而带静电荷的水滴，在静电力下向另一极运动；4——较大水滴因静电力而拉长；5——拉长时的水滴在电场作用下分裂成小水滴。 一般情况下，原油中的盐是溶于水的。当沉积到罐下部的水被脱除时，原油中部分盐溶于水随之脱除。脱后原油仍残留少量水（≯1%） ，脱后原油的盐便溶于残留的水中。显然，残留水中盐的浓度越 3 正 极板 负 极板 － ——
电脱盐
常减压装置 常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故称为常减压装置。主要包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。 基本原理： 电脱盐基本原理： 为了脱掉原油中的盐份，要注入一定数量的新鲜水，使原油中的盐充分溶解于水中，形成石油与水的乳化液。 在强弱电场与破乳剂的作用下，破坏了乳化液的保护膜，使水滴由小变大，不断聚合形成较大的水滴，借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离，因为盐溶于水，所以脱水的过程也就是脱盐的过程。 常压蒸馏和减压蒸馏都属物理过程，经脱盐、脱水的混合原料油加热后在蒸馏塔里，根据其沸点的不同，从塔顶到塔底分成沸点不同的油品，即为馏分，这些馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂，绝大多是作为二次加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又称为原油的一次加工。 主要设备： 1、电脱盐罐其主要部件为原油分配器与电级板。 原油分配器的作用是使从底部进入的原油通过分配器后能够均匀地垂直向上流动，目的一般采用低速槽型分配器。 电极板一般有水平和垂直两种形式。交流电脱盐罐常采用水平电极板，交直流脱盐罐则采用垂直电极板。水平电极板往往为两至三层。 2、防爆高阻抗变压器变压器是电脱盐设备的关键设备。 3、混合设施。油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适的浓度。一般来说，分散细，脱盐率高；但分散过细时可形成稳定乳化液反而使脱盐率下降。脱盐设备多用静态混合器与可调差压的混合阀串联来达到上述目的。 工艺流程：炼油厂多采用二级脱盐工艺，图：1-1 所在地址 常压蒸馏原理：
电脱水、电脱盐讲解
第四节电脱水、电脱盐工艺设计 一、原油脱水和脱盐的目的及标准 1.原油脱水和脱盐的目的和方法 在石油开采过程中，通常从地下采出的原油含有水或盐，并随着开采年限的增加与注水开发，油井产水量也会不断地增加直到开采失去经济价值而废弃该油井。如果在生产过程中原油不进行脱水处理，一方面含水量较高会增加原油在生产、储存和运输等过程中设备容量，增加了开发过程中的成本；另一方面不能满足用户对含水量要求。如果达不到用户的要求，就会降低原油的销售价格或失去该原油产品的市场竞争力。脱水的最终目的是分离出油水混合液中的污水及杂质，以获得合格的商品原油，达到原油销售的含水标准。 常见的原油脱水的方法主要有：重力沉降、加热沉降、化学脱水、电脱水与电化学脱水等。这几种脱水方法在海上油田开发中均被采用，大多数的情况下是两种或以上的方法组合使用。具体采用何种流程和方法可根据油品性质、含水率及乳化程度、油田工程方案具体情况，通过试验及技术经济对比确定。由于电化学脱水具有破乳能力强，脱水效率高，占地面积小等特点，在海上油田中得到了广泛的应用。 原油含盐量过高不仅会增加原油在处理、运输和储存过程中设备或管道的腐蚀，更重要的是对下游炼油厂来说，含盐量过高不能进入炼厂进行直接加工炼制。一般情况下，炼厂在买入原油时要规定原油含盐量指标。在工艺设计过程中，应根据原油中的含水量和水中的含盐量，计算确定最终原油中的含盐量是否低于规定的指标，如果不能满足要求，则应采取经济有效的工艺方法，使原油中的含盐量低于规定的指标。 脱盐工艺主要利用原油中的盐易溶解于淡水中的原理，采用淡水“冲洗”含盐原油的方法。由于原油中盐溶于水中，在脱水的同时也脱除了大部分的盐。原油含水量减少，盐含量也相应地减少，并最终能满足用户要求。从理论上看，原油产品含水量越低，则其含盐量就越小；冲洗后水中盐浓度越低，则其含盐量就越小。所以，对于含盐原油脱水越干净，冲洗水及冲洗次数越多，最终原油含盐量越低，但这会大大增加生产成本，一般会考虑采用最经济的工艺处理方案达到能满足用户需要即可。 2.原油脱水和脱盐的标准 按我国现行的石油天然气行业标准《原油电脱水设计规范》（SY/T 0045-1999），对脱水原油的水含量标准按轻质原油（20℃时，密度小于或等于0.8650g/cm3）、中质原油（20℃时，密度为0.8651~0.9160g/cm3）、重质原油（20℃时，密度为0.9161~0.9960g/cm3）分为三个等级标准，即为：对于轻质原油的脱水原油，其含水量指标应小于或等于0.5%（质量）；对于中质原油的脱水原油，其含水量指标应小于或等于1%（质量）；对于重质原油的脱水原油，其含水量指标应小于或等于2%（质量）；但按照1988年石油行业颁布的出矿原油技术条件（SY 7513-88），石蜡基原油含水量不大于0.5%（质量），中间基原油不大于1.0%（质量），环烷基原油不大于2.0%（质量）。国际上每个国家或企业也有各自不同的等级标准。 原油脱盐的目的是分离出原油中的盐杂质，降低原油中盐含量以获得合格的净化商品原油，满足用户要求，同时脱盐与脱水往往是同时进行的，而脱水/脱盐后原油含盐量的多少以及是否需要脱盐工艺要根据具体用户或消费者而定。美国雪夫龙石油公司编制的《海上油气田工程设计实用手册》中提到大多数炼厂购买的原油中含有10PTB（0.028 kg/m3）至20PTB （0.057 kg/m3）的盐，而将此种原油注入原油蒸馏釜前需进行脱盐处理，使其含盐量降至1 PTB
电脱盐工艺过程概述-文档
电脱盐工艺过程概述 前言：从地下开采出来的原油，都含有水，水中溶解NaCl、 CaCI2、MgCI2等盐类。原油在油田经过脱盐脱水处理，但输送到炼油厂的原油中仍含一定量的盐和水。作为原油加工过程的第一道工序，电脱盐装置的主要作用是从原油中脱除盐、水和其他 杂质。原油中的无机盐类主要是氯化物，其中氯化钠占75%，氯 化钙占 10%，氯化镁占 15%，氯化物会造成设备管线腐蚀及结垢，严重威胁后续加工装置的长周期安全运行。 原油中的水，随着原油加热过程汽化，增加了塔的气相负荷， 造成常减压装置操作波动，严重时会造成冲塔事故。水汽化需要消耗能量，多消耗循环水将蒸汽冷凝，同时增加装置的能量消耗。 原油中的CaCI2、MgCI2水解产生具有腐蚀性的 HCI。 MgCI2+2H2o = Mg（OH）2+2HCI CaCI2+2H2o= Ca（OH）2 +2HCI 氯化镁和氯化钙一般在200 C开始水解，当浓度较高时，在 120C开始水解，水解反应可以在水溶液中进行，也可以靠自身的结晶水完成。温度在 300C时NaCI水解产生HCI。 NaCI+H2o = NaOH+HCI HCI溶于水中形成盐酸，具有很强的腐蚀作用，造成常减压 装置的初馏塔、常压塔和减压塔顶部系统的腐蚀。当加工含硫原 油时，含硫化物分解放出 H2s，与金属反应生成FeS,可以附在 金属表面上起保护作用，当同时有HCI存在时，HCI和FeS反应破坏保护层，放出 H2s 进一步加重腐蚀。 FeS+2HCI = FeCl2+H2s
在电脱盐的操作中，同时会有大量的过滤性固体物质沉积在电脱盐罐的底部，采用反冲洗方法可将其同水一起排出，减少装置的加热炉炉管和冷换设备的结垢，提高传热效率，延长开工周期。 随着重油催化裂化技术和临氢加工工艺的开发和应用，电脱盐技术不仅仅是一种单纯的防腐手段，已成为降低能耗，减轻设备结垢和腐蚀，防止催化剂中毒，脱除原油中碱金属和重金属以及改善产品质量的重要工艺过程，并直接关系到炼油厂的经济效 、n 益。 1.1电脱盐的过程及原理 常减压蒸馏装置一般采用二级电脱盐，根据装置运行需要可选用串联和并联两种操作方式。也可采用三罐串联操作，进一步强化脱水脱盐效果。原油经换热器换热后，在混合器前注水、注破乳剂，通过混合器提高混合效果后进入电脱盐罐。在电脱盐罐中，原油中的水在高压电场作用下沉降分离，将原油中含盐的微小水滴聚结成大水滴，通过自身重力沉降于罐底，依靠切水系统将其切除，达到脱盐脱水目的。 原油电化学脱盐过程实质是注水洗盐，主要包括三个工艺过程：油、水、破乳剂的混合，让破乳剂破环原油的乳化状态，使
第三章 原油电脱盐
第三章原油电脱盐 电脱盐是常减压蒸馏的第一道工序。原油中的盐和水的存在，给炼油装置的稳定操作、设备防腐带来了危害。因此在原油蒸馏前必须进行脱水脱盐。伴随着脱盐、脱水技术的日趋成熟，它已变成为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理工艺，是炼油厂降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要工艺过程。 3.1 电脱盐的作用 原油中所含的金属盐类，可分为两种类型：一类是油溶性的金属化合物或有机盐类，它们以溶解状态存在于原油中；另一类是水溶性的碱金属或碱土金属盐类，它们除极少数以悬浮结晶态存在于原油中外，大部分溶解在水中并以乳化液的形式存在于原油中。这些金属化合物或盐类对原油加工的全过程和产品质量均有着重要的影响。电脱盐主要是脱除原油中的无机盐。 原油脱盐脱水的重要性： (1) 减少腐蚀介质，减轻设备腐蚀 原油所含无机盐有NaCl、CaCl 2和MgCl 2 等。这些盐类在原油蒸馏过程中会 发生水解反应生成氯化氢。 过去人们认为在蒸馏过程中NaCl是不水解的，因此曾采用注碱（ NaOH ） 措施，便于将MgCl 2和CaCl 2 转化成NaCl以减少氯化氢的生成。但是这一方法并 不可靠，实践证明原油中含有硫酸盐、环烷酸或某些金属元素时，温度低于300 ℃ NaCl便会发生水解反应，盐类水解产生的氯化氢随挥发油气进入分馏塔顶及冷凝冷却系统，遇到冷凝水便溶于水中形成盐酸，这是造成常减压装置初馏塔、常压塔和减压塔塔顶及其冷凝冷却系统设备腐蚀的重要原因。 加工含硫原油时，蒸馏装置的塔顶系统硫化氢含量将急剧上升。如果氯化氢水溶液同时有硫化氢存在，由于硫化氢的类似催化作用，将使腐蚀加剧。 (2) 满足产品质量和二次加工要求 原油脱盐不仅仅是为防腐蚀的需要，更重要的是为了减少原料油中的金属离子。原油中所含的盐类经蒸馏后主要进入重质馏分中，会造成下游装置的催化剂失活。搞好电脱盐对石油焦、燃料油产品质量的提高有重要作用。氯化氢的存在不仅导致腐蚀，而且会缩短催化剂寿命。金属对催化裂化催化剂的危害也很大，如金属钠会中和催化剂的酸性活性中心，置换掉催化剂的氢和稀土，并使 CO 助燃剂中毒。铁离子形成的盐类会造成加氢催化剂床层的压降升高。 (3) 提高传热效率，延长开工周期 良好的脱盐操作，可减轻换热器、加热炉等设备的结垢、结焦和腐蚀等问题
电脱盐操作规程
电脱盐岗位操作法： 3.1.1、电脱盐原理： 原油电脱盐就是在一定温度下，破乳剂，注水、混合、电场等因素综合作用下，原油中小水滴聚结成大水滴，靠油水密度差而将原油中水和溶解在其中的年轻同时分离的过程。 3.1.2、电脱盐工艺过程简述： 原油进装置后，注入20×10-6浓度—2%（占原油）的破乳剂，由P-1/1.2抽出，分成两路换热，换热温度达120℃，然后注入5%凝结水（占原油）最后经混合阀使原油、水、破乳剂、杂质充分进行混合，进入电脱盐罐，电脱盐内部脱盐水状况是这样的，罐内设有金属电极板，上层接地，下层接电，在电极板之间形成高压电场，在破乳剂和高压电场作用下，产生破乳和水滴极化，小水滴聚成大水滴，具有一定的质量后，由于油水密度差，水穿过油层落于罐底，由于水是导电的，这样的下层接电极板与水层之间又形成一弱电场，促使油水进一步分离，从而达到脱除水和溶解于水中盐的目的，罐底的水通过自动控制连续地自动排出，脱盐后油从罐顶集合管流出，进入脱盐原理换热部分。 3.1.3、电脱盐主要操作参数： 3.1.3.1.原油温度 原油温度高低对于脱盐效率高低影响较大，为此应避免原油温度突然大幅度波动，变化温度不应超过3℃/15分钟，最佳温度为120℃。温度过低，脱盐率下降，温度过高，会因原油汽化或导电率增大而引起操作不正常，因原油导电性随温度升高而增大，这样电流的增加就会使电极板上的电压降低，会影响脱盐效果。 3.1.3.2.罐内压力： 罐内控制一定压力是为了控制原油的蒸发如果产生蒸汽将导致操作不正常，重则引起爆炸，为此，罐内压力必须维持到高于操作温度下原油和水的饱和蒸汽压，容—1安全阀定压1.87Mpa（表压）。 3.1.3.3.混合压降： 当油、水、破乳剂通过混合阀时，混合压降适中可使三者充分地混合，而不形成过乳化液、压降过低，达不到破乳剂和水在原油中充分扩散的目的，压降过高则产生过乳化，使脱盐率大大下降。 3.1.3. 4.注水量： 本装置电脱盐注水量控制在5%（占原油）注水目的是为了增加水滴间碰撞机会，有利于水滴聚结和洗涤原油中盐水，但注水量不能太高，由于水是导电的，容易形成导电桥，造成事故，注水过小，达不到洗涤和增加水聚结力作用。 3.1.3.5.水的界位控制： 电脱盐的界位控制是非常重要的，界位要经常检查，因为高的水位不但减少原油在弱电场中的停留时间，对脱盐不利，而且水位过高而导致短路跳闸。界位过低，将造成脱水带油。 3.1.3.6.乳化层 当原油、水接触一定时间后，在两种液体之间形成一种中间乳化层，而乳化层厚度与原油中含蜡量，含天然乳化剂量，原油中悬浮固体，注水量及原油的乳化程度有关，乳化层增加到一定厚度，因此电脱盐过程中，应尽量减少乳化层厚度。
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展
原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展 引言 随着全球对能源需求的不断增长，石油成为了最重要的能源之一。然而，原油中的盐和水分含量对于石油的质量和加工过程起着至关重要的作用。因此，开发高效的原油电脱盐脱水技术成为了当前石油行业的研究热点之一。本文将对原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展进行全面、详细、完整且深入地探讨。 原油电脱盐脱水技术的定义和原理 在开始讨论之前，首先需要明确原油电脱盐脱水技术的定义和原理。原油电脱盐脱水技术是利用电场作用对原油中的盐和水进行去除的一种技术。其基本原理是通过在原油中施加电场，利用电荷性质的差异将盐和水分离出来。 研究现状 国内研究现状 国内对于原油电脱盐脱水技术的研究自上个世纪80年代开始，经过几十年的发展，取得了一系列的成果。以下是国内研究现状的一些重要进展： 1.开发了一种基于电场强化效应的原油电脱盐脱水装置，该装置能够有效地去 除原油中的盐和水分。 2.通过改进电极结构和操作条件，提高了原油电脱盐脱水的效率和经济性。 3.进一步研究了原油电脱盐脱水过程中的电场特性和机理，为技术的优化和改 进提供了理论基础。 国际研究现状 国际上对于原油电脱盐脱水技术的研究也取得了一些进展，以下是一些国际研究现状的例子： 1.发展了一种新型的电脱盐脱水技术，利用纳米孔隙材料和电化学反应来去除 原油中的盐和水分。
2.利用先进的电化学分离膜技术，实现了高效的原油电脱盐脱水过程。 3.研究了原油中不同类型盐离子的行为特性，为技术的改进提供了依据。 技术挑战和未来发展方向 尽管原油电脱盐脱水技术已经取得了一些进展，但仍存在一些技术挑战和改进的空间。以下是一些可能的未来发展方向： 1.提高技术的经济性和可行性，减少设备成本和能耗。 2.进一步研究原油中不同类型盐和水分的行为特性，优化电脱盐脱水过程。 3.探索新的电场强化效应机制，提高技术的效率和效果。 4.发展新型的电脱盐脱水材料和装置，实现总体上的技术突破。 结论 原油电脱盐脱水技术是一项具有重要意义的研究课题，其在石油行业的应用前景广阔。通过全面、详细、完整且深入地探讨了原油电脱盐脱水技术的研究现状及进展，以及可能的未来发展方向，我们对该技术有了更深入的理解。相信在研究人员的共同努力下，原油电脱盐脱水技术将会取得更大的突破和进展，为能源行业的可持续发展做出贡献。
原油电脱盐的原理
原油电脱盐的原理 原油中含有许多钠、钾、镁、钙等杂质，这些杂质在炼油过程中会影响产品的 质量和成本。为了减小这些杂质对炼油过程的影响，需要将杂质去除，而原油电脱盐是现代常用的一种去除杂质的方法。 电脱盐的基本原理 电脱盐是利用电解原理将原油中的离子杂质移除的过程。电脱盐系统由阴极、 阳极、盐桶和电源组成。阴极和阳极之间通有原油，直接面对电极的盐桶内则含有电解质溶液。通常情况下，使用的电解质为NaCl或CaCl2。 在电子流的作用下，阴极上会产生电子，而阳极则失去电子，因而形成了电势差。盐桶中的Na+和Cl-也会随着电子流的作用而移动，Na+向阳极方向移动，Cl- 则向阴极方向移动。由于原油中的镁、钙等离子活动度低，因此它们会被Na+和 Cl-压向盐桶的侧面而无法到达电极上。 在电解质的溶液中，Na+和Cl-会很快被耗尽，此时，阳极和阴极上形成的电位 差将逐渐降低，当电势差小于一定值时，盐桶中的Na+和Cl-将不再移动，电路将 自动终止。此时，原油中的杂质已经被去除。 优点 原油电脱盐有以下优点： 1.高效：电脱盐技术可以快速有效地去除原油中的杂质。 2.自动化：整个过程能够自动进行，不需要人工干预。 3.清洁：电脱盐过程中不需要使用任何化学试剂，是一种非常环保的方 法。 4.经济：电脱盐的操作简单，成本低，节约了炼油过程中的成本。 缺点 然而，原油电脱盐也存在着以下缺点： 1.能耗较高：电脱盐过程需要消耗大量的电能。 2.对电极的腐蚀：电解质会对电极产生腐蚀作用，需要经常更换。 3.没有充分考虑海水中的影响：电脱盐方法是在对电解质控制下进行的， 对海水的腐蚀和杂质控制考虑不足。
电脱盐.doc
电脱盐： 是原油加工的第一道工序，是预处理工序。 是为下游装置提供优质原料必不可少的原油预处理工艺。 是炼油厂降低能耗，减轻设备结垢和腐蚀，是防止催化剂中毒的重要工艺过程。 (1)预处理的目的 从地底油层中开采出来的石油都伴有水，这些水中都溶解有无机盐，如NaCl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要经过脱水和稳定，可以把大部分水及水中的盐脱除，但仍有部分水不能脱除，因为这些水是以乳化状态存在于原油中，原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。 原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。 （2）原油中的盐类一般溶解在水中，这些盐类的存在对加工过程危害很大。主要表现在： 1、在换热器、加热炉中，随着水的蒸发，盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时甚至会堵塞管路导致停工。 2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl：MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系统又有硫化物存在，则腐蚀会更严重。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S 3、原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响石油产品的质量。根据上述原因，目前国内外炼油厂要求在加工前，原油含水量达到0.1%～0.2%，含盐量<5毫克/升～10毫克/升。 (3)基本原理 原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%)，充分混合，然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。 原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈大，温度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在这些因素中，水滴直径和油水相对密度差是关键，当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时，水滴就不能下沉，而随油上浮，达不到沉降分离的目的。 (4)工艺过程 我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后，先与淡水、破乳剂按比例混合，经加热到规定温度，送入一级脱盐罐，一级电脱盐的脱盐率在90%～95%之间，在进入二级脱盐之前，仍需注入淡水，一级注水是为了溶解悬浮的盐粒，二级注水是为了增大原油中的水量，以增大水滴的偶极聚结力。 (5)电脱盐的类型 a. 交流电脱盐技术 一般为水平电极板。电脱盐罐内由2 层或3 层电极板组成。上层或中层送电形成强电场区域，中，下层构成弱电场区域。 典型装置：茂名1#，3#蒸馏装置。长岭的1#蒸馏装置。 b．交直流电脱盐技术 一般为垂直电极板。其变压器加整流设备，电场区域由交流弱电场，直流弱电场直流强电场组成。 典型装置：茂名2#蒸馏装置。高桥1#蒸馏装置。 c．鼠笼式高效电脱盐技术 一般为交流式，电极板采用轴向鼠笼结构，由弱电场，过滤电场，强电场分段组成，原油依次通过三段电场，分段脱盐，脱水。 典型装置：塔河分公司4#蒸馏装置。 d．高速电脱盐技术 通过专门设计的进油分配器，原油从喷嘴直接进入电场内，进油方式为油相进油，高速电脱盐罐内脱出
原油电脱盐脱水的目的
原油电脱盐脱水的目的 背景 随着现代化工行业的快速发展和城市化程度的加深，原油作为能源的重要来源，不断被挖掘和利用。然而，在原油生产和加工过程中，由于存在大量的杂质、沙土、水分等，对于原油的质量、粘稠度以及运输效率等问题带来了很大的影响。因此，进行原油电脱盐脱水处理是非常重要的。 目的 原油电脱盐脱水是将原油中混杂着的各种成分进行分离处理的一个过程，主要 目的如下： 去除杂质 原油中包含有较多的杂质，如泥沙、粒状物、铁锈等等，这些杂质如果不进行 去除处理，会影响原油的品质，甚至会极大地损坏生产设备。因此，进行原油电脱盐脱水处理可以有效地去除原油中的杂质，使原油更加纯净，并且减少设备故障发生的概率，保证生产运行的顺畅。 去除水分 原油中往往含有大量的水分，这是因为在原油的产生和加工中，会混进大量的 雨水、地下水、自来水等等。如果原油中的水分不能适时进行处理，就会影响原油的粘稠度，不利于其运输和储存。更严重的是，如果原油中的水分过多，会导致设备腐蚀、损坏，从而影响工作效率。因此，进行原油电脱盐脱水处理可以有效地去除水分，保证原油的质量。 降低粘度 原油在采集和加工过程中，因为混入了大量的杂质和水分，导致其粘度非常高。粘度过高不仅会影响原油的品质，而且会增加生产成本，造成能源浪费。而进行原油电脱盐脱水处理，则可以将原油中大部分的杂质和水分去除，从而使原油粘度变得更低，保证生产效率的同时，降低生产成本。 提高品质 原油中残留的杂质和水分，不仅会影响原油自身的性质，还会进一步导致一些 化学反应的发生。这些化学反应会导致原油中产生一些有害物质，从而降低原油的品质。而进行原油电脱盐脱水处理，则可以有效地降低原油中的各种杂质、水分和有害物质的含量，从而提高原油的品质，符合生产和消费需求。
电脱盐操作法
电脱盐操作法 一、电脱盐的重要性 原油电脱盐是控制腐蚀的关键一步，充分脱除水解后产生的氯化氢的盐类是防腐蚀治本的办法。通过有效的脱盐，实现脱后原油含盐3mg/L以下，即可对低温部位的腐蚀进行有效的控制。另外电脱盐脱后原油含盐不合格造成部分盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。原油中溶解的盐类，随着水分蒸发，盐分在换热器和加热炉管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动阻力，严重时导至堵塞管路，烧穿管壁、造成事故。 二、影响电脱盐运行的几个重要因素 混合阀压降对脱后原油含盐的影响 混合阀压降设置的过高，油水混合强度大，原油乳化严重，混合强度过大，会造成新的乳化并使水滴过小的分布于原油中，增加油水的分离难度。原油混合阀压降过低，油水未得到有效接触，原油中含有的可溶于水的盐类不能溶解于水中，不能随电脱盐排水排出装置，造成脱后原油含盐超。 原油进料温度 温度是原油脱盐过程中—个很重要的操作条件。提高温度，使原油粘度降低，减少水滴运动阻力，有利于水滴运动。温度升高还使油水界面的张力降低，水滴受热膨胀，使乳化液膜减弱，也增强了聚结力。因此适当提高温度有利于破乳。从电脱盐的原理斯托克斯定律中看到，温度还通过影响油水密度差、原油粘度而影响水滴的沉降速度，从而影响脱盐效率。但是当温度升至—定值时氯化钙、氯化镁开始水解，不利于脱盐，同时随着温度的升高，原油的电导率也随之增大，电流的增加会使电极板上的电压降低，会影响脱盐效果,电耗也会随之增高。因此对不同的原油应有不同的脱盐温度，并且要综合考虑进行优选。找出最佳操作温度。由于原油温度高低对于脱盐效率高低影响较大，为此应避免原油温度突然大幅度波动，温度变化幅度不应超过3℃/15分钟。
原油电脱盐成套技术及设备
原油电脱盐成套技术及设备 1. 概述 随着炼油加工工艺的发展，原油电脱盐/脱水工艺在炼油厂中的地位已经由单一的防腐手段而跃为原油预处理工艺，这就对电脱盐/脱水技术提出了更高的要求。而在油田、海上原油的开采过程中，由于注入了大量的水和乳化剂，使得原油含水比较高，油水乳化程度严重，而且根据油田开发年限和强化开采方式不同，原油含水的变化范围也比较大，原油脱盐脱水的难度也越来越大，国内许多炼油厂电脱盐装置的运行已不能满足集团公司规定的技术指标（即原油脱后含盐≤3mg/L，脱后含水≤0.3%），必须开发出更加高效的电脱盐成套技术，以达到集团公司要求指标。 原油电脱盐（水）是原油经过电脱盐（水）装置，在电场、破乳剂、温度、注水混合等因素的作用下，破坏乳状液，实现油水分离的过程。我们开发的新型高效电脱盐/脱水成套技术，其特点是原油在电场内停留时间长，电场分布合理，脱盐效率高，而且能降低电耗，适用于各种原油的脱盐、脱水。同时还开发了系列破乳剂，适用于多种原油的破乳脱水。 本项技术共获中国专利5项：专利号ZL00125911.3、ZL93216713.6、91229941.X、ZL91100633.8、 ZL92113219.0。获中国石化集团公司科技进步一等奖1项、二等奖1项、三等奖3项，“原油深度脱盐成套装备与技术”获九五年度中国新产品发明(展)金奖。 2.SHE-2型电脱水/脱盐罐（专利号：00125911.3） 根据原油电脱盐脱水的过程及基本原理，在大量的实验室研究的基础上，我们开发了新型平流鼠笼式结构的电脱盐脱水技术。该专利技术的特点是在电脱盐罐内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2～3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。 与原有电脱盐技术相比，该电脱盐罐具有如下优点： a.由于电极组合件由2～3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。 b.电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，降低了电流，从而可以节省电耗。 c.油水混合物料在电脱盐罐内水平流动，环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。 工业应用表明处理量和分离效率可提高50%以上 3.工业应用 交钥匙工程:
天然气概论重点知识
crudeoilelectricaldesalting（原油电脱盐）AtmosphericandVacuumDistillationUnit（常减压）Catalyticcrackingunit（催化裂化） Delayedcokingunit（延迟焦化）CatalyticReformingUnit（催化重整） hydrogenplant（制氢） HydrogenCrackingUnit（加氢裂化）HydrogenRefiningUnit（加氢精制）DesulphurizationUnit（脱硫） SulfurRecoveryUnit（硫磺回收） 第一章原油电脱盐 Crudeoilelectricaldesalting 一、原油电脱盐是石油加工的第一道工序。（工序包括：脱盐前水洗，沉 淀，破乳（化学破乳法和电破乳法）；脱水的关键是破坏破乳剂的作用，脱盐脱水是同时进行的） 二、原油含盐含水的危害：（1）增加设备负荷，增加动力、热能和冷却水等的消耗； （2）影响常减压蒸馏的正常操作； （3）形成盐垢，降低传热效率； （4）腐蚀设备，缩短开工周期； （5）毒害催化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。 三、注水的作用：溶解固体盐类，提高水滴凝结力。 预热的作用：增大两相间密度差，减小原油粘度。 四、原油电脱盐的工艺流程
六、电脱盐的工作原理：在高压交流电场内，原油中的微小水滴受到电场极化 作用聚集成大水滴，在油水密度差的作用，水滴在油中沉降分离，原油中的盐溶解于水，随水脱除。沉降到下部水中的固体杂质也随水排出或沉积在罐底部。 七、影响原油电脱盐的主要因素 （TheProcessingParameterinfluencingtheCrudeOilElectricalDesalting）
电脱盐操作规程
电脱盐操作规程 1.1 电脱盐系统 严格执行电脱盐岗位的工艺操作指南，电脱盐岗位负责从原油入电脱盐罐到出电脱盐罐的全部流程，包括：原油流程、新鲜水（或净化水）流程、软化水、反冲洗线、破乳剂线及其附属设备的操作与维护。 电脱盐岗位的平稳操作是常压岗位安全平稳生产的前提和保障。 电脱盐原理： 原油中含有水，NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类，这些盐和水存在，给炼油装置的平稳操作，设备，产品质量带来了严重危害，必须加以脱除，电脱盐系统是将换热到一定温度的原油注入适量的破乳剂及新鲜水，在高压电场的作用下，将原油中微小水滴聚结成大水滴，靠油水密度差将水分离，达到脱盐脱水的目的。电脱盐工艺过程简述： 原油进装置后，注入20-50ppm（占原油）的破乳剂(油溶性)，由脱前换热器（7台）进行换热，换热后温度达130℃左右，然后注入新鲜水，最后经混合阀使原油、水、破乳剂（水溶性）、杂质充分进行混合，进入电脱盐，电脱盐罐压力控制在1.1MPa左右，电脱盐脱盐水原理：罐内设有金属电极板，上层接地，下层接电，在电极板之间形成高压电场，在破乳剂和高压电场作用下，产生破乳剂和水滴极化，小水滴聚成大水滴，具有一定的质量后，由于油水密度差，水穿过油层落于罐底，由于水具有导电性，下层接电极板与水层之间又形成一弱电场，促使油水进一步分离，从而达到脱除水和溶解于水中盐的目的，罐底的水通过自动控制连续地自动排出，脱盐后油从罐顶集合管流出，进入脱盐原油换热部分。 1.2 电脱盐进料温度控制 原油温度高低对于脱盐效率高低影响较大，为此应避免原油温度突然大幅度波动，变化温度不应超过
5℃/15分钟，最佳温度为130±5℃。温度过低，脱盐率下降，温度过高，会因原油汽化或导电率增大而引起操作不正常，因原油导电性随温度升高而增大，这样电流的增加就会使电极板上的电压降低，会影响脱盐效果。渣油量及渣油温度变化，各侧线量及侧线温度变化，原油含水情况等因素都将影响进料温度和换热终温。 控制范围：125～135℃ 控制目标：±5℃ 相关参数：原油脱前换后温度 控制方式：调节①原油减渣II换热器，②原油减渣III换热器，③原油减渣Ⅳ换热器，④原油减渣Ⅴ换热器，⑤原油减渣ⅤI换热器渣油副线来控制脱前换后温度从而控制电脱盐进料温度。 正常调整：
电脱盐培训材料
电脱盐系统培训材料 一、原油电脱盐脱盐脱水原理： 原油电脱盐脱水就是在120-150℃左右温度下，原油中注入不超过占原油量约5% 的净化水将悬浮在油中的盐分溶解，同时注入肯定量的破乳剂，通过混合器的混合进入电脱盐罐，由于破乳剂的作用打破微小液滴外结实的乳化膜，这些液滴在高压电场的作用下产生诱导偶极或带电荷，使得液滴在电场力的作用下做定向运动，原油中小水滴聚结成大水滴，在油水比重差和电场等因素作用下，水穿过油层落于罐底，罐底的水和溶解在水中的盐通过自动掌握连续地自动排出，脱盐后油从罐顶集合管流出，进入脱盐原油换热局部。 二、电脱盐系统参数： 1电脱盐罐进料温度： 原油温度凹凸对于脱盐效率凹凸影响较大，变化温度不应超过3℃/15 分钟，最正确温度为135±5℃。 2电脱盐罐内压力： 罐内掌握肯定压力是为了掌握原油的汽化和保障设备安全，假设压力低产生蒸汽将导致电场操作不正常；假设压力超高则会引起脱盐罐安全阀起跳直至罐体爆炸。为此，罐内压力必需维持在高于操作温度下原油和水的饱和蒸汽压，低于设备设计压力的范围内。电脱盐罐安全阀定压MPa〔表压〕。 电脱盐罐内压力掌握：脱后两路原油掌握阀HIC－1001、HIC－1002 开度。 3电脱盐注水量： 一般为原油体积的4%-8%，注水目的是为了增加水滴间碰撞时机，有利于水滴聚结和洗涤原油中盐，提高注水量，可以降低脱后原油中残存水的盐浓度，提高脱盐率，降低脱后原油的含盐量，当注水超过6%连续增加注水量，脱盐率提高较小或不再提
高。但注水过多，使乳化层增厚，电负荷加大，影响弱电场的正常操作，同时也增加了注水费用、动力消耗及污水处理费；注水过小，达不到洗涤盐份和增加微小水滴聚结力作用。 4混合强度 当油、水、破乳剂通过混合阀时，混合强度适中可使三者充分地混合，而不形成过乳化液。混合强度过低，达不到破乳剂和水在原油中充分集中的目的，混合强度过高则产生过乳化，使脱盐率大大下降。 混合强度由电脱盐罐混合阀PDRC-1005 及PDRC-1006 掌握 5电脱盐罐水的界位掌握： 电脱盐的界位掌握是格外重要的，界位要常常检查，由于高的水位不但削减原油在弱电场中的停留时间，对脱盐不利，而且界位过高而导致电流过高。界位过低，将造成脱水带油。 6电脱盐罐的电流 电流高： 缘由： a.油水界位过高。 b.混合强度过大。 c.油水界面乳化层厚。 d.原油导电性强。 处理： a.检查水位，将水位调到适宜位置。 b.调整混合阀开度，降低混合强度。 c.用界位管检查，如是乳化层厚，增加破乳化剂注量。
电脱盐工作原理
电脱盐的工作原理 匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ )电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做工W=U*q d 正 负极之间的距离 原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%)，充分混合，然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。 原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈大，温度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在这些因素中，水滴直径和油水相对密度差是关键，当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时，水滴就不能下沉，而随油上浮，达不到沉降分离的目的。 由于受加工原油质量变差、种类更换频繁等因素的影响，导致了电脱盐装置脱盐效率的降低，脱盐效果变差。通过分析原因,可进行调整工艺操作、改进破乳剂的注入位置，提高脱盐效率。
关键词：电脱盐脱水原油破乳剂 前言 原油蒸馏车间的电脱盐装置,主要进行原油的电脱盐脱水，来保证原油的正常加工。但由于所加工的原油质量波动很大，致使电脱盐的操作受到了很大的影响，不仅使脱盐效率、脱后原油含盐合格率降低，而且也给设备的防腐和原油的二次加工带来了诸多的问题。造成原油质量波动的原因可能有以下几点:[1] 1)随着原油深度开采和油田挖潜增效,回收了大量落地油,进来的原油性质越来越差,有些原油如库西油,长庆油其盐含量高达300～ 400mg/l,并含有少量泥沙,乳化水等,这些原油的脱盐脱水非常困难. 2）所加工的原油在某一时期是以几种原油的混合方式形成的，因此其所含的成分比较复杂。 3）有时所加工的原油为长期贮存于罐底的剩余油，•由于此种原油中的乳化液形成的时间比较长，从而生成了较为顽固的所谓“老化”乳化液，给破乳带来了一定的困难。 因此，稳定原油质量是提高脱盐率的一个关键环节。 一.原油性质对电脱盐装置操作的影响分析 由于原油来源紧张，原油质量与以往相比波动很大，从而直接影响了电脱盐装置的平稳操作。通过对兰州石化炼油厂的调查进行分析，分析结果如下图表。 表1原油盐含量的变化对脱盐效率及脱后合格率的影响 项目库西原油含盐量脱盐率% 脱后合格率%