原油脫水處理
❶ 我想開個原油脫水加工廠,請問一下原油脫水工藝需要哪些流程,詳細一點。謝謝
原油脫水
所有的油田都要經歷含水開發期的,特別是採油速度大和採取注水強化開發的油田,無水採油期一般都較短,油井見水早,原油含水率增長快。原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉制過程中設備的負荷。而且增加了升溫時的燃料消耗,甚至因為水中含鹽等而引起設備和管道的結垢或腐蝕。因此,原油含水有百害無一利。但水在油田開發過程中,幾乎是原油的「永遠伴生者」,尤其是在油田開發的中後期,油井不採水,也就沒有了油。所以原油脫水就成為油田開發過程中一個不可缺少的環節,一直受到人們的重視。
多年的反復實踐,現在研究成功的多種原油脫水工藝技術有:
沉降分離脫水。這是利用水重油輕的原理,在原油通過一個特定的裝置時,使水下沉,油、水分開。這也是所有原油脫水的基本過程。
化學破乳脫水。即利用化學葯劑,使乳化狀態的油水實行分離。化學破乳是原油脫水中普遍採用的一種破乳手段。
電破乳脫水。用於電破乳的高強度電場,有交流電,直流電、交一直流電和脈沖供電等數種。其基本原理是通過電離子的作用,促使油、水離子的分離。
潤濕聚結破乳。在原油脫水和原油穩定過程中,加熱有利於原油粘度的降低和提高輕質組份的揮發程度。這也就促使了油水分離。
原油脫水甚費能源,為了充分利用能源,原油脫水裝置與原油穩定裝置一般都放在一起。為了節約能源,降低油氣揮發損耗,通過原油穩定回收輕質烴類,油田原油脫水工藝流程已趨向於「無罐密閉化」。無罐流程的顯著特點就是密閉程度高,油氣無揮發損耗。在流程密閉過程中,原油脫水工藝流程的密閉是一個關鍵環節,因為它的運行溫度較高,停留時間又長,油氣容易揮發損耗。據測定,若採用不密閉流程,脫水環節的油氣損耗約占總損耗的50%。
原油脫水設備則是脫水技術的體現,它在原油脫水過程中佔有重要地位。一項脫水設備結構的合理與否,直接關繫到脫水的效果、效率和原油的質量,以及生產運行成本,進而影響原油脫水生產的總經濟效益。因此,人們結合油氣集輸與處理工藝流程逐漸走向「無罐化」,即不再使用儲罐式沉降分離設備,而較普遍地採用了耐壓沉降分離設備,研製了先進的大型的脫水耐壓容器。電脫水器是至今效率最高,處理能力最強,依靠電場的作用對原油進行脫水的先進設備。電脫水器的形式有好多種,如:管道式、儲罐式、立式園筒形、球形等。隨著石油工業的發展,經過不斷地實踐與總結,趨向於大批採用卧式園筒形電脫水器。它的處理規模與生產質量均已達到較高水平,每台設備每小時的處理能力就能達到設備容積的好幾倍,凈化油含水率可降到0.03%以下。為了加快油田建設速度,提高脫水設備的施工予制化程度,將卧式電脫水器、油氣分離器、火筒加熱爐、沉降脫水器等四種設備有機的組合為一體,這種四合一設備,不僅結構緊05467771221
湊,而且節約了大量的管線、閥門、動力設備,特別是油田規模多變的情況下,這種合一設備可以根據生產規模的需要增加或減少設置台數,所以說它具有較大的機動靈活性。
❷ 原油脫水的介紹
crude oil dewatering 原油在井下直接與水接觸,井口采出的原油伴有大量的水。一般在油田從原油中脫水,並專將脫出的水回注井下的屬過程稱為原油脫水。 脫水時往含水原油中加入破乳劑,使油水易於沉降分離。為確保原油含水量達到指標,在最後的沉降罐內安裝高壓電極,使油水在電場下分離。外輸原油的含水量要求不大於0.5%。
❸ 原油處理過程中的脫水是指
在聯合站進行原油處理過程中,把油中的水除去是一個重要的環節,處理後原油中含水量越少越好。那「脫水」是採用什麼方法呢?
一種是物理方法,即自然沉降脫水。因為含水原油中的水大部分以游離狀態存在(稱為游離水),由於水的密度比油大,可以採用加熱沉降的方法,在沉降罐里,水在重力的作用下自然沉在罐的底部,而油浮在它的上面,這樣就使它們分離了。原油經過油、水兩相分離器或油、水、氣三相分離器時,都是同樣的「脫水」原理。
另一種是化學方法,即加「葯」。除了游離水,其他部分的水在原油中呈乳化狀態存在,稱為乳化水、原油乳狀液。世界各油田除了開採的高含水期外,所遇到的原油乳狀液絕大多數屬於油包水型乳狀液,其內部水滴的直徑很微小,在普通顯微鏡下才能觀察到內部水滴的存在。乳化水不能用一般的沉降法達到油水分離,它需要先破壞乳化液和油水界面的面膜,使微小的水滴「破乳」而出,無數均勻分散的水顆粒合並成大水滴,然後進行油水分離。要實現這些「破乳」,就要在原油處理過程中加「葯」——破乳劑,很像一個人吃葯,要定時、定量,由自動化控制系統發出指令,在什麼時間加多少量,用計量泵來進行精確的加「葯」。目前國內外破乳劑產品達到1000多種,但是每個油田要根據原油乳狀液的具體情況,用理論指導加實驗的方法來「篩選」效果最理想的破乳劑。
自1993年克拉瑪依彩南沙漠油田開始,由於破乳劑效能的提高和處理設備的發展,不論稠油和稀油,均採用了熱化學脫水工藝流程:原油被泵增壓輸送到加熱爐加熱升溫,使一定量的破乳劑和乳狀液充分混合,在一定溫度下,破乳劑具有充分的破乳時間,破壞乳化狀態,使油水分離,再利用油水的密度差,在沉降脫水罐中,經過一定的沉降時間,形成穩定的油水界面,實現了高效的脫水。此流程的特點是設備簡單,故障率低,脫出的原油含水量低,水中含油量少。
❹ 原油脫水的設備
原油脫水設備則是脫水技術的體現,它在原油脫水過程中佔有重要地位。一項脫水設回備結構的合理與否,答直接關繫到脫水的效果、效率和原油的質量,以及生產運行成本,進而影響原油脫水生產的總經濟效益。因此,人們結合油氣集輸與處理工藝流程逐漸走向「無罐化」,即不再使用儲罐式沉降分離設備,而較普遍地採用了耐壓沉降分離設備,研製了先進的大型的脫水耐壓容器。電脫水器是至今效率最高,處理能力最強,依靠電場的作用對原油進行脫水的先進設備。電脫水器的形式有好多種,如:管道式、儲罐式、立式園筒形、球形等。隨著石油工業的發展,經過不斷地實踐與總結,趨向於大批採用卧式園筒形電脫水器,它的處理規模與生產質量均已達到較高水平,每台設備每小時的處理能力就能達到設備容積的好幾倍,凈化油含水率可降到0.03%以下。為了加快油田建設速度,提高脫水設備的施工予制化程度,將卧式電脫水器、油氣分離器、火筒加熱爐、沉降脫水器等四種設備有機的組合為一體,這種四合一設備,不僅結構緊湊,而且節約了大量的管線、閥門、動力設備,特別是油田規模多變的情況下,這種合一設備可以根據生產規模的需要增加或減少設置台數,所以說它具有較大的機動靈活性。
❺ 目前常用的原油脫水方法有哪幾種
原油脫水常用方法及原理:
在油田開采初期,原油中的水主要以W/O型乳狀液存在,隨著油田的進一步開采,我國大部分油田已經進入高含水期,油井采出液也由原來的以(W/O)型乳狀液為主變為以水包油(O/W)型乳狀液為主。因此,關於脫水方法的研究,也從針對W/O型乳狀液的破乳問題逐漸過渡到O/W型乳狀液破乳問題的研究。我們主要討論W/O型乳狀液的破乳方法及破乳劑,也適當介紹O/W型乳狀液破乳問題。
破乳過程通常分為三步:凝聚(Coagulation),聚結(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。這一過程,即水珠在相互碰撞接觸中合並增大,自原油中沉降分離出來。在第一步凝聚(或絮凝)過程中,分散相的液珠聚集成團,但各液珠仍然存在。這些珠團常常是可逆的,按自分層觀點,這些珠團像一個液滴,倘若珠團與介質間的密度差是足夠大的,則此過程能使分層加速。若乳狀液是足夠濃的,它的粘度就顯著增加。第二步—聚結,在這一過程中,這些珠團合並成一個大滴。這一過程是不可逆的,導致液珠數目減少和最後原油乳狀液的完全破壞。由此看出,聚結是脫水過程的關鍵,聚結和沉降分離構成了原油的脫水過程。
在由凝聚所產生的聚集體中,乳狀液的液珠之間可以有相當的距離,光學技術已經證明,這種間距的數量級要大於100Å,雖然厚度隨著電解質濃度增加而降低,但是間距降低並不像雙電層理論所預示的那樣快,這表明除靜電斥力和范德華引力外,還有別的力在起作用。
研究人員根據聚結速度得出結論:即使在濃乳狀液中,其液珠被100Å或更大厚度的連續膜所隔開,液膜的厚度仍取決於水相的組分,而不取決於水量。
多年來,國內外已研究了多種原油脫水技術,滿足各種原油不同含水程度的脫水要求。
1、沉降分離
沉降分離是原油乳狀液脫水最基礎的過程。沉降分離的依據是:原油與水不互溶,密度有差異,且有時是不穩定的乳狀液,甚至是經過電法和化學方法處理過的。
Stocks定律深刻地描述了沉降分離的基本規律,該定律的數學表達式為:
由上式可以看出,沉降速度與原油中水珠半徑的平方成正比、與水油密度差成正比、與原油的粘度成反比。然而,從乳狀液理論的角度加以分析,不難看出該公式並未包含原油乳狀液穩定性的概念,也沒有體現出乳化劑的嚴重影響。因此,根據這一公式計算出的水滴沉降速度,必然大於實際沉降速度。相反,對於破乳後的水珠而言,由於沉降過程中會出現水珠相互碰撞聚結增大的現象,計算結果很可能會遠遠小於實際沉降速度。因此,定性地利用該公式作原油脫水難易程度的衡量是可以的,定量地直接計算脫水效果則會帶來較大的誤差。
為了提高油水分離速度,人們以該公式為指導,發現和創造了一系列有效的方法和措施。
(1)增大水珠粒徑的方法
①添加化學破乳劑,降低乳狀液的穩定性,以進一步實現破乳;
②採用高壓電場處理W/O型乳狀液;利用電磁場對乳狀液進行交變振盪破乳;
③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結。
(2)增大水、油密度差的方法
①向原油乳狀液中摻入輕質油,降低原油的密度;
②選擇合適溫度,使油水密度向著有利於增大密度差的方向變化;
③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;向水中添加無毒無害物質,加大水相密度。
(3)降低原油粘度的方法
①摻入低粘輕質油稀釋原油;
②加熱以降低原油乳狀液的粘度。
(4)提高油水分離速度的方法
採用離心機進行離心分離。
2、電脫水法
電脫水法的基本原理是利用水是導體,油是絕緣體這一物理特性,將W/O型原油乳狀液置於電場中,乳狀液中的水滴在電場作用下發生變形、聚結而形成大水滴從油中分離出來。
用於電破乳的高強度電場有交流電、直流電、交–直流電和脈沖供電等數種。在交流電場中,乳狀液中的水珠發生振盪聚結和偶極聚結;在直流電場中,除發生偶極聚結外,電泳聚結起主導作用;在交–直流二重電場中,上述數種聚結都存在;脈沖供電是電極間斷送電,除促使振盪聚結和偶極聚結外,目的在於避免電場中電流的大幅度增長,可平穩操作和節約電能,
2.1偶極聚結
置於電場中的W/O型乳狀液的水珠,由於電場的誘導而產生偶極極化,正負電荷分別處於水珠的兩端,如圖7–7所示。因為置於電場中的所有水珠,都受到此種誘導而發生偶極極化,相鄰兩個水珠的靠近一端,恰好成為異性,相互吸引,其結果使兩個水珠合並為一體。由於外加電場是連續的,這種過程的發生呈「鏈鎖反應」。當水珠顆粒增大到其重力足以克服乳狀液的穩定性時,水珠即自原油中沉降分離出來。
2.2振盪聚結
交變電場對W/O型乳狀液水珠的另一個作用是引導其作周期性的振盪,其結果是水珠由球形被拉長為橢球形,界面膜增大變薄,乳化穩定性降低,振盪時相鄰水珠相碰,合並增大自原油中沉降分離出來。
由室內透明電脫水器中看到的現象是:在電場的作用下,水珠都處於極其活潑的跳躍狀態,且一個個成為菱形,然後合並成大滴沉降至脫水器的底部。另外,交變的磁場振盪也有破乳脫水作用。
2.3電泳聚結
乳狀液的液珠一般都帶有電荷,在直流電場的作用下,會發生電泳。在電泳過程中,一部分顆粒大的水珠會因帶電多而速度快,速度的大小不等會使大小不同的水珠發生相對運動,碰撞、合並增大,當增大到一定程度後即從原油中沉降分出。其他未發生碰撞或碰撞、合並後還不夠大的水珠,會一直電泳到相反符號的電極表面,在電極表面相互聚集(接觸而未合並)或聚結在一起,然後從原油中分出。乳狀液在直流電場中的這種電泳過程,會使水珠聚結,所以又稱其為「電泳聚結」。
由於在直流電場中所有大大小小的水珠都會發生電泳,或遲或早都會到達電極表面,而交流電作用於乳狀液時,大水珠會優先脫出,剩餘的小水珠往往失去合並對象,無法聚結增大,結果很難脫出,所以直流電脫水的凈化油質量一般比交流電脫水的質量好。
在某些場合,微小水珠是帶著乳化膜在電極表面聚集的,而膜本身又是原油的一部分,所以直流電脫水得到的污水含油量比交流電脫水得到的污水含油量大得多。
3、潤濕聚結脫水法
潤濕聚結脫水法又稱聚結床脫水法,這是一種在熱化學沉降脫水法基礎上發展起來的脫水方法,即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強親水物質(如脫脂木材、陶瓷、特製金屬環、玻璃球等)的縫隙間流過。當乳狀液(W/O)中的水滴與這種強親水物質碰撞時,水滴極易將這些物質潤濕,並吸附在其表面,水滴相互聚結,由小水滴聚結成大水滴(也叫粗粒化),最後沉降脫離出來,要實現潤濕聚結以達到兩相分層的目的,選擇合適的潤濕介質是關鍵。
顯然,潤濕聚結法脫水僅對穩定性差的W/O型乳狀液的水珠或游離水起作用。應用必
須先向乳狀液中添加化學破乳劑,且多用於把高含水原油處理為低含水原油的過程中。國內遼河油田使用此法將原油含水從25%降為12%(體積分數據報道,國外油田採用特殊材質製成板,傾斜排列在脫水器中。這種板材對水滴有極強的吸附作用,當乳狀液流經板的夾縫時,水滴聚結在板的表面上,不斷瀉流下去,效果極佳,可代替電脫水。經過一次聚結床脫水後,原油含水指標可達合格。
同樣道理,當採用親油憎水型固體材料處理O/W型乳狀液時,水中的油珠也會通過固體材料表面合並入油膜,使油膜增厚,向上漂浮,成乳滴,脫落,成為大滴,自固體材料上層漂浮到油相(層),達列油水分離的目的。
4、化學破乳法
化學破乳是原油乳狀液脫水中普遍採用的一種破乳手段。它是向原油乳狀液中添加化學助劑,破壞其乳化狀態,使油、水分離成層。這類化學助劑稱為破乳劑,一般是表面活性劑或含有兩親結構的超高分子表面活性劑。
在油田,原油脫水工藝主要使用電化學法和熱化學法。電化學法用少量破乳劑在高壓電場中進行脫水,其特點是速度快、效果好;熱化學法需要選擇使用高效破乳劑。當然,選用哪種方法適宜,取決於經濟核算。一般說來,用化學法處理容易脫水的原油乳狀液,用電場處理不很穩定的乳狀液,用電化學法處理頑固的乳狀液。
❻ 原油是如何進行脫水的
我們知道開采出來的原油都含有水,只是含水量有所不同。為什麼原油里會有水呢?
大家都知道,石油是從地下可滲透的岩石中采出來的,這些岩石中除了含有原油和天然氣外,還經常含有大量的水。可以說,石油和油層水是一對孿生兄弟。由於水的流動性比石油好,當原油和天然氣通過油井采出時,勢必將部分水攜帶上來。另外,隨著原油和天然氣的采出,地層壓力逐漸降低。為了保持油層壓力,實現油田長期高產穩產,廣泛採用地層注水的開發方式,以此提高油田的採收率。因此,在油田開發初期,原油中含水相對較低,隨著注水方案的實施,大量的水被注入地下,開采出的原油含水會不斷上升,油水比可達1∶9以上。再者,對部分原油黏度較高的油井有時採用井下摻熱水或摻活性水的開采方法。當井的產出物到達地面時,為了降低原油的黏度,便於原油的輸送,有時又採用地面摻水的集油方法。因此,集輸到處理站中的原油常含有大量的水。
原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉制過程中設備的負荷,而且增加了升溫時的燃料消耗,甚至因為水中溶解鹽等而引起設備和管道的結垢或腐蝕。因此,原油含水有百害而無一利,必須將水從原油中分離出來才能將原油加工成人們所需要的最終產品。那麼,原油里的水是怎樣分離出來的呢?
水在原油中以游離水和乳化水形式存在,游離水一般通過沉降分離就可以脫出;乳化水分離難度相對較大,所以原油脫水工藝主要指脫出乳化水。經過多年的反復實踐,現在已研究成功多種原油脫水的工藝技術。
沉降分離脫水就是利用水重油輕的性質,在原油通過特定的裝置時進行沉降,使水下沉而將油、水分開。這也是所有原油脫水的基本過程。化學破乳脫水是利用化學葯劑破壞乳化狀態的油水界面膜,然後,進行油水分離。化學破乳是原油脫水中最普遍採用的一種破乳手段,常用的破乳劑有SP169等。電脫水就是使含水在30%左右的油水混合物流經高強度的交流或直流電場,由於原油中的水含有大量的礦物質,屬於電解質,通過電場時水滴受到電場力的作用,削弱水滴界面膜的強度,促進水滴的碰撞聚結和沉降,加速油、水的分離。這種方法適用於多種性質的原油。離心力脫水是利用油水密度差,以離心力代替重力沉降,以提高油水的分離速度和分離效果,從而達到油水快速分離。對於相對密度大於0.9以上的原油效果較差。
原油密閉脫水裝置每種方法都有各自的特點和適用條件。選用什麼方法應根據油水性質、含水率、天然乳化劑類型、乳狀液分散度和穩定性等進行試驗後選擇。在油田生產實踐中,經常是綜合應用上述幾種方法進行脫水,如電化學脫水、熱化學沉降脫水等。
原油脫水設備則是脫水技術的體現,脫水設備結構的合理與否直接關繫到脫水的效果、效率、商品原油的質量以及生產運行成本。常用脫水設備有沉降罐、熱化學脫水器、電化學脫水器、旋流脫水器等。
❼ 原油的脫水的原理
原油的脫鹽、脫水
又稱預處理。從油田送往煉油廠的原油往往含鹽(主要是內氯化物)、帶水(溶容於油或呈乳化狀態),可導致設備的腐蝕,在設備內壁結垢和影響成品油的組成,需在加工前脫除。常用的辦法是加破乳劑和水,使油中的水集聚,並從油中分出,而鹽份溶於水中,再加以高壓電場配合,使形成的較大水滴順利除去。
❽ 原油脫水的原理
從井中采出的原抄油一般都含有一襲定數量的水,而原油含水多了會給儲運造成浪費,增加設備,多耗能;原油中的水多數含有鹽類,加速了設備、容器和管線的腐蝕;在石油煉制過程中,水和原油一起被加熱時,水會急速汽化膨脹,壓力上升,影響煉廠正常操作和產品質量,甚至會發生爆炸。因此外輸原油前,需進行脫水,使含水量要求不超過0.5%。
所有的油田都要經歷含水開發期,特別是採油速度大和採取注水強化開發的油田,無水採油期一般都較短,油井見水早,原油含水率增長快。原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉制過程中設備的負荷,而且增加了升溫時的燃料消耗,甚至因為水中含鹽等而引起設備和管道的結垢或腐蝕。因此,原油含水有百害無一利。但水在油田開發過程中,幾乎是原油的「永遠伴生者」,尤其是在油田開發的中後期,油井不採水,也就沒有了油。所以原油脫水就成為油田開發過程中一個不可缺少的環節,一直受到人們的重視。
❾ 原油的脫水處理方法原油的脫水處理方法有哪些
沉降、過濾、化學試劑、電脫、離心等