電脫水處理器

1、電脫內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理,主 要 內(nèi) 容,電脫水器基本控制,電脫水器的引入,,對許多原油，特別是重質(zhì)、高粘原油，利用熱化學(xué)脫水方法尚不能達到對商品原油含水率的規(guī)定時，常使用電脫水。電脫水常作為原油乳狀液脫水工藝的最后環(huán)節(jié)，在油田和煉廠獲得廣泛使用。,電脫水器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),兩個現(xiàn)場控制盤兩個變壓器兩個電極棒三層水平式電極格柵十二個水槽擋板一個LV閥一個SDV閥兩個PSV,兩個界面LT一個油位LSLL進口布油管出口集油管一

2、根排水管一根排乳化管兩根放氣管一根進油旁通管,電脫水器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),電脫水器工作原理,將原油乳狀液置于高壓直流或交流電場中，由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強度，促進水滴的碰撞，使水滴聚結(jié)成粒徑較大的水滴，從原油中沉降分離出來。水滴在電場中聚結(jié)的方式主要有三種: 1、電泳聚結(jié) 2、偶極聚結(jié) 3、振蕩聚結(jié),電脫水器工作原理——電泳聚結(jié),把原油乳狀液置于通電的兩個平行電極中，水滴將向同自身所帶電

3、荷電性相反的電極運動，帶正電荷的水滴向負(fù)電極運動，帶負(fù)電荷的水滴向正電極運動，這種現(xiàn)象稱為電泳。由原油乳狀液的性質(zhì)可知，原油中各種粒徑水滴的界面上都帶有同性電荷，故在通直流電的平行電極中乳狀液的全部水滴將以相同的方向運動。在電泳過程中，水滴受原油的阻力產(chǎn)生拉長變形，并使界面膜機械強度削弱。同時，因水滴大小不等、所帶電量不同、運動時所受阻力各異，各水滴在電場中運運速度不同。水滴發(fā)生碰撞，使削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大，從原油中沉降分

4、出。未發(fā)生碰撞合并或碰撞合并后還不足以沉降的水滴將運動至與水滴極性相反的電極區(qū)附近。由于水滴在電極區(qū)附近密集，增加了水滴碰撞合并的機率，使原油中大量小水滴主要在電極區(qū)附近分出。電泳過程中水滴的碰撞、合并稱為電泳聚結(jié)。,電脫水器工作原理——偶極聚結(jié),在高壓直流或交流電場中，原油乳狀液中水滴受電場的極化和靜電感應(yīng)，使水滴兩端帶上不同極性的電荷，即形成誘導(dǎo)偶極。因為水滴兩端同時受正負(fù)電極的吸引，在水滴上作用的合力為零，水滴除產(chǎn)生拉長變形外，在

5、電場小不產(chǎn)生象電泳那樣的運動，但水滴的變形削弱了界面膜的機械強度，特別在水滴兩端界面膜的強度最弱。原油乳狀液中許多兩端帶電的水滴象電偶極子一樣，在外加電場中以電力線方向呈直線排列形成“水鏈”，相鄰水滴的正負(fù)偶極相互吸引 。電的吸引力使水滴相互碰撞，合并成大水滴，從原油中沉降分離出來。這種聚結(jié)方式稱為偶極聚結(jié)。顯然，偶極聚結(jié)是在整個電場中進行的。通常偶極聚結(jié)力隨著水珠直徑的增大、含水量的增加、電場強度的增強而增大，但電場強度過大會產(chǎn)生電

6、分散，導(dǎo)致脫水能力下降。,電脫水器工作原理——偶極聚結(jié),水滴中常帶有酸、堿、鹽的各種離子。在工頻交流電場中，電場方向每秒改變50次，水滴內(nèi)各種正負(fù)離子不斷地作周動性的往復(fù)運動，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應(yīng)的變化。離子的往復(fù)運動使水滴界面膜不斷地受到?jīng)_擊，使其機械強度降低、甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降。這一過程稱為振蕩聚結(jié)。顯然。水滴愈大，離子對界面膜的沖擊作用愈大，振蕩聚結(jié)的效果愈好。蘇聯(lián)曾對交流電場頻率與脫水效果的關(guān)系進行過一系列工業(yè)試驗。

7、試驗表明，以工頻交流電場的脫水效果為最佳。,電脫水器工作原理,直流和交流電脫水器工作原理區(qū)別： 1、在交流電場中破乳作用是在整個電場范圍內(nèi)進行的，在交流電場內(nèi)水滴以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主。 2、直流電場的破乳聚結(jié)，主要在電極附近的有限區(qū)域內(nèi)進行，故直流電場以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔。,電脫水器工作原理,交流電脫水器的特點： 1、在交流電場中，原油乳狀液的脫水以偶積聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主。這兩種聚結(jié)的脫水效果和

8、原油含水率有關(guān)，含水率較高時水滴的平均直徑亦大，會有較好的脫水效果，故不適宜處理含水率較低的原油乳狀液，即經(jīng)交流電場脫水后其凈化油含水率較高；大約為直流電脫水的3～5倍。其次，施加于電極上的交流電壓呈正弦曲線變化，每一周期內(nèi)只有兩個瞬間使電場強度達到最大值，故其效率較低，原油乳狀液的處理量較低。再次，交流電場中水滴容易排列成許多水鏈?zhǔn)闺妶霭l(fā)生短路，操作不夠穩(wěn)定，單位原油乳狀液的耗電量約為直流電的140%左右。 2、交流電場脫

9、水的優(yōu)點是：水滴界面膜受到的振蕩力較大，使脫出水清澈，水中含油率較少。此外，電路簡單，無需整流設(shè)備 。（直流電脫水器正好和之特點相反）,設(shè)計參數(shù)的設(shè)定——溫度,原油電脫水工藝適宜于處理含水小于30%的原油。 當(dāng)原油的運動粘度在50mm2/s以下進行電脫水時，各種原油基本上均可獲得很好的脫水效果。因此電脫水操作溫度的確定，以原油的運動粘度低于50mm2/s為條件 。,設(shè)計參數(shù)的設(shè)定——基本參數(shù),Capacity:Oil: 2

10、65m3/h (6360m3/day)Water: 114m3/h (2736m3/day)Fluid: 442m3/h (9096m3/day)Size: 4.6mX16.5mDesign Pressure: 1050KpaA/1500COperation Pressure: 700KpaA/1200C,設(shè)計參數(shù)的設(shè)定——溫度,溫度是電脫水的主要工藝參數(shù)之一，原油乳狀液溫度對其穩(wěn)定性有很大影響，隨溫度的增

11、高，乳狀液穩(wěn)定性下降。這是因為溫度增高時，（1）乳狀液的主要乳化劑如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟等在原油中的溶解度增加，減弱了由這些乳化劑構(gòu)成的內(nèi)相顆粒界面膜機械強度，使水滴易于在互相碰撞時合并下沉；（2）有助于破乳劑彌散；（3）可以增加破乳劑的反應(yīng)能力；（4）內(nèi)相顆粒體積膨脹，使界面膜變薄，機械強度減弱；（5）加劇了內(nèi)相顆粒的布朗運動，增加了互相碰撞合并成大顆粒的機率；（6）油水體積膨脹系數(shù)不同，原油體積膨脹系數(shù)較大，使水和油的密度差增大，水滴

12、易于在油相中下沉；（7）降低了原油的粘度，水滴易于沉降。,設(shè)計參數(shù)的設(shè)定——壓力,電脫水器的操作壓力對電脫水過程的諸因素沒有直接影響，當(dāng)操作壓力低于操作溫度下原油飽和蒸汽壓時，電脫水器內(nèi)將產(chǎn)生氣體而影響操作，因此規(guī)定操作壓力應(yīng)比操作溫度下的原油飽和蒸汽壓高0.15MPa。,設(shè)計參數(shù)的設(shè)定——處理能力,電脫水器的處理能力，應(yīng)根據(jù)原油乳狀液處理的難易程度確定其在電脫水器內(nèi)的停留時間，停留時間一般為40min，稠油一般不超過60min。電脫水

13、器的處理能力按下式計算： Q一單臺電脫水器處理的含水原油體積流量，m3/（h·臺）； vi—電脫水器空罐容積，m3/臺； t一選定的含水原油在電脫水器內(nèi)的停留時間，h。,,電脫水器基本控制——邏輯控制,操作要點： 1.滿罐操作 2.控制油水界面穩(wěn)定油水界面控制：LT-7161（1200mm）、LV-7161油出口控制：PT-7171（700KpaA

14、)、PV-7171關(guān)斷控制：3A/3B:PALL-7165、PAHH-7165USD：LAHH-7163來斷開變壓器的電源LT-7162（USD，LAHH產(chǎn)生跳電，LALL關(guān)斷SDV-7162）,電脫水器基本控制——電器系統(tǒng),電氣系統(tǒng)是電脫水器的核心部分電氣系統(tǒng)組成：ＭＣＣ饋電系統(tǒng)電脫水變壓器電壓可調(diào)：１３ＫＶ～２５ＫＶ，共分五檔現(xiàn)場防爆控制盤高壓引入裝置罐內(nèi)電極板,電脫水器基本控制——電場控制,電極格柵板：三層水

15、平電極板形成三個電場：最下層電極板與水界面形成一個弱電場（200~450V/cm)；下邊的兩層電極板形成一個中等強度的電場(400~850V/cm)上面的兩層電極板形成一個強電場（600~1300V/cm),電脫水器基本控制——故障排除,檢查電脫水器的排放閥是否關(guān)閉。檢查電脫水器喂給泵是否工作正常。檢查LIC-7161A/B以及LIC-7162A/B的設(shè)定點是否正確，液位控制器和控制閥是否工作正常。,LAH/LAL-7161