一、前言
一套常壓裝置原油電脫鹽系統(tǒng)于2001年3月22目投用。自3月22日。4月5日期間,我們對(duì)原油電脫鹽系統(tǒng)的注水量和注破乳劑量分階段進(jìn)行試驗(yàn),找出比較適宜的注劑量,并經(jīng)近兩個(gè)月的跟蹤考察,確認(rèn)漢光HG-922原油破乳劑對(duì)純大慶原油以及大慶原油摻煉0~33.3%俄羅斯原油的破乳效果顯著,適應(yīng)性強(qiáng)。
二、原油電脫鹽原理及作用
原油和水兩相的密度差是沉降分離的推動(dòng)力,而分散介質(zhì)的黏度則是阻力。根據(jù)自由沉降的斯托克斯定律,水滴的沉降速度與其直徑的平方成正比,因而增大水滴直徑可加快其沉降速度。然而電脫鹽過程中,促使水滴聚結(jié),使水滴直徑增大是重要的問題。
原油一般都是油包水型的乳狀液。小水滴的外面有一層比較牢固的吸附膜,使其很難聚結(jié),而加入破乳劑可以迅速濃集于油水界面,奪取其在界面的位置而被吸附,這樣原有的吸附膜被破壞,從而使小水滴聚結(jié)變大。
但是,原油本身是一種比較穩(wěn)定的乳狀液,即使加入破乳劑,單憑自由沉降還達(dá)不到脫鹽要求,尚需借助于高壓電場(chǎng)的作用進(jìn)行破乳,這就是所謂“電脫鹽過程”。
乳狀液中的細(xì)小水滴在電場(chǎng)作用下,由于感應(yīng)而使其兩端帶上不同極性的電荷,從而在水滴與水滴之間,水滴與電極板之間產(chǎn)生靜電力。這種靜電力對(duì)水滴也稱聚結(jié)力。水滴在聚結(jié)力的作用下運(yùn)動(dòng)速度增大,相互碰撞時(shí)彼此聚結(jié)起來。
三、破乳劑在原油電脫鹽中的作用
原油一般都是油包水型的乳狀液,即水相以微滴形式分散于連續(xù)的油相中,并為原油中所含的天然乳化劑(如環(huán)烷酸、膠質(zhì)、瀝青)所穩(wěn)定。
破乳的重要手段之一是加入適當(dāng)?shù)钠迫閯F迫閯┍旧硪彩潜砻婊钚晕镔|(zhì),但它的性質(zhì)是與乳化劑相反的。破乳劑的破乳作用是在油水界面進(jìn)行的,它能迅速濃集于界面,并與乳化劑競爭,從而奪取其在界面的位置而被吸附。這樣,原有的比較牢固的油水吸附膜被減弱甚至破壞,小水滴就比較容易絮凝和聚結(jié),進(jìn)而沉降切出。
破乳劑選擇合適,注入量相當(dāng),可提高脫鹽效率。注入量過大物耗高:注入量過小脫鹽效果不好。
四、破乳劑的配制及注入流程
破乳劑經(jīng)隔膜泵抽至破乳劑配制罐,用二級(jí)除鹽水稀釋為2%水溶液,經(jīng)破乳劑注入泵升壓后通過流控閥組分別注入到一級(jí)和二級(jí)靜態(tài)混合器前或原油入裝置質(zhì)量流量計(jì)副線閥前與原油混合。

五、破乳劑注入量的選擇
1、適宜注入量的初步選擇為找出適宜注劑量,分幾個(gè)階段由大到小進(jìn)行逐步試驗(yàn),試驗(yàn)和分析數(shù)據(jù)如下:
分析:①隨著破乳劑注入量的降低,原油脫后含鹽量和脫后含硫量比較穩(wěn)定,但電脫鹽罐乳化層厚度逐漸上升,這說明隨著破乳劑注入量的降低,原油破乳效果逐漸變差。②當(dāng)破乳劑注入量降至23PPm時(shí),電脫鹽罐乳化層厚度快速增至70%以上,電脫鹽操作異常。③根據(jù)上述現(xiàn)象,把破乳劑注入量初步選擇為25PPm。
2、初選破乳劑注入量的考驗(yàn) 為了驗(yàn)證初選破乳劑注入量(25PPm)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性,在俄羅斯原油摻煉比不同條件下再次進(jìn)行試驗(yàn),數(shù)據(jù)如下:

分析:由表中數(shù)據(jù)可見,隨著俄羅斯原油摻煉比例由0~33.3%逐漸增加,雖然脫鹽前原油含鹽量有所變化,但是脫鹽后原油含鹽量卻比較穩(wěn)定,而且電脫鹽罐乳化層厚度也很穩(wěn)定,這表明25PPm的破乳劑注入量能夠適應(yīng)俄羅斯原油不同摻煉量的需要,破乳效果較好,并且僅投用一級(jí)電脫鹽設(shè)備即可將原油含鹽量脫至3mg/L以下。
六、小結(jié)
1、漢光HG-922原油破乳劑具有很好的適應(yīng)性,對(duì)純大慶原油以及大慶原油摻煉俄羅斯原油(摻煉比例0~33.3%)具有較好的破乳作用,電脫鹽罐內(nèi)界位控制穩(wěn)定,乳化層較薄。
2、破乳劑注入量直接影響乳化層厚度,注劑量過大,成本增高,且脫鹽效果無明顯變化:注劑量過小,乳化層增厚,不利于脫鹽。由近幾日的調(diào)整來看,注劑量在25PPm(占原油)比較適宜。
3、電脫鹽系統(tǒng)投用之初,為保證破乳劑與原油的充分混合,將破乳劑注入口設(shè)在原油入裝置質(zhì)量流量計(jì)副線閥前,試驗(yàn)表明,破乳劑與原油混合充分,破乳效果較好。在今年6月25日,由于設(shè)備原因,將破乳劑注入口改至一級(jí)脫鹽罐入口靜態(tài)混合器前,經(jīng)過近一周的觀察發(fā)現(xiàn),原油脫鹽效果無明顯變化,這說明經(jīng)過靜態(tài)混合器和混合閥的適度混合,完全可以將破乳劑與原油充分混合,達(dá)到工藝需要。