油氣儲(chǔ)運(yùn)——乳狀液的脫除答辯ppt

1、 油氣儲(chǔ)運(yùn)概論結(jié)課答辯油氣儲(chǔ)運(yùn)概論結(jié)課答辯 原油凈化原油凈化乳狀液的脫除乳狀液的脫除答辯人：馬正乾答辯人：馬正乾專業(yè)：勘查技術(shù)與工程專業(yè)專業(yè)：勘查技術(shù)與工程專業(yè)1313級(jí)級(jí)一一. .原油凈化的必要性原油凈化的必要性： 原油中含有水、鹽和泥、砂等機(jī)械雜質(zhì)，特別在油田開發(fā)后期油井出水量占產(chǎn)液量的90以上，泥、砂等雜質(zhì)也多達(dá)1-1.5。而這些雜質(zhì)卻有著非常大的危害： 增大了液體量，降低了設(shè)備和管線的有效利用率； 增加了集輸過程中的動(dòng)力和熱力的消耗； 引起金屬管線的和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕，使壽命降低； 破壞煉制過程的正常進(jìn)行。 所以，所以，原油凈化是商品原油生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)。二二. .原油凈化的重要對象

2、原油凈化的重要對象原油乳狀液原油乳狀液 乳化水乳化水（原油乳狀液）：水與原油的（1）原油中的水 混合物； 游離水游離水：用簡單的沉降法即可分離。 （乳狀液定義：常認(rèn)為兩種（或兩種以上）不相溶的液體 相 混合，其中一相以極小的球狀小粒分散在另一相中， 這種 機(jī)械混合液稱為乳化液。）（2）原油乳原油乳狀狀液的分類：液的分類： 油包水型乳狀液油包水型乳狀液（）：以水為內(nèi)相，油為外相，也就是 水以極小的顆粒分散在油中； 水包油型乳狀液水包油型乳狀液（）：以油為內(nèi)相，水為外相，即油以 極小的顆粒分散在水中。水包油型油包水型（3 3）乳化劑乳化機(jī)理）乳化劑乳化機(jī)理： 原油中存在瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟及微量的固

3、體粘性顆粒，它們作為天然乳化劑吸附在油水界面，形成具有一定強(qiáng)度的黏彈性膜黏彈性膜，給液滴聚并造成了動(dòng)力學(xué)障礙，因而使原油乳狀液得以穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在。 由于水有一種相撞聚集合并的性質(zhì)，這樣使水包水包油型油型乳狀液中的水較易脫除。（容易容易） 由于油包水型油包水型乳狀液中，經(jīng)常在水的小粒外有一層含有油，瀝青，膠質(zhì)的薄膜，所以這種乳化液中的水是很難脫除的。（困難困難） 因?yàn)闉r青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟等絕大部分乳化劑是憎水親油的，因此原油中一般形成油包水型乳狀液。原油中一般形成油包水型乳狀液。三三.原油乳狀液的脫除工藝：原油乳狀液的脫除工藝： （1）乳狀液脫除基本原理基本原理：關(guān)鍵是破壞油水界面膜破壞油水界面

4、膜，促使水滴合并，沉降。 （2）脫除方法脫除方法：化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）；原油電脫水等。 （3）破乳過程破乳過程（水滴的聚結(jié)和沉降）：分散水滴相互接近 水滴碰撞 乳化劑構(gòu)成的界面膜破裂（關(guān)鍵） 水滴合并 水滴在油相中分離。（一）（一）化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：（1）化學(xué)破乳劑是人工合成的表面活性物質(zhì)。（2）種類：i.離子型：破乳劑溶于水時(shí)，電離出離子； ii.非離子型：破乳劑溶于水時(shí)，不電離 聚氧烷基醇（SP169、BP2420）、 聚氧烷基多胺等(AP221、AE121、 9901、AE8051)。 .&. 二者區(qū)別區(qū)別：與離子破乳劑相比，非離子破乳

5、劑具有用量少，不產(chǎn)生沉淀，脫除水中含油少，脫水成本低等優(yōu)點(diǎn)。（一）（一）化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）： 理想理想破乳劑具備的條件： i. 較強(qiáng)的表面活性； ii.良好的潤濕性能； iii.足夠的絮凝能力； iiii.較好的聚結(jié)效果。（一）（一）化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：破乳機(jī)理： a.相轉(zhuǎn)移一反相變形機(jī)理相轉(zhuǎn)移一反相變形機(jī)理。加入破乳劑后發(fā)生了相轉(zhuǎn)變，即能夠生成與乳化劑形成的乳狀液類型相反的表面活性劑(反相破乳劑)。 b.碰撞擊破界面膜機(jī)理碰撞擊破界面膜機(jī)理。破乳劑碰撞乳狀液的界面膜，或吸附在界面膜上，或部分替換原來的成膜物質(zhì)，降低界面膜

6、強(qiáng)度，使其穩(wěn)定性大大降低。 c. 增溶機(jī)理增溶機(jī)理。使用的破乳劑形成膠束，可增溶乳化劑分子，引起乳化原油破乳。 d. 褶皺變形機(jī)理褶皺變形機(jī)理。WO型乳狀液具有雙層或多層水圈，液滴在破乳劑的作用下，內(nèi)部各層相互連通，使液滴發(fā)生凝聚而破乳。（一）（一）化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：化學(xué)破乳脫水（加入破乳劑）：化學(xué)破乳脫水工藝流程： 如圖，為化學(xué)破乳脫水電脫水工藝流程圖示。具體流程應(yīng)根據(jù)原油乳狀液性質(zhì)和和現(xiàn)場具體情況設(shè)計(jì)，但必須有加注破乳劑的地點(diǎn)和供原油乳狀液加注破乳劑的地點(diǎn)和供原油乳狀液破乳后油水分離的容器。破乳后油水分離的容器。（二）（二）原油電脫水：原油電脫水：（1）應(yīng)用電脫水的必要性：應(yīng)用電

7、脫水的必要性： 許多原油，特別是重油、高黏原油重油、高黏原油，當(dāng)利用上述方法達(dá)不到達(dá)不到商品原油含水率的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，常使用電脫水。電脫水電脫水常作為原油乳狀液脫水工藝的最后環(huán)最后環(huán)節(jié)節(jié)在油田中得到廣泛使用。（2）高壓電脫水原理：高壓電脫水原理： 電場對水滴的作用，使水滴發(fā)生變形變形和產(chǎn)生靜產(chǎn)生靜電力電力。水滴變形可削弱削弱乳化膜的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度，靜電力可使水滴的運(yùn)動(dòng)速度增大速度增大，促進(jìn)水滴互相碰撞碰撞，而碰撞時(shí)其動(dòng)能和靜電力位能便能夠克服乳化膜的障克服乳化膜的障礙礙而彼此聚結(jié)聚結(jié)成粒徑較大的水滴，在原油中沉降分離出來。（二）（二）原油電脫水：原油電脫水：水滴在電場中聚結(jié)方式： .&.交

8、流電場中，偶極聚結(jié)和震蕩聚結(jié)為主；直流電場中，電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔。 電場性質(zhì)電場性質(zhì) 直流電場直流電場 交流電場交流電場 聚結(jié)方式聚結(jié)方式 電泳聚結(jié)電泳聚結(jié) 偶極聚結(jié)偶極聚結(jié) 震蕩聚結(jié)震蕩聚結(jié) 區(qū)區(qū) 別別得到的凈化得到的凈化原油含水率原油含水率低，但脫出低，但脫出水的含油率水的含油率高。高。凈化得到的原油含水率較直凈化得到的原油含水率較直流電高。流電高。（二）（二）原油電脫水：原油電脫水：（4）原油電脫水要求達(dá)到的質(zhì)量指標(biāo)：原油電脫水要求達(dá)到的質(zhì)量指標(biāo)： i.脫水原油的水含量標(biāo)準(zhǔn)水含量標(biāo)準(zhǔn),按輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油分等級(jí)如下：輕質(zhì)原油，中質(zhì)原油輕質(zhì)原油，中質(zhì)原油的脫水原油，其含水

9、量指標(biāo)應(yīng)小于或等于0.5（質(zhì)量）；重重質(zhì)原油質(zhì)原油的脫水原油，其含水量指標(biāo)應(yīng)小于或等于2.0（質(zhì)量）。 ii.從脫水器脫出的污水脫出的污水，含油一般不大于0.5，有條件時(shí)應(yīng)力求降低力求降低。在脫水油站內(nèi)經(jīng)隔油措施或除油系統(tǒng)后輸出污水處理站的污水，其含油量應(yīng)不超過不超過1000/l。（二）（二）原油電脫水：原油電脫水：（5）電脫水器：電脫水器： 臥式電脫水器結(jié)構(gòu)示意圖臥式電脫水器結(jié)構(gòu)示意圖 工作過程：工作過程：含水原油從底層電極下面和油水界面之間的進(jìn)油噴頭或噴管進(jìn)油噴頭或噴管進(jìn)入脫水器，自下而上自下而上經(jīng)過全部電場空間。在高壓電場作用下，水滴發(fā)生碰撞，合并，水滴從原油中相繼分離出來后，沉降到脫水器底部。五五.前景展望：前景展望： 國內(nèi)的破乳單劑國內(nèi)的破乳單劑研制少，產(chǎn)品適應(yīng)性差適應(yīng)性差，質(zhì)量不質(zhì)量不穩(wěn)定，穩(wěn)定，較好的破乳劑是復(fù)配破乳劑，所以開發(fā)新品開發(fā)新品種種的原油破乳劑如非聚醚型、超高分子量型非聚醚型、超高分子量型勢在必行，這也是適應(yīng)原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化的要求所在。還要選