原油电脱盐工艺介绍

1． 电脱盐流程

原油自灌区进入装置，经换热器达到规定温度，与破乳剂和水混合后从脱盐罐底经分布管进入脱盐罐，首先经弱电场进行脱水，再进入强电场中，此时原油中残存的水滴进一步聚结，最后形成大水滴，大水滴靠油水密度差继续下沉，进入脱盐罐底部的净水层中进而被排出罐外，脱盐原油由灌顶流出，原油脱盐过程完成。

原油电化学脱盐过程一般要经过三个步骤：一是向原油中注水，目的是稀释和洗涤原油中的盐分。二是原油与注入的水分充分混合，将原油中原油的盐水、沉淀物、结晶盐得到充分的稀释和溶解。其三尽可能多的将原油中的盐水分离出去，以达到原油脱盐效果。

为减少污水外排，降低新鲜水消耗，原油注水国内大部分炼厂采用污水汽提后的净化水。净化水与一级脱盐的切水换热后一般做为二级电脱盐的注水，二级电脱盐的切水做为一级电脱盐注水，一级电脱盐切水经换热器冷却后，外送至污水处理厂原油注水。

2. 原油电脱盐主要工艺参数

原油电脱盐的主要工艺参数可分为两类，一类是指脱盐操作过程中的可调节参数，主要有温度、注水量、破乳剂型号及注入量、油水混合强度、电脱盐界位等，这些参数都显著影响着原油的电脱盐效果。另一类是设计参数，与原油的性质、原油的加工量以及脱盐装置所选用的设备有关。在实际操作中，由于原油性质一定、加工量一定，脱盐压力、原油在电场中停留时间、电场强度这些参数也都是一定的，不能随意进行调节。

a 电脱盐温度

脱盐温度时电脱盐操作中的一个重要控制参数，设计控制一般都是采用原油与其他热流介质进行换热，温度的高低对乳化液破乳和水滴沉降有显著影响。根据斯托克斯公式：降低油相黏度，增加油水密度差，增大水滴直径，可加快水的沉降速度。

为了保证最大的沉降速度，脱盐温度选择原则是：油水密度差尽可能大，原油黏度尽可能小。脱盐温度升高以后，原油黏度降低，水滴运动阻力减小，有利水滴运动，温度升高还使油水界面张力降低，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，也增强了水滴的碰撞几率，适当提高温度有利于破乳和水滴沉降。但原油脱盐温度的提高要有一定的限度，温度升高到一定程度，水滴沉降速度的增长也开始下降；另外，原油温度的升高，也会造成一些不利的影响：温度升高，原油电导率增大，电耗增加；电绝缘棒、绝缘吊挂（聚四氟乙烯）工作环境恶化，容易引起电击棒的击穿，不利于电脱盐的长周期平稳运行；增大循环水耗量，脱盐温度提高，造成脱盐切水温度升高，要使切水达到规定的排放温度，必须相应增大循环水量。同时脱盐温度的提高还受脱盐罐操作压力的限制，在电脱盐一定的操作压力下，水的饱和蒸汽压是一定的，脱盐操作温度必须低于水的汽化温度，否则将会引起水的突沸，影响脱盐的正常操作，因此，控制适当的脱盐温度是必须的。

目前，常减压装置设计原油进脱盐罐温度一般为120～140℃（最佳温度），具体设计时，可根据生产状况和原油密度适当提高设计温度，有利于生产过程对脱盐温度的调节。当密度为0.87～0.89g/cm3时，可采用温度下限控制，当密度为0.90～0.96g/cm3时，温度可向上限控制。在操作中脱盐温度控制不但要稳定，调节时还要缓慢，如果调节幅度较快，进料温度突然上升，造成进入脱盐罐下部的原油密度变小，引起下部热油置换上部中的冷油形成“热搅动”。

b 洗涤水

注水的作用是溶解原油中的无机盐及部分有机物，随着洗涤水的排除而脱除盐分。适当提高注水量可以提高水滴间的凝聚力，以利于水滴凝结；同时还可以提高盐分的脱出率。

注水量过多会影响电场稳定，不利于电脱盐操作。注水量的大小应根据原油的性质来调整，目前注水量一般控制在原油量的5%～8%。注水水质要求：氨氮含量≯40mg/l，氯化物含量≯300mg/l，PH值≯8，注水的PH值高时易产生乳化液，不仅影响脱盐率，还造成脱盐排水带油。

注水位置可根据原油含盐、含水量来选择，对于易乳化原油，注水点的位置可放在混合阀前；对于含盐较高的原油可在原油泵之后注入，并且适当提高注水量。注水点位置在较早的设计当中，一级注水一般在原油泵入口，主要是为了增加破乳难度，目前大部分装置将注水点移至换热系统后进脱盐罐前。但也有一些装置将注水点放进换热系统前，可以使油、水混合充分，可以取消静态混合器，又避开离心泵的过度混合，而且较高温度洗涤水（约80℃）的注入可减少无机盐及悬浮杂质在换热器中的结垢，降低原油黏度，提高原油在换热系统中的传热系数。

3. 破乳剂

在脱盐过程中注入破乳剂，以破坏油水乳化膜，并防止洗涤水滴外面生成破乳膜。破乳剂的注入量随原油的性质、脱盐的要求，脱盐的工艺条件的不同而变化，一般水溶性破乳剂的注入量在20～40 mg/l（对原油量）、油溶性破乳剂的注入量在3～25 mg/l。破乳剂也是一种表面活性剂，如果注入量过大，还会造成含盐污水水质变差，给污水的净化带来困难。

破乳剂的选用特点：1.具有较强的表面活性。2.具有良好的湿润性能。3.具有足够的絮凝能力。4.具有很好的凝结能力。

破乳剂在使用时，对水溶性破乳剂要先专用容器中配制成1%～2%的水溶液、油溶性破乳剂以原有的商品状态使用，用专用的小容量计量泵加进原油中。

4. 油水混合强度

混合强度是电脱盐操作的一个重要参数，原油含盐脱除率，在很大程度上取决于原油与洗涤水和破乳剂的混合程度，充分的混合，能够保证洗涤水、破乳剂的混合程度，充分的混合，能够保证洗涤水、破乳剂与原油中的含盐水滴良好的接触，使原油中的含盐水滴得到有效的稀释，混合强度小很难保证脱盐效果，混合强度大使乳化层太稳定不易破乳。

电脱盐系统可根据所加工的原油品种和脱盐罐内部结构的实际状况选择最优的混合强度，提高脱盐效果。根据实际生产数据，加工较低密度的原油（°API 15～24）时，混合阀压差△P采用30～80kpa；加工较高密度的原油（°API 15～24）时，混合阀压差△P采用50～130kpa。

5. 电场强度

高的电场强度，可提高小水滴间的凝结力，有利于电脱盐，但超过了一定范围，再提高电场强度，对提高脱盐率效果不大。

目前国内电脱盐装置开始使用的全阻抗可调变压器，输出电压有4～5挡可调，操作中可根据需要，通过改变输出电压，调节电场强度。一般弱电场区的电场强度为0.3～0.4KV/cm，强电场区的电场强度为0.7～1.0KV/cm。

6. 原油在电场中停留时间

原油和水在罐中的停留时间决定了电脱盐罐的生产效率，并且影响原油脱盐脱水的效果和排水含油的多少。原油在电场中的停留时间，是影响水滴聚结的一个重要参数。一般认为原油在电场中的停留时间为2min左右比较合适。

7. 电脱盐界位

原油在罐中的停留时间除决定原油在罐中的上升速度外，还决定于油水界面的位置，因而油水界面的控制也是很重要的工艺操作参数。脱盐罐油水界面为油水接触的过渡区，必须保持在低于脱盐罐下极板的某个位置，界位太低容易造成切水带油，较高的界位，可使弱电场强度得到提高，从而改善脱盐效果，但界位太高易使原油带水，引起脱盐电流波动造成脱盐变压器跳闸，因此在实际操作过程中，要控制适宜的脱盐界位。

脱盐界位的测量仪表有电阻式、电容式、内浮筒式、微压差式、雷达式等。目前适宜较多的是内浮筒式和微压差式。通过界位的测量，自动控制排水量，以此来控制界位的高低。