電脫水的基本原理

1、電脫水器操作和維護第1頁共11頁電脫水的基本原理電脫水的基本原理原油的脫水方法很多，通常有離心脫除法，重力沉降法，化學分離法和靜電分離法等。離心脫除在小批量的工業(yè)生產中非常有效，分離效率很高，但是設備操作費用較大。重力沉降法一般用于陸上。在開采項目初期的輕質原油的電脫水，如果是重質原油，若采用重力沉降法，罐體會很大，沉降時間也將很長。這是也往往加入一些破乳劑，以破壞游水乳化液，促進水的脫除，這成為化學分離法。這些分離方法的效率是很有限的

2、，當對分離效率和空間提出更高的要求時，采用高壓靜電技術的靜電分離脫水方法往往被應用到原油的脫水過程中。在三相分離器中，原油中含有的大部分自由水被脫除，但是還有一部分水與原油結合在一起形成比較牢固的乳化液，這些乳化液中的水必須借助高壓電場作用才能破乳脫除出來，這就是電脫水。原油中的水進入電場后被極化，即負電荷集中到水滴一端，正電荷集中到水滴另一端，每個極化水滴成為一個感應偶極子——攜帶電量相等而極性相反的電荷或電極的顆粒，如圖1所示：圖1

3、水滴在電場中被極化形成感應偶極子水滴在電場中被極化形成感應偶極子極化后的水滴之間產生相互吸引的電場力，促進水滴的聚結，如圖2所示。我們把這種導致微小水滴聚結的引力稱為聚結力，可以用以下公式表示：F=4226lEKr其中：F—水滴之間的電場聚結力；—原油乳化液自身的介電常數；K—水滴的半徑；r電脫水器操作和維護第3頁共11頁海上油田的原油電脫水器與陸地油田的原油電脫水器工作原理是基本相同的，只是由于電脫水器的工作地點不一樣，對海上原油的電

4、脫水器設計和運行提出了一些更高的要求。根據多年來在海洋石油工程的工作經驗，我們總結了海上油田原油電脫水器的主要特點，這些主要特點如下：⒈適應惡劣海洋環(huán)境的要求適應惡劣海洋環(huán)境的要求海上采油設施要經受各種惡劣氣候和風浪的襲擊，經受海洋環(huán)境高濕度、高腐蝕性氣體的侵蝕。受風浪的影響，FPSO上的設備因船只的橫搖，縱搖，升沉等運動而處于非靜止狀態(tài)中，這些必須在設計時予以考慮。⒉滿足安全生產的要求滿足安全生產的要求海上采油環(huán)境為易燃易爆危險場所，

5、各種生產作業(yè)頻繁同時受空間限制，油氣處理設施、電氣設備、人員住房可能聚集在一起，因此對電脫水器設計的安全性提出了較高的要求，主要設計自動安全關斷、報警、停止等安全生產保護措施，確保長周期安全生產。⒊設備布置緊湊，自動化程度高設備布置緊湊，自動化程度高海上平臺和FPSO的規(guī)模決定了投資的多少，因此在滿足生產的前提下，盡量選用效率高，占地空間小的設備，并要求布局合理，設計緊湊。由于海上油田操作人員少，因而要求設備的自動化程度高，為保證儀表的

6、性能，儀表一般采用質量優(yōu)良的進口儀表。⒋增強設備的穩(wěn)定性增強設備的穩(wěn)定性設備的機械穩(wěn)定性是其正常運行的基本特征。設計時充分考慮船體運動的加速度，電脫水器和底座都必須進行加固設計（特別是FPSO上的設備）、加強處理。電場結構采用三角形進行固定設計，這是因為容器內的流體在運動中會對電極板造成沖擊，嚴重時造成極板松動或脫落。儀表、管線、電器等設備也必須進行固定，避免船只的運動造成設備的損壞。⒌適應性強，脫水效率高的高壓電場的設計適應性強，脫水