1、1,4-3 常用原油脱水设备,一、沉降分离设备 二、电场力分离设备 三、陶粒脱水器 四、离心力脱水器,2,一、沉降分离设备,立式沉降罐 立式沉降罐的结构,3,立式沉降罐结构简图,4,立式沉降罐的工作原理,（1）适合于含气量少，工作压力接近常压的情况下。 （2）工作过程：底部水层的水洗作用；上部空间分离作用；原油中心集油槽通过排出管排出。沉降罐底部的污水，经由液力柱塞阀控制高度的上行虹吸管吸至一定高度后，通过下行虹吸管与排水管排出。辐射状配管离罐底高度为0.50.6m。污水回掺增加破乳剂功效，回掺时间不小于15min。,5,（3）沉降罐内的“水洗”过程,沉降罐在生产运行时，油水混合物由入口管经进
2、液分配管进入沉降罐下部的水层。当油水混合物向上通过水层时，由于水的表面张力较大，使原油中的游离水、破乳后粒径较大的水滴、盐类和亲水固体杂质等并入水层，这一过程称为“水洗”,6,（4）上行虹吸管顶端液力柱塞阀对水层高度的调节：,当液力柱塞阀的柱塞向上运动时，污水流经柱塞和上行虹吸管间隙处的阻力减小，水层高度减小，油层高度增加；当液力柱塞阀的柱塞向下运动时，污水流经柱塞和上行虹吸管间隙处的阻力增大，水层高度增大，油层高度减小。 水层高，水洗效果好；水层底，沉降效果好。 （5）油水混合物中的天然气，对沉降效果产生影响，可在沉降罐旁设置由大直径立管构成的简式油气分离器，使沉降效果增强。,7,(6)立式
3、沉降罐的特点,结构简单，容量大，沉降时间长，操作管理简单，无须检测、控制仪表即可进行连续生产运行. 油罐内油、水、机械杂质分上、中、下三层 为了清罐方便，罐壁周围均布有23个清砂孔，孔高600mm，宽700mm，为矩形，底边与罐底重合。,8,2、卧式沉降罐 结构简图,9,工作原理及特点,这种沉降罐，常用于含有一定量的气体，具有一定工作压力的情况下。 承压能力高于立式沉降罐。 其工作原理和过程与立式沉降罐类似。,10,二、电脱水设备,电脱水器的分类,从脱水器外形分,立式电脱水器,球形电脱水器,卧式电脱水器,11,2.电脱水器的基本结构,12,13,3.电脱水器的工作原理,14,加入了破乳剂并经过
4、加热炉升温到脱水温度的含水原油沿进油管线进入电脱水器。由进油分配管喷成平行于电极的薄层。穿过水层逐渐上升，首先进行一次水洗，脱除游离水，然后进入电场。 电极自下而上逐渐加密，电场强度逐渐增强，在电场力的作用下，乳化水滴碰撞、聚结、合并、沉降. 水通过电脱水器底部的放水管线排出，净化油由净化油搜集管线收集，靠电脱水器的压力将其压入净化油罐。 在油层和水层之间，通常有50100毫米厚的油水共存层。脱水器内水位的高低，可通过液位管进行观察。,15,电脱水器内的电极，由悬垂绝缘子吊在壳体上，通常按偶数层水平放置。根据对脱水效果的要求不同，可以有二层、四层、六层等。 使用多层电极时，相间电极以导线相连。
5、两组电极的导线由与壳体绝缘的聚四氟乙烯绝缘棒引出，并连接在脱水变压器的输出端。 为了满足原油含水率逐渐减小对电场强度的要求，相邻电极的间距，自下而上逐渐减小，电场强度自下而上逐渐增大。 电极的矩形框架由圆钢或钢管制成，框架上铺有用1618号镀锌铁丝制成的丝网，网格间距一般为6080毫米。为了安装和检修的方便，每层电极又分为若干段，段与段之间由连接板和螺栓相连。,16,4电脱水器的供电设备,电脱水器装置供电设备的适应性、可靠性和安全性对保证原油电脱水质量具有很重要的作用。 目前常用的GGJ02型可控硅自动调压原油脱水供电设备，能在脱水工况波动的情况下自动调节供电电压，从而保证装置连续运行。 YT
6、DT-1型原油电脱水电容调压补偿供电设备，有电量测量与保护、报警等功能。具有线路简单、管理维修方便的特点。,17,5电脱水器的运行参数 脱水器的工作压力、温度、原油乳状液含水率、净化原油残存含水率、脱出水含油率等均是脱水器运行的重要参数，需定时观察、记录、化验分析。 脱水器的操作压力常受集输系统压力的制约。目前，我国多数油田采用低压集输系统，脱水器的操作压力一般在0.150.3Mpa的范围内。 随脱水温度的升高，原油粘度下降，油水界面张力降低，有利于脱水质量的提高。但在原油脱水的总成本中，加热原油乳状液的费用往往大于电耗费用，所以，在保证脱水质量的前提下，脱水温度不宜过高。,18,6.卧式电脱
7、水器的特点,卧式电脱水器的优点： 脱水效率高 因为卧式电脱水器与立式电脱水器相比，沉降高度小，截面积大，乳状液沿整个截面的流速较慢且均匀，因而液面平稳，液滴容易沉降。 易于大型化 由材料力学知：在一定压力下，圆筒形容器的壁厚与直径成正比。,19,适应性强 方便安装、简化流程 卧式电脱水器的缺点： 由于沉降距离短，容易造成污水含油高；由于流速慢，容易产生沉砂、结垢等。,20,7稠油电脱水器,21,由于稠油粘度大的特点，处理稠油的电脱水器在结构上与一般的电脱水器有一些不同的特点： 脱水器的电极板间距的调节由罐内调节改为罐外调节，以提高对油品的适应性。 因为：稠油乳状液心油包水型为多，而油包水型乳状
8、液的破乳程度，受操作温度、油品粘度、含水量的影响较大。为了适应这些的波动，要求生产过程中对电场强度要进行经常性的调整。电场强度的调整，是通过对电极间电压和电极板间距来实现的，只有在罐外，才能实现灵活调节。,22,增加了接地电极。 因为：稠油的流动性差，碰撞聚结的机率低，油水分层需要更长的沉降距离和时间，形成稳定的油水界面困难。 增设与罐体相连接的接地电极，能起动稳定油水界面的作用，从而实现乳状液在脱水器最下一层电极与油水界面间的弱电场区域内的聚结、沉降等预脱水，以提高脱水器的处理能力和脱水效果。,23,增设上层挡油板。 上层挡油板设在电极板两端至封头处，防止乳状液从封头端的流通面窜流浮升至罐顶
9、排出。 改进了油流分配和集水管结构。 该脱水器采用了与罐体直筒段相同长度的双列分配管和双列集水结构，并且在分配管上开设不同间距和直径的圆孔，努力使油水流动均匀，保持液体的相对稳定，以提高脱水器的脱水效果。 改进了电极绝缘棒的固定结构。 稠油脱水所需要的电场强度更高，电极绝缘棒的工作条件更差，通常的平面法兰密封固定结构，易被电场击穿。在稠油电脱水器中常用双锥面密封固定结构，延长了电极绝缘棒的使用寿命。,24,三、陶粒脱水器 结构简图,25,陶粒脱水器工作原理,例如：大港油田滨海联合站的陶粒聚结床高含水原油脱水器。 高含水原油自入口进入脱水器后，经配液管均匀分布在陶粒聚结床上，油水混合物流经陶粒层
10、时，被迫不断地改变着流速和流动方向，增加了水滴的碰撞聚结速率。经陶粒聚结床后的油水混合物在沉降分离室进行重力沉降分离。,26,四、离心力脱水设备 结构简图,27,工作原理,工作时，待分离的油水混合物在一定压力下沿切向进入旋流器的圆筒段，并在强烈的旋转运动下通过圆筒段，进入大锥段。由于大锥段的直径迅速减小，使得液体的流速迅速增加，到达大锥段出口时，液体的角动量达到最大值。 角动量达到最大的液体进入小锥段，在离心力的作用下，密度较小的原油向旋流器的中心处运动，形成向上游运动的内旋流油核；密度较大的水向旋流器的壁处运动，形成向下游运动的外旋流水环。 小锥段是油水分离的主要区域。小锥段的直径逐渐减小，
11、补偿了流体流动过程中的动量损失，以保持液体的旋转速度基本恒定。较长的等直径尾管，为液体提供了更长的滞留时间，使油水进一步分离。,28,特点：这种分离器没有运动部件、体积小、重量轻、工艺流程简单、安装维修方便； 应用场合：研发初期，主要用于海洋采油平台上的含油污水处理；之后，又用于高含水油田的原油脱水，可脱除油井产液中80以上的水量，使原油含水率降到50左右，特别是在一些综合脱水设备中作为预分离器，得到了越来越广泛的应用；近期，国内外正在研究，将这种小型分离设备放于井筒，将分出的含水原油提升至地面，污水直接回注地层。,29,要求： （1）从旋流分离器的工作原理可知，被分离的油和水必须具有一定的密度差，实践证明，该差值通常要大于50/m3，才能有较好的分离效果，因此，旋流分离器不适用于密度较大的稠油。 （2）因为混合物中的原油必须运移至旋流器的轴线处，形成油核才能从水中分离出来，旋流器的直径不能太大，目前常用的是35和60两种规格；单根旋流器的处理量较小，如35旋流器的处理量在4.57m3/h之间，为了增大处理量，通常在同一外壳内安装多根旋流管并联使用。,
