电导法
滤纸法 显微镜法
导电性好的为O/W型，差的为W/O型。
将乳状液滴在滤纸上，若能迅速铺开，滤纸上只留下 一小滴油，则为O/W型；若铺不开，则为W/O型。
（１）界面能和界面张力

不平衡力场作用下，液体表面
有自动缩小的趋势；
图3－１液体表面能产生的示意图

在恒温恒压下，物系有自动向
自由能减小方向进行的趋势； 油水形成乳状液时，接触界面和界面能都很大，
原油脱水
一、油水混合物的存在形式：游离水和乳化水
• 游离水：常温下用静止沉降法短时间内能从油中分离的水， • 常在沉降罐和三相分离器中脱除。
• 乳化水：用沉降法很难脱除的水，
与原油的混合物称为油水乳状液 （原油乳状液）。 脱除游离水后，原油密度越大，乳化水含量越高。
乳状液类型
鉴别方法 染色法
62.2 60.0
44.7 0.7
17.5 59.3
减少原油乳状液生成的预防措施：

用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力，减 小油嘴前后的压差； 油嘴装在井底

2）深井泵采油

防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅动
选择较大尺寸的固定阀和游动阀、
并用气锚（使气体进入油套环空内的装置）， 避免气体进入泵筒内
• 由于上述种种原因，为了保证油田开发和炼油厂加工过程的正常进 行，必须在油田对原油进行脱水处理，而且越快、越早、越彻底越 好。
• 关于原油外输时对含水量的要求，各国的标准不同：我国目前规定商品原油的 含水率在0.5%以下，含盐量为50mg/L以下。美国外输原油允许含水＜0.25%，含 盐量平均＜170mg/L；俄罗斯商品油含水要求在0.05%~2.0%(体积分数)，含盐 量＜40 mg/L。
非离子型破乳剂的类型
水溶性：可配制成任意浓度的水溶液
油溶性：净化油的能力比水溶性的高，脱出水含油高
混合型：能增加使用的灵活性
• 按溶解性能分：油溶性、水溶性
• 按相对分子量大小分
(1)低分子破乳剂：指相对分子质量在1000以下的低分子化合物。 如无机酸、碱等。已被淘汰。 • (2)高分子破乳剂：指相对分子质量在1000~10000之间的非离子 型聚氧乙烯聚氧丙烯醚。有较高的活性和较好的脱水效果。我 国的AE、AP等型号的破乳剂就是这类物质。 • (3)超高相对分子质量破乳剂：随着相对分子质量的提高，脱水 效果会随之提高。其中以相对分子质量在30万~300万的聚合物 破乳效果最佳。如用三乙基铝–乙酰丙酮–水三元体系作催化剂， 具有破乳温度低，出水率高，出水速度快等优点。
实验发现通过O/W乳状液的电流约为10~13mA，而通过 W/O型乳状液的电流仅0.1mA或更少，这种性质常被用于 辨别乳状液的类型。
分散相颗粒
外相原油粘度
油水密度差
老化
界面膜和界面张力
内相颗粒表面带电
温度
相体积比
原油类型
水相盐含量 pH值
• 作业：
• １、画一类型的油气分离器的结构，由哪些部分组成，各组成 的作用是什么？ • ２、原油含水对生产有何影响？ • 下次课： • 如果原油含水，对炼油生产有何影响？为什么？
• 提高油水分离速度的方法和措施。 • (1)增大水珠粒径的方法 • ①添加化学破乳剂，降低乳状液的稳定性，以进一步实现破乳； • ②采用高压电场处理W/O型乳状液；利用电磁场对乳状液进行 交变振荡破乳； • ③利用亲水憎油固体材料使乳状液的水珠在其表面润湿聚结。 • (2)增大水、油密度差的方法 • ①向原油乳状液中掺入轻质油，降低原油的密度； • ②选择合适温度，使油水密度向着有利于增大密度差的方向变 化； • ③在油气分离过程中降低压力，使原油中少量的气泡膨胀，密 度降低；向水中添加无毒无害物质，加大水相密度。 • (3)降低原油粘度的方法 • ①掺入低粘轻质油稀释原油； • ②加热以降低原油乳状液的粘度。 • (4)提高油水分离速度的方法 • 采用离心机进行离心分离。
4、化学破乳剂的选用
• （1）按HLB选用 • 取表面活性剂亲水基的亲水性和憎水基的憎水性之
比来表示表面活性剂的亲水性强弱。
• 石蜡： HLB= 0 ；聚乙二醇： HLB= 20
• （2）实验法选用
三、电场力脱水
• 1、电场力脱水的机理 • 电场力脱水是指将原油乳状液置于高压电场中，在电力场的作用下， 削弱水滴界面膜的强度，促进水滴之间的碰撞，使其聚结沉降，从 原油中分离出来的脱水方法。

提高深井泵容积效率

往油井油套环空内注入破乳剂
能有效地阻止原油在井内乳化，还能使油井增产。
3、油水乳状液的性质
（１）分散度：分散相在连续相中的分散程度。
影响因素
粘度越大
原油含水率对乳状液的影响：Ｐ43
Vo o Vw w ＝ o 1 w Vo Vw
说明 往乳状液中加入油溶性染料，轻轻搅动，若乳状液呈 现染料的颜色，则外相是油，乳状液是W/O型；若分 散液滴呈染料颜色，则分散相是油，为O/W型。 将两滴乳状液分别滴在玻璃板上，然后将形成该乳 状液的油和水，分别滴在两滴乳状液中，轻轻搅拌， 易于和油混合者为W/O型；易于和水混合者为O/W型。
冲淡法
• 按聚合段数分：
• (1)二嵌段聚合物：目前国内外使用最多的化学破乳剂为非离子 型聚氧乙烯聚氧丙烯醚。在非离子型破乳剂的合成过程中，将 起始剂(含有活泼氢)与一定比例的环氧丙烷(PO)先配制成“亲 油头”(此为第一段)，然后接聚上一定数量的环氧乙烷(EO)， 此为第二段，这种产品就叫作二嵌段化学破乳剂，即：油头 (PO)m(EO)nH。我国的AE8025，AE8051，AE8031，AEl910等属于 此类。 • (2)三嵌段聚合物：在二嵌段聚合的基础上再接聚一段环氧丙烷， 即为三嵌段式破乳剂：油头(PO)m(EO)n(PO)zH。如我国的SP169， AP221，APl34，AP3111等。
• 对炼油厂加工过程的影响
• 原油炼制的第一个过程就是常压蒸馏，原油要被加热到350℃左右， 因水的相对分子质量为18，原油蒸馏时气化部分的相对分子质量平 均为200~250，这样一吨水气化后的体积比等质量的原油的气化体积 大10多倍，会出现冲塔现象，使生产不正常，严重时可能导致停产。
• 引起金属管道、设备的结垢和腐蚀 • 增加了升温过程的燃料消耗
三、电脱水器的运行
四、电脱水器的停产
五、电脱水器的故障分析 1、电场波动； 2、电场破坏； 3、绝缘棒击穿；
4、电极破坏；
5、脱水器沉砂；
6、脱水器爆炸；
7、脱水器跑油。
第二节 常用原油脱水方法
• 根据原油含水的形式和油水混合物的性质，常用方法有： 重力沉降脱水； 化学破乳脱水； 离心力脱水； 粗粒化脱水； 电脱水。
沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。沉降分 离的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时 是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理 过的。 1、水滴沉降速度的计算 W = dw2g(pw-po)/18uo 沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与 水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。
一、化学沉降脱水流程 1、一次破乳一两级沉降脱水流程
2、两次破乳一两级沉降脱水流程
二、电化学沉降脱水工艺流程 1、一段电化学沉降脱水工艺流程
2、二段电化学沉降脱水工艺流程
3、高粘度原油脱水工艺流程
三、密闭脱水工艺流程
第五节
原油脱水操作
一、岗位职责 二、电脱水器的投产
1、投产准备；
2、空载试验； 3、单体试压； 4、进油投产。

分散相液滴会自发地合并， 缩小界面面积使界面能趋向最低。
（3）集输过程机械搅动的存在
形成稳定乳状液的条件：
油嘴前后乳化水含量
平均含水率 22.0 乳化水含率 38.0
油嘴后
78
0.25~0.35
60.0
油嘴前 油嘴后
46 9
0.25~0.35 0.9~1.0
• 1、化学破乳的机理:顶替说;反相说;分散说;中和说 化学破乳是原油乳状液脱水中普遍采用的一 种破乳手段。它是向原油乳状液中添加化学助剂， 破坏其乳化状态，使油、水分离成层。这类化学 助剂称为破乳剂，一般是表面活性剂或含有两亲 结构的超高分子表面活性剂。
用量少
不产生沉淀
脱出水中含油少
脱水成本低
(3)足够的絮凝能力 • 絮凝能力是保证乳状液滴尽可能相互接近以增加碰撞和聚结 的机会。 • (4)优良的聚结能力 • 乳状液滴的大小在很宽范围内变化，它们的直径在几微米到 几十微米范围内，乳状液表面膜破坏后，如果破乳剂没有足 够的聚结能力，小水滴不能立即聚结为大水滴，达不到沉降 脱水的目的。
• (5)破乳温度低、成本低、用量少。
2、加热对重力沉降的影响
提高油水混合物的温度，有利于减弱油水界 面膜的强度，增大油水密度差，提高破乳和沉 降效果。 通常在80～160℃
二、化学破乳脱水
• 化学破乳脱水：就是在乳化液中加入少量的表面活性物质， 破坏乳状液的稳定性，使乳化水从乳状液中分离出来， 变为游离水，再通过重力沉降将其脱除。
四、其它脱水方法
• 1、电磁法脱水； • 2、超声波脱水； • 3、陶粒法脱水； • 4、离心力脱水。
第三节 常用原油脱水设备
• 一、沉降分离设备 • 1、立式沉降罐：适用于含气量很少，工作压力接近 常压的情况。
2、卧式沉降罐：
适用于含有
一定量气，
具有一定工 作压力的情 况。
二、电力场脱水设备
• 水滴在电场中的聚结方式：电泳聚结、偶极聚结、振荡聚结。
（1）、电泳聚结
（2）、偶极聚结
（3）、振荡聚结
水滴愈大，离子对界面膜的冲击作用愈大，振 荡聚结的效果愈好。
2、电力场脱水的类型