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原油净化化学破乳剂脱水法(ppt 39页)
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2. 化学破乳剂的优选
通过实验室筛选,结合生产系统的特点和要求,推荐现 场工业性试验的破乳剂品种。
在实验室试验应采用通用滴瓶试验法,参照石油行业标 准《破乳剂使用性能检验方法》中的规定进行。
本平台使用的是采技服推荐的AE-8031型。(中闪点易燃 液体)
物性如下:颜色及性状:微黄至红棕色有烃的气味的透 明液体;组分:聚醚、甲醇和水的化合物;相对密度:0.9 -1.0g/cm3(20oC);闪点:大于或等于15oC;溶解性:易溶于 水;倾点:<-25oC;其它暂无资料。
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评价破乳剂的性能指标
(1)脱水率 在一定的静置沉降时间内原油中脱出水 量与原有含水量之比。 (2)出水速度 在单位静置沉降时间内脱水率的大小。 根据化学破乳剂品种的不同,出水速度可 能有先快后慢、先慢后快等速度出水况。
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评价破乳剂的性能指标
(3)油水界面状态 原油乳状液油水分层后,由于所用化学破乳 剂的不同,油水界面可能呈不同的状态。有的油 水分明,有的油水间存在油包水或水包油型乳状 渡过渡层。随着时间的持续,有的过渡层能自行 减薄或消失,即为暂时性过渡层;有的则很难消 失,成为永久性过渡层。
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1. 表面活性作用
乳化液:两种(或两种以上)不互溶(或微量互 溶)的液体,其中一种以极小的液滴分散于另一 种液体中,这种分散物系称为乳状液 破乳剂都具有高效能的表面活性物质,它们很容 易吸附在油水界面上,降低界面膜的表面自由能, 使形成W/O型乳状液变得很不稳定,界面膜在外 力作用下极易破裂,从而使乳状液微粒内相的水 突破界面膜进入外相,从而使油水分离。
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部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂
部分溶于水、部分溶于油的化学破乳剂, 如AP、AE等,能增加使用的灵活性。
根据现场使用经验:原油含水率超过40% 时,油溶性破乳剂使用效率高,水溶性破乳 剂使用效率略差。
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四、化学破乳剂的选择和应用
• 对化学破乳剂的基本要求; • 化学破乳剂的优选; • 热化学脱水的加药部位选择 ; • 破乳剂的加入方式 。
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2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂的分子量多在1000~ 10000之间,具有较高的活性和较好的脱水 效果。
例如聚氧烷基醇(SP169、BP2420)、 聚氧烷基多胺(AP221、9901、AE8051) 等破乳剂。
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(1)非离子型化学破乳剂的优点
• 用量少。每吨原油的用量约为20~ 50ppm(质量);
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油溶性破乳剂
油 溶 性 破 乳 剂 如 RA-101 、 XJ-420、L8521、POI2420等,其特点是不会被原油中 脱出水带走,且随着水的不断脱出,原油中 破乳剂的浓度逐渐提高。这有利于净化原油 含水率的继续下降。油溶性破乳剂的分子量 一般较水溶性的大,净化油的能力比水溶性 的高,但脱出水含油率稍高。
O/W型乳状液
分散相
联系相
保护膜
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W/O型乳状液
连续相
保护膜
分散相
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原油脱水方法原理、适用条件和优缺点
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二、化学破乳剂的破乳机理
油、水分离的基本原理:破坏乳化液油水界面膜 的稳定性,使其破裂,促进水颗粒碰撞凝聚成大 水滴,使水从原油中沉降下来。
1.表面活性作用 2.反相作用 3.“润湿”和“渗透”作用 4.反离子作用
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评价破乳剂的性能指标
(6)低温脱水性能 若在较低温度下,化学破乳剂有较好 的脱水性能,则可降低集输管路和脱水设 备的工作温度,从而节省燃料并降低原油 集输过程中的蒸发损耗。
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3. 加药部位选择
破乳剂加入部位要注意药剂效能的发挥和 管理方便。加入部位可在井口、计量站、集 中处理站等集输流程各个环节。从发挥药剂 效能来说,在井口加入最好(本平台注药点 为SDV-121出口、H-100入口),可从根本上 抑制油包水型乳状液的生成;在计量站或接 转站加药可起破乳降粘作用。
凡在水溶液不形成电解质的,称为非离子 型破乳剂。
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1. 离子型破乳剂
离子型破乳剂按其在水溶液中具有表面 活性作用的离子的电性,可分为阴离子、阳 离子和两性离子等类别。烷基磺酸钠、烷基 苯磺酸钠等属于对原油脱水效果较好的阴离 子型破乳剂。
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2. 非离子型破乳剂
非离子型破乳剂是以环氧乙烷、环氧丙烷 等基本有机合成原料为基础,在具有活泼氢 的起始剂的引发下,有催化剂存在时按照一 定反应程序聚合而成的。
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4. 破乳剂的加入方式
破乳剂的加入方式应操作方便、连续均 匀、浓度配制准确、并有计量设施。水溶性 破乳剂的配制浓度宜稀释到1%~10%,其溶 液温度宜为35~45℃。配液罐宜采用封闭容 器。采用计量柱塞泵将破乳剂直接加入原油 流程中。
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谢谢
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把那些溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物 质称为表面活性物质,或表面活性剂。表面活性 剂降低表面张力的能力称表面活性,或表面活度。 凡是能使溶液表面张力升高的物质,称为表面惰 性物质 。 • 闪点:指可燃性液体表面上蒸汽和空气的混合物与 火接触而初次发生闪点的温度. • 倾点:指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样 能够流动的最低温度. • 凝点:指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样 油面不再流动时的最高温度.
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1. 对化学破乳剂的要求
(4)破乳温度低,破乳效果好 在较低温度下就能使原油乳状液破乳,破 乳后原油中残存的水量少,脱出水中的含油 量少。做到油净、水清。
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1. 对化学破乳剂的要求
(5)成本低,用量少。 (6)对金属管路和设备不产强烈的腐蚀和 结垢,破乳剂对人体应无毒、无害,不易 燃、不易爆。 (7)破乳剂应有一定的通用性,即原油乳 状液性质改变时仍能保持较高的脱水效果。
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1. 对化学破乳剂的要求
(2)良好的润湿能力 化学破乳剂对原油中的固体乳化剂应有较 好的润湿能力,以便吸附在固体粉末上,把 砂、粘土等粉尘拉入水相,把石蜡晶粒拉入 油相,破坏固体粉末界面膜的作用,使油水 分离。
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1. 对化学破乳剂的要求
(3)很高的絮凝和聚结能力 吸附在水滴界面上的破乳剂,应对邻近水 滴具较大的吸引力,使水滴聚集,这一过程 称为絮凝。絮凝能力强,就能增加水滴碰撞 和聚结的机率。絮凝在一起的水滴应能迅速 合并成大水滴从油相中沉降分出,即破乳剂 还应有较强的聚结能力。
润湿性:液体在分子作用力下在固体 表面的流散现象。
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4. 反离子作用
由于原油乳状液中分散相的水滴表面上 吸附了一部分正离子,使分散相往往带正电, 分散相的水滴之间互相排斥,水滴难于合并。 如果在原油中加入离子型的破乳剂,它们吸 附在水滴表面上并将正电荷中和,使水滴间 的静电斥力减弱,破坏受同性电保护的界面 膜,使水滴合并沉降下来。
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原油乳状液的两种类型
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中,称为: “油包水”型乳状液,用符号W/ O表示,水是 内相或称分散相,油是外相或称分散介质,因外 相液体是相互连接的,故又称连续相;
另一种是油以极微小颗粒分散于水中,称为; “水包油”型乳状液,用符号O/W表示,此时油 是内相,水是外相。
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1. 对化学破乳剂的要求
(1)较强的表面活性 化学破乳剂的表面活性应比原油中天然
乳化剂的活性大得多(环烷酸、胶质、沥青 质、石蜡、粘土和砂粒等乳化剂),有的文 献认为应大100~1000倍,使化学破乳剂能迅 速占据油水界面,降低乳化水滴的界面张力 和界面膜的强度,破坏原油乳状液、防止进 一步乳化,降低粘度和加速油水分离的作用。
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评价破乳剂的性能指标
(4)脱出水的含油率 单位质量脱出水中所含原油的质量称脱出水含油率。 脱出水含油率愈小愈好,一般应小于0. 05%。 (5)最佳用量 在脱水温度下,达到规范要求的原油脱水率所需破 乳剂的最小用量称为最佳用量(本平台所用浓度80- 100ppm)。显然,破乳剂的最佳用量愈小愈好。
• 不产生沉淀。 • 脱出的水中含油少。 • 脱水成本低。
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(2)非离子型破乳剂的类型
根据溶解性能,非离子型破乳剂可分 为水溶性、油溶性和部分溶解于水、部分 溶解于油三类。本平台选用水溶性药剂
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水溶性破乳剂
水溶性破乳剂,可根据需要配制成任意浓 度的水溶液;而油溶性破乳剂必须用昂贵的 甲苯、二甲苯等溶剂油稀释从投入费用方面 较高。原油破乳脱水后,剩余的破乳剂仍留 在生产污中,从而可以在海管中防止乳状液 的进一步生成.
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2. 反相作用
原油乳状液是在原油中憎水的乳化剂作 用下形成的,称W/O型乳状液。采用亲水型 的破乳剂可以将乳状液转化为O/W型乳状液, 借乳化过程的转换以及水包油型乳状液的不 稳定性而使油水分离。
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3. “润湿”和“渗透”作用
破乳剂可以溶解吸附在油水界面的胶 质、沥青质等天然乳化剂,降低原油粘度, 透过薄膜与水饱和,形成亲水的吸附层, 有利于水滴碰撞时的合并,达到3;1>2
一种化学破乳剂要完全满足上述要求往往是 极为困难的。为取长补短,可将两种或两种以上 的破乳剂以一定比例混合构成一种新的破乳剂, 其脱水效果可能高于任何一种单独使用时的效果。 这种现象称为破乳剂的协同效应或复配效应。复 配效应为寻找脱水效果更好的化学破乳剂开辟了 新的途径。
原油净化
化学破乳剂脱水法
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原油净化-化学破乳剂脱水法
一.破乳剂的形成及类型 二.化学破乳剂的破乳机理 三.化学破乳剂的分类 四.化学破乳剂的选择和应用
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原油乳状液的形成
• 当油、气、水混合物由井底沿井筒油 管举升到井口,经过油管线、阀件、 离心式油泵以及油嘴的节流等的强烈 搅拌,使水滴充分破碎成极小的颗粒, 并为原油存在的环烷酸、胶质、沥青 质、石蜡、粘土和砂粒乳化剂所稳定、 均匀地分散在原油中,从而形成稳定 W/O型乳状液。