第一章 原油脱盐脱水
第一节
原油脱盐脱水的目的
●原油脱盐脱水的目的
◆减少储运、加工设备负荷，减少动力、热能和冷 却水消耗。例如一座年处理量为250万吨的常减
压蒸馏装置，如果原油含水量增加1%，热能耗将
增加约7000MJ/h。
◆减轻盐垢腐蚀设备、提高传热效率、保证常减压
塔正常操作
◆减轻盐类设备腐蚀，延长装置开工周期
滴汇集成大水滴,提高沉降速度,加速油水分离.
★破乳剂：离子型（中性酸渣、中性磺酸植物油、
有机磺酸盐）
非离子型（聚氧乙烯烷基醇醚）
加入量10-30ppm
破乳剂的选择:上千种,没有普适性
◆电场对破乳和脱盐脱水的作用
★电场对破乳和脱盐脱水的作用原理 原油乳状液中的小水滴,在电场的作用下,两 端带不同极性的电荷,产生诱导偶极.使水滴两端 受到方向相反,使水滴被拉成椭圆状.
第三节
原油脱盐脱水的工艺及设备
●原油脱盐脱水的工艺
◆一级和二级脱盐罐前注水
溶解原油中的结晶盐类、增大原油中水含量，
增加水的偶极聚结力。
一级注水量为原油5-6%
二级注水量为原油2-3%
操作压力比原油的饱和蒸汽压高1.5-2.0×105Pa
温度:80-130℃
●原油脱盐脱水设备
★脱盐灌：罐体尺寸由原油在强电场中的上升速度和 处理量决定 一般直径:3.2-3.6m，长度30m
电极板为两层，两层间距离200-300mm，
两层间形成强电场，下层电极板与水面间
形成弱电场区
★混合设备：可调差压混合阀与静态混合器
2 1
水滴沉降速度/ m / s
d1 水滴直径/ m
1. 2 水及原油密度/ kg / m 3 2 原油粘度/ m / s
2
g 重力加速度/ m / s 2
●原油电脱盐脱水过程
大部分盐溶于水中,脱水同时脱盐。 向原油中注如入部分新鲜水,溶解原油中的结晶 盐类,并稀释原有盐水,形成新鲜的乳状液。 在一定的温度、压力、和破乳剂及高压电场的作 用下，使微小的水滴聚集成大水滴，借助重力的 作用使水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的
带正负电荷的多个水滴在电场中定向移动时,相互碰
撞而合成大水滴,同时多个水滴在电场中排列,相邻水
滴电荷相反,相互吸引产生偶极聚结力,使小水滴聚结
成大水滴
★临界电场分散梯度
当电场梯度大于临界分散梯度时，水滴受电分散作 用，使较大的水滴又重新分散。4700V/cm
工厂使用强电场梯度：500-1000V/cm 工厂使用弱电场梯度：150-300V/cm
石油加工概论
（第二部分）
张 孔 远
第二部分
石油加工过程
●概 述
◆石油加工 将原油按沸点分割成不同馏分,然后根据油品使用 要求,除去馏分中的非理想组分,或经化学反应转 化成为所需的组分，从而获得合格的石油产品。
◆原油的一次加工(primary processing ) 采用蒸馏的方法将原油分离成不同沸程的汽油、柴 油、蜡油及渣油的加工过程。
常压蒸馏或常减压蒸馏
◆原油的二次加工（secondary processing ） 将原油蒸馏得到的重质馏分转为轻质馏分，将轻 质馏分进行精制和用气体合成高辛烷值汽油组分等
过程。如：催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢
裂化、加氢精制、醚化、异构化等
◆石油加工的主要过程 原油脱盐脱水、常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、 加氢精制、加氢裂化、延迟焦化、减粘裂化、气体 加工（叠合、烷基化、异构化、醚化等）、硫磺回 收、沥青生产、氢气生产等。
目的。称为电化学脱盐脱水。
◆加热对脱盐脱水的作用
★降低粘度;
★促进水滴聚集,增大水直径;
★增大水与原油密度差(水密度随温度升高而下
降的幅度比原油密度变化小）。
温度适宜：高水和原油轻组分气化
一般80-130℃
◆破乳剂对脱盐脱水的作用
★破乳剂的作用原理:表面活性剂,性质与乳化剂 相反;加入后改变水滴表面吸附膜的稳定性,小水
水相以0.1-10μm直径小水滴分散在连续的油相中 ★乳化剂：环烷酸、胶质、沥青质
◆影响原油乳状液稳定的因素
所含乳化剂的性质和数量; 原油粘度; 水滴的大小与分散程度; 乳状液形成的时间
◆油水两相的自由沉降分离
stokes定律(水直径大于0.5×10-6m)
d ( 1 2 ) g 18 2 2
CaCl2+2H2O → Ca(OH)2+2HCl
MgCl2+2H2O →
Mg(OH)2+2HCl
加工含硫原油时，会产生H2S腐蚀设备，其生成的
FeS附于金属表面，形成一层保护膜，保护下部金
属不再被腐蚀。但如同时存在HCl，HCl能与FeS反
应，破坏保护膜，反应生成物为H2S，会进一步腐
蚀金属。 Fe+ H2S → FeS+H2 FeS+2HCl →FeCl2+H2S
◆盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催化 剂、影响二次加工原料质量及产品质量。
●原油脱盐脱水的目标:
脱后含水﹤0.2%， 含盐﹤3mg/l
第二节
原油脱盐脱水的基本原理
●水在油中存在状态
水在油中以乳状液的形式存在 ★乳状液: 一种(或多种)液体分散在另一不互溶液体中所形成 的多相分散体系。不稳定性，乳化剂 ★原油乳状液的性质: 油包水型