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原油脱水质量的影响因素和改进措施探究

2021-08-16王云鹏中石油大港石化公司天津300280

化工管理 2021年21期
关键词:乳剂油水水滴

王云鹏(中石油大港石化公司,天津 300280)

0 引言

石油作为生产行业中的主要能源物质,与国民经济的发展存在着密不可分的关联。在石油开采技术不断完善的过程中,石油勘探体系趋于成熟,但是,原油脱水质量控制仍然会受到诸多限制因素的影响,如温度、破乳剂等。若缺少对原油脱水质量的控制,会相应降低油田资源的开采质量,无法满足石油行业的运行及高质量发展需求。因此,在原油脱水质量控制中,炼油厂资源开采部门要通过各项问题的分析及总结,认识到原油脱水中的影响因素,细化脱水处理方案,以便在行业持续发展的同时提高原油产量。

1 原油脱水的基本原理

根据原油的基本特点,脱水过程中原油与水之间会出现碰撞、剪切等问题,一些杂质会吸附在原油以及水的界面上,这种情况下可能出现带正电的问题。受到静电引力的影响,带静电的水滴会吸附相反电荷的离子,最终影响原油稳定性。在这种情况下,部分受电位受到离子的吸引,反粒子会被束缚在水滴的周围,最终形成电位离子的吸附层。原油材料中,原油中的水分会将含有盐类的物质溶解掉,最终形成稳定的乳状液体,原油脱水的过程也就是原油脱盐的过程,两个过程都是同步进行的[1]。

2 原油脱水质量的影响因素

2.1 温度的影响

在原油脱水的情况下,如果脱水设备的温度相对较高,原油的乳状液会发生破坏,最终实现原油脱水的目的。在实际的研究中可以发现,原油脱水处理的过程中,如果脱水温度在55 ℃的状态,原油中的含水量会呈现出大幅度下降的状态,也就是说原油的脱水效果较好。但是,若温度超过了55 ℃,不仅原油脱水效果不明显,过程中还会浪费大量的能源。因此,在实际的原油脱水质量控制中,应该将温度控制在55 ℃的状态。结合原油脱水质量控制问题,温度对原油脱水质量的影响体现在以下方面:第一,在温度升高的情况下,原油中的乳化物会不断下降,最终导致原油以及水之间的密度增大,达到有水分离的目的;第二,在温度升高的情况下,原油分析的运动速度逐渐增加,在一定程度上会破坏原油中的乳状液,同时也会影响原油分子的运动速度,这种情况下能发挥破乳效果,提高油水分离的整体质量;第三,在温度升高的情况下,原油以及水之间的界面张力会逐渐降低,其中的小水滴会形成大水滴,最终实现有水分离的目的[2]。

2.2 原油品质的影响

在设备使用的过程中,原料运行罐经过24小时沉降后再向压油罐压油,将水分和其他品质不好的油品压过去,再对压油罐进行加温脱水,水分合格后再将压油罐油品以低比例掺进运行罐中再回炼。但是,目前因大港油田开采原油中泥沙和采油使用的助剂较多,导致了原油品质变差。

2.3 PH值的影响

通过对PH值的影响进行分析,原油脱水会受到PH值的影响,最终影响破乳物的稳定性。若乳化物的表面膜含有大量的酸碱盐,应该及时调节原油的PH值。当原油处于酸性条件下时,乳状物呈现出油包水的状态;当原油处于碱性条件下时,乳状物呈现出油包水的形式。因此,在原油脱水质量控制的过程中,原油脱水控制人员应该及时分析PH值因素的影响,规范原油脱水的质量控制方案,稳步提高脱水技术的使用效果,为原油产业的稳步运行及持续发展提供参考,满足行业的持续运行及稳步发展需求[3]。

2.4 采出液及污油的影响

通过对采出液以及无油影响因素的分析显示,受到原油自身因素的影响,原油中会含有较大的机械性杂质,这种杂质会对原油脱水效果造成影响。在原油脱水的情况下,需要将原油输送到储存罐之中,之后再进行脱水处理。这一过程中储存罐的原油会发生沉淀,其中的油泥会占据较大的空间,从而影响原有的脱水效果。因此,要控制原油的脱水质量,应该及时分析采出液以及污油的影响,加强对采出液以及污油的综合控制,以便实现原油生产及质量控制的目的[4]。

3 原油脱水质量的优化措施

3.1 合理使用破乳剂

根据原油脱水处理特点,在油水分离的情况下,为了更好的提高油水分离的效果,原油生产人员应该根据脱水工序的基本特点,确定原油脱水质量的控制因素,合理使用破乳剂,以便稳步提高原油脱水质量的控制效果。通常情况下,在原油脱水过程中的破乳剂使用中需要做到:第一,降低游离水脱除器放水的含油量,增强Q/W型原油的乳状液稳定性,在实际处理中,为了更好的提高关键性问题的处理及解决能力,应该对破乳剂类型进行分析,加强对破乳剂投放时间、药量的控制;第二,在处理30 min之后,要对多悬浮油量及数据进行分析,提高原油站油水处理及设置的效果,通过对破乳剂使用方案的完善,可以提高采出液游离脱水的效果,提高原油脱水质量[5]。

3.2 降低杂质含量

在原油脱水处理的过程中,为了降低游离脱水器中功的杂质,生产人员要根据原油本身的杂质、处理特点等,对混入油污、污水的问题进行分析。为了更好地提高原油处理效果,应该通过增设独立的污油处理器的方法降低采出液杂质,在降低采出液处理器使用的过程中避免杂质混入,稳步提高原油脱水处理的效果[6]。

3.3 细化油水分离工艺

对原油脱水质量进行控制,可以通过电脱水器频繁跨电场、沉降罐放水含量的控制,采用油水分离施工工艺。首先,通过游离水脱除器、电脱水器的综合运用,可以加强对系统运行参数的协调,提高参数设计的使用效果。其次,过程中,原油脱水质量控制人员应该分析经济效益,在最大限度上规范温度以及运行负荷的条件,通过能源、设备损耗等问题的综合分析,增强油水分离的处理效果,提高原油生产的质量。最后,在油水混合物中,重力沉降脱水主要依靠油、水所承受的重力实现的,在混合物体之中,由于油的密度较小,所承受的重力相对较小,在水的密度增大的情况下,油水所承受的重力差不断增加,水滴会逐渐在油层中沉降,最终达到油水分离的处理目的。一般情况下,在水滴受到合力为0的情况下,均匀沉降速度的计算方法如公式(1)所示。

式中:ϖ是油水混合物中的水滴均匀沉降速度(m/s),dw是水滴的直径(m),μQ是油水混合物中原油的动力粘度(Pa·s),g为重力加速度(m/s2),ρw是水的密度(kg/m3),ρo是油的密度(kg/m3)。

在实际的分析中,对于直径不变的水滴,由于其存在着一定的弹性,实际沉降速度会小于计算公式数值,但是,对于破乳之后的水滴,下沉之后会不断碰撞、聚结[7]。

3.4 脱水设备的清理

在原油脱水装置长时间使用的情况下,脱水设备中会出现一定量的油泥沉淀。在沉淀较多的情况下,会对原油脱水质量造型成一定的影响,因此,对于设备维护人员,在实际的原油脱水质量控制中,应该加强对脱水设备的定期清理。通过污泥处理方案的确定以及脱水设备使用情况的分析,提升原油脱水质量,延长设备的使用寿命。一般情况下,在原油脱水设备处理中,应该按照一年一次的清理方法,稳步提高原油脱水质量,满足行业的持续发展需求[8]。

4 结语

总而言之,在原油脱水质量控制的过程中,原油脱水控制人员应该及时分析原油脱水质量的影响因素,通过对温度、PH值等因素的控制,规范原油脱水的质量控制方案,稳步提高脱水技术的使用效果,为原油产业的稳步运行及持续发展提供参考。通常情况下,在原油脱水质量控制的过程中,需要细化破乳剂的使用方案,并通过杂质控制、油水分离工艺的分析等,提高原油脱水质量控制效果,为行业的稳步运行及持续发展提供保障。

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