石油脫水儀脫水時往含水原油中加入破乳劑,使油水易于沉降分離。為確保原油含水量達(dá)到指標(biāo),在最后的沉降罐內(nèi)安裝高壓電極,使油水在電場下分離。外輸原油的含水量要求不大于0.5%。
電脫水是在電場作用下,由于水顆粒是極性分子,正負(fù)電荷要向兩端聚集,形成一端帶正電荷,一端帶負(fù)電荷的偶極子。這樣,一方面,兩端都要被吸引到與電荷相反的電極上,使水顆粒拉伸成長橢圓形。另一方面,對鄰近帶不同電荷的兩個水顆粒增加了吸引力。所以對削弱和破壞油水界面膜,加速水顆粒合并是有效的。
石油脫水儀經(jīng)過多年的反復(fù)實踐,已經(jīng)研究成功的原油脫水工藝技術(shù)有:
(1)加熱沉降:加熱使得原油粘度下降,水和原油的比重差增大,原油對水滴懸浮力減小,同時水滴的動能增大,界面上有機(jī)物的溶解度增大,界面強(qiáng)度減小,這樣都有利于破壞雙電層。
(2)過濾法:過濾法是使乳化液通過過濾柱,通過加壓使得乳化液進(jìn)入濾料層,因固體吸附劑對乳化液中的油和水具有選擇吸附特性,乳化液中的水被吸附出來,從而完成破乳。該方法對吸附劑的要求較高,且過濾柱的制作工藝繁雜。
(3)離心法:離心法是利用油水之間密度不同,在高速離心場作用下使乳狀液破乳實現(xiàn)油水分離的方法。離心場越強(qiáng),破乳效果越好。但高速離心設(shè)備日常較難維護(hù),只適合在實驗室或需要占地較小的情況下使用
(4)化學(xué)脫水:使用破乳劑,使新形成的界面膜親水能力大于憎水能力,這樣原油膜變得脆弱,有利于水滴之間的合并。
(5)磁處理法:磁處理法是對原油乳狀液和破乳劑進(jìn)行磁處理,然后再進(jìn)行脫水。此種方法的優(yōu)點是可以大幅度提高原油的脫水效果,降低破乳劑加入量,降低原油脫水溫度,提高脫后污水質(zhì)量。但只是在實驗研究階段,未進(jìn)行產(chǎn)業(yè)推廣和應(yīng)用。
(6)電脫水法:在電場作用下,靠電的作用將原油水顆粒的界面膜破壞或削弱,強(qiáng)迫水顆粒合并。
(7)聲化學(xué)法:聲化學(xué)法是將聲波能量輻射到加入了少量破乳劑的原油乳狀液中,使之產(chǎn)生一系列超聲效應(yīng),如攪拌、聚結(jié)、空化、溫?zé)?、?fù)壓等,從而使乳化膜破壞進(jìn)而破乳脫水。由于超聲波良好的傳導(dǎo)性使得此方法適用于各種類型的乳狀液。超聲與破乳劑的良好協(xié)同作用,可突破傳統(tǒng)的破乳劑用量及溫度要求,所以研究和應(yīng)用都比較廣泛。
(8)微波輻射法:微波輻射法是利用微波輻射能量來進(jìn)行破乳脫水的一種技術(shù)。在微波輻射下乳化液分子內(nèi)部形成高頻變化的電磁場,破壞油水界面膜,實現(xiàn)油水分離。此種方法處理時間短,能耗較低,能廣泛適用于各種油樣類型。
(9)微生物法:微生物法是利用微生物對原油乳狀液的變構(gòu)作用及微生物分泌的天然破乳劑對原油進(jìn)行破乳脫水的一種技術(shù)。此技術(shù)藥劑用量低、脫水快、效率高、脫出水水質(zhì)較好、運(yùn)行費用低,且生物破乳劑無毒無害不污染環(huán)境。但是由于性價比原因,最終能否在工業(yè)應(yīng)用中推廣還有待進(jìn)一步研究。