劉 冰

(中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司，天津 300451)

1 電脫水工藝概述

原油乳化液通過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)，分散細(xì)小水滴感應(yīng)帶電形成偶極，它們沿電力線方向排列。電吸引力使相鄰水滴相互靠近、接觸并促使其聚結(jié)、融合。在電場(chǎng)力作用下，產(chǎn)生聚結(jié)作用，大量細(xì)小水滴在瞬間即可聚結(jié)成較大水滴，從而使油水快速分離，達(dá)到原油破乳、脫水、脫鹽目的[1]。原油電子脫水原理示意圖如圖1。

圖1 原油電脫水原理示意圖Fig.1 Chart 1 Philosophy for crude emulsion electric dehydrate

高酸重質(zhì)高膠質(zhì)原油與水易形成乳化度高的乳狀液，油水界面張力較大，分離困難，分離出的水含油量較高，給后續(xù)的水處理帶來(lái)問(wèn)題[2]。典型重質(zhì)高膠質(zhì)原油性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 典型重質(zhì)高膠質(zhì)原油性質(zhì)表Tab.1 Typical crude properties for high colloidal heavy oil

原油電脫水工藝評(píng)定實(shí)驗(yàn)包括對(duì)破乳劑種類(lèi)評(píng)選、破乳劑注量、脫水溫度、電場(chǎng)強(qiáng)度等因素開(kāi)展評(píng)估。此次擬在電脫水實(shí)驗(yàn)儀高壓電場(chǎng)中進(jìn)行破乳脫水的靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)，考查破乳劑和高壓電場(chǎng)對(duì)原油乳化液的脫水效果。

2 原油電脫水靜態(tài)實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備。超級(jí)恒溫器，高速剪切儀；NDJ-7型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；蒸餾法水含量分析儀；電極距罐壁1 cm的小號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置。

試劑。破乳劑、乙醇水溶液、乙酸、二甲苯、去離子水。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。原油鹽含量的測(cè)定，電量法，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：SY/T0536-2008；原油水含量的測(cè)定，蒸餾法,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 8929-2006;密度,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T4472-2011；粘度,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T265-1988。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案

2.2.1 油品性質(zhì)測(cè)試

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定原油在室溫的密度、粘度、含水、含鹽。

2.2.2 原油破乳劑評(píng)選瓶試法

破乳劑性能評(píng)價(jià)。將含水原油混合均勻，倒入離心瓶中，加入一定量破乳劑，上下顛倒10次混合后，置于80 ℃恒溫油浴中，觀察破乳劑分水情況并記錄出水量。

2.2.3 原油靜態(tài)電場(chǎng)法

在電脫水實(shí)驗(yàn)儀高壓電場(chǎng)中進(jìn)行破乳脫水的靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)?？疾煸谄迫閯┖透邏弘妶?chǎng)對(duì)原油乳化液的脫水效果，實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)將含水原油混合均勻后，60 g加入電脫水實(shí)驗(yàn)儀不銹鋼承壓試瓶中，加入一定量破乳劑，一定溫度下預(yù)熱10 min，取出不銹鋼承壓試瓶上下顛倒10次，使破乳劑與原油樣品混合充分。(2)將混合后的原油乳化液放入到電脫水試驗(yàn)儀中，按一定工藝參數(shù)進(jìn)行電場(chǎng)破乳脫水。(3)電場(chǎng)作用完畢后，取出、冷卻、泄壓，從下部放出脫出水，并記錄出水量。從上部放出脫后原油，進(jìn)行含水、含鹽測(cè)定。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 原油基本性質(zhì)(如表2)。

表2 實(shí)驗(yàn)原油基本性質(zhì)Tab.2 Properties for test oil

2.3.2 原油破乳劑評(píng)選實(shí)驗(yàn)

按照2.2.2方法評(píng)價(jià)篩選破乳劑靜置脫水圖樣見(jiàn)圖2，破乳劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。

圖2 各型破乳劑靜置脫水圖樣Fig.2 Static dehydration pattern of various demulsifiers

表3 各型破乳劑靜置脫水結(jié)果表Tab.3 Dehydrate result with different chemical treatment

破乳劑SXZ131針對(duì)該油品破乳效果優(yōu)于其他破乳劑。靜電場(chǎng)脫水選擇破乳劑SXZ131作為基準(zhǔn)破乳劑開(kāi)展工作。

2.3.3 原油靜態(tài)電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

按照2.2.3方法，進(jìn)行靜電場(chǎng)(包括雙電場(chǎng)電脫水[3])破乳實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4。

表4 靜電場(chǎng)脫水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.4 Experiment result for electric dehydration

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

(1)針對(duì)此原油進(jìn)行破乳評(píng)選實(shí)驗(yàn)，破乳劑SXZ131針對(duì)該原油有較優(yōu)破乳效果。

(2)針對(duì)含水量為12.8%的原油考察了破乳劑加劑劑量、脫水溫度、電場(chǎng)強(qiáng)度及停留時(shí)間等因素下各自的破乳脫水效果；在80 ℃，加注SXZ131破乳劑60 mg/kg，經(jīng)電場(chǎng)20 min，沉降20 min，脫后含水為0.37%，能滿(mǎn)足合格原油含水0.5%的要求[4]。

3 結(jié)論

電脫水技術(shù)是高酸重質(zhì)高膠質(zhì)原油乳化液的油水分離的重要方式。針對(duì)此次實(shí)驗(yàn)的原油，選擇合適電脫水工藝參數(shù)，采用強(qiáng)弱電場(chǎng)組合形式，可達(dá)到較好的油水分離效果，獲得合格的產(chǎn)品。