原油脫水工藝分析及提升策略探析

郭海平

摘 要：原油和成品油的主要區(qū)別在于相同質(zhì)量的含水量，原油的含水量高于成品油。在原油脫水過(guò)程中，主要工作原理是結(jié)合管道熱能和電能的化學(xué)脫水技術(shù)，將原油的游離水和乳化水分離。加工后的原油可以根據(jù)其含水量進(jìn)入工業(yè)。基于此，本文就原油脫水工藝分析及提升策略進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：原油;脫水工藝;提升策略

石油在我國(guó)的生產(chǎn)和生活中占有非常重要的地位，在我國(guó)的能源使用中占有非常大的比重，我們?nèi)粘５氖褂昧糠浅４蟆Ｊ凸I(yè)歷史悠久，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，生產(chǎn)運(yùn)輸技術(shù)比較成熟，尤其是原油脫水技術(shù)是主要技術(shù)組成部分。該技術(shù)利用多種生產(chǎn)設(shè)備對(duì)原油進(jìn)行加工，將所有游離水和乳化水分離，達(dá)到油水分離的目的。

1 原油脫水工藝的概述

在原油生產(chǎn)過(guò)程中，原油中仍含有一定量的水分。隨著油田開發(fā)的深入，注水開發(fā)的原油含水量不斷增加，給油田生產(chǎn)造成一定的缺陷。通過(guò)合理有效的運(yùn)用原油脫水工藝技術(shù)，使其出口的原油可以有效地達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)管理目標(biāo)。目前原油包含有兩種狀態(tài)，一種是水分子形式的游離水，另一種是原油乳液形式的乳化水。游離水的分離難度比兩者小，只需油水分離沉淀即可。一般來(lái)說(shuō)，有幾種類型的原油脫水工藝可以機(jī)械地進(jìn)行。這種方法可以在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的情況下達(dá)到原油脫水的效果，也可以達(dá)到通過(guò)化學(xué)手段對(duì)原油進(jìn)行脫水的目的。通過(guò)添加抗乳化劑分離原油乳化水，使原油含水量達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 原油中含水的類型

原油有兩種含水的類型：游離水和乳化水。根據(jù)油水密度的不同，我們需要采用重力沉降法完成游離水和原油的分離。乳化水的分離需要對(duì)乳液進(jìn)行破乳，以實(shí)現(xiàn)油水分離。最后通過(guò)重力沉降分離原油中所含的水分和機(jī)械雜質(zhì)，達(dá)到出口原油減水標(biāo)準(zhǔn)后，轉(zhuǎn)交給用戶，完成油品的油氣集輸工作。

通過(guò)測(cè)試原油、油包水或水包油的成分來(lái)確定原油乳液的類型，選擇最好的抗乳化劑來(lái)分解乳液。對(duì)于復(fù)雜的水包油和油包水乳液或水包油和水包油乳液，只有經(jīng)過(guò)深度破乳才能達(dá)到油水分離條件。

運(yùn)用化學(xué)破乳劑是原油脫水的關(guān)鍵，只有破壞乳液的結(jié)構(gòu)，原油中的水才能以游離狀態(tài)出現(xiàn)，并通過(guò)重力分離與原油分離，從原油中分離出來(lái)的含油污水經(jīng)深度處理后注入儲(chǔ)油庫(kù)，從而達(dá)到注水的應(yīng)用效果。

3 原油脫水工藝的現(xiàn)狀分析

3.1原油設(shè)備落后

目前，從石化企業(yè)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)看，由于不斷引進(jìn)先進(jìn)的原油脫水技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)和購(gòu)置，從而使生產(chǎn)水平不斷地提升。但是，在提升技術(shù)的過(guò)程中，企業(yè)的操作人員，應(yīng)自身技術(shù)無(wú)法及時(shí)有效的跟上要求，并且部分生產(chǎn)工藝依然在研究和使用階段，這使其影響了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的工程速度。例：氣壓不穩(wěn)定波動(dòng)，分離器功能隨時(shí)受損等問(wèn)題。目前，還沒有使用水溶性緩蝕劑來(lái)處理、減緩或消除鹽和二氧化碳對(duì)設(shè)備造成的腐蝕的技術(shù)等。

3.2熱能消耗不均

在生產(chǎn)過(guò)程中，原油從換熱器進(jìn)入穩(wěn)定塔，再進(jìn)入二沉池，足以達(dá)到循環(huán)加熱的目的，以保證達(dá)到相應(yīng)的效果。目前的問(wèn)題是堅(jiān)持大范圍循環(huán)加熱來(lái)維持沉淀池中的原油溫度，滿足原油脫水的需要，而脫水率沒有增加，但確產(chǎn)生了大量的熱量。它被生產(chǎn)出來(lái)，電力被浪費(fèi)，石油和天然氣燃料被浪費(fèi)。

3.3換熱器的污垢殘留

換熱器是原油脫水生產(chǎn)中的重要設(shè)備，目前換熱器生產(chǎn)中最大的問(wèn)題是存在大量粉塵殘留，影響換熱器結(jié)構(gòu)，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成隱患。有三個(gè)原因。其一是在生產(chǎn)過(guò)程中，最后使用換熱器。由于重油比等原油特性等參數(shù)的變化，它不是一種合適的熱變壓器類型。其會(huì)隨著時(shí)間的推移而更換，變得不適合原油的特性，從而導(dǎo)致污染。其二是原油相容性差，發(fā)生瀝青質(zhì)沉淀和污染。瀝青質(zhì)均勻地分散在原油中，形成非常穩(wěn)定的膠體。因此，在混合稀釋不同種類的原油過(guò)程中，由于相容性差，會(huì)析出大量瀝青質(zhì)，造成換熱器污染。

4 原油脫水工藝的提升策略

4.1合理篩選破乳劑

優(yōu)化脫水工藝，必須保證抗乳化劑能很好地適應(yīng)原油性質(zhì)的變化，進(jìn)而加速脫水速度。如果脫鞣用于原油脫水，則存在需要糾正的缺陷。即脫水效果有一定的滯后性，原油加工30-40小時(shí)后才能出現(xiàn)脫水效果。在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)最后控制藥物濃度的是最理想額方式，因?yàn)檫@種方法不僅可以降低加藥成本，還可以提高脫水效率。

4.2完善原油脫水設(shè)備

首先，在原油脫水過(guò)程中，仔細(xì)分析油水分離參數(shù)，然后選擇合適的分離器。首先需要運(yùn)用調(diào)試拆分器，因?yàn)槭褂盟蟠筇岣吡诵省４送猓枰讶?jí)降水駕駛模式更改為四級(jí)降水模式。同時(shí)，熱處理完成后，將原油送入三級(jí)沉淀池進(jìn)行精細(xì)沉淀，從而改善循環(huán)加熱的熱損失。

4.3實(shí)施調(diào)稀油工程

在原油脫水過(guò)程中，進(jìn)行了稀乳化實(shí)驗(yàn)，具體流程如下：首選需要選擇合適的比例與重油混合，然后進(jìn)入初沉池進(jìn)行三段沉析作業(yè)。降低混合比可以有效地降低原油的含水量，從而為了后續(xù)原油脫水過(guò)程的處理壓力進(jìn)行減負(fù)。在采用高效分離器和先進(jìn)的油箱時(shí)，將前端工況改為三級(jí)沉淀工藝，便于油品稀釋開發(fā)。同時(shí)，最好在高效分離器的出口歧管處選擇一個(gè)混合點(diǎn)，以最大限度地發(fā)揮稀釋效果。在原油脫水過(guò)程前合理混合稀油以降低粘度，可以解決稠油熱化學(xué)沉淀，在不能完全完成脫水作業(yè)的問(wèn)題時(shí)來(lái)合理提高原油脫水強(qiáng)度。

4.4優(yōu)化冬季原油脫水的技術(shù)措施

隨著溫度的下降，粘性原油繼續(xù)冷凝，使脫水更加困難。在冬季氣溫通常會(huì)下降，有事溫度會(huì)降至零度以下導(dǎo)致天氣非常寒冷。在這個(gè)寒冷的溫度下如果原油管道沒有得到合理的保護(hù)，使其原油管道溫度過(guò)低，這將導(dǎo)致原油在脫水過(guò)程中所需要的溫度會(huì)大大降低，從而導(dǎo)致正常的原油脫水生產(chǎn)將無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)需要及時(shí)優(yōu)化冬季原油脫水技術(shù)，并對(duì)原油進(jìn)行二次沉淀，并及時(shí)把原油問(wèn)題提高到25，進(jìn)行合理有效的脫水操控。

4.5完善脫水處理流程

提高脫水工藝水位最直接的方法是提高工藝流中的滯水水位。其中，各個(gè)流程的優(yōu)化最為重要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是脫水過(guò)程中優(yōu)化分離，最重要的操作是油水分離的過(guò)程。因此，油田聯(lián)合站可進(jìn)行原油輸送和油水分離，可獨(dú)立完成兩項(xiàng)作業(yè)，從而需要具備初步脫水處理?xiàng)l件。二是完善不合理、不科學(xué)的操作程序。三是合理有效地應(yīng)用最廣泛、性能高的相分離器進(jìn)行對(duì)原油脫水的設(shè)備，其最大的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)設(shè)備中加入合適的抗乳化劑時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)選擇最佳加工溫度、最佳抗乳化劑濃度、最佳沉降時(shí)間等，徹底去除油、氣、水。然后進(jìn)行有效的分離處理操作，利用水的不同形態(tài)、不同密度和不同特點(diǎn)，達(dá)到將原油中游離水和乳化水分離去除的目的，以降低原油的含水量，達(dá)到行業(yè)內(nèi)的需求標(biāo)準(zhǔn)。四是工藝優(yōu)化的方法很多，但應(yīng)用最廣泛的方法是再熱沉淀法和電水化法，這兩種方法價(jià)格便宜，效果好。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，原油脫水使用特定的生產(chǎn)技術(shù)，為保持油田長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，采油項(xiàng)目必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷優(yōu)化采油設(shè)計(jì)方案，提高技術(shù)水平。采油前應(yīng)加強(qiáng)計(jì)劃設(shè)計(jì)和管理，提高油田開發(fā)計(jì)劃的合理性和科學(xué)性。此外，在采用油田開發(fā)技術(shù)時(shí)，人身安全應(yīng)放在首位。同時(shí)，要注重效率與成本的平衡，采取更加有效的措施降低油田開發(fā)成本，促進(jìn)油田企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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