超声波在原油破乳脱水脱盐中的案例

　　原油是一种十分复杂的多组分体系，通常含有大量的水和盐类。水的存在使原油输送及炼制成本提高，甚至使生产不稳定；而盐类的存在使设备严重腐蚀，管路结垢堵塞，在加工过程中还将造成催化剂中毒等不良影响。
 

　　  原油含水是油气田开发过程中的普遍现象。随着我国很多油田进入二、三次采油，提供给炼厂的原油品质逐渐变差，化学成分和油水乳状结构变得更为复杂，采用加热、高电压场和破乳剂的常规脱盐脱水方法将愈来愈难以达到炼油厂的脱水脱盐要求。因此，含水原油在加工之前必须进行脱水脱盐处理。主要采用电脱盐的方法来实现油水分离。
 

　　但有些原油采用传统方法却无法顺利实现油水分离，如三次采油采出的水包油(o/w)乳化原油、污水回收油老化油及某些进口油等，由于其化学成分及乳状液结构的复杂性，难以用电场法和化学法破乳脱水。
 

　　针对这种情况，必须研究开发其它方法来实现破乳。
 

　　国内外研究表明，超声波破乳是一种能有效解决这类问题的新型破乳方法。
 

　　关键词：原油破乳，超声波-电脱盐
 

　　我司合作客户通过原油超声波强化中的预处理，控制超声波频率、类型、注水量、破乳剂用量、电场强度和时间等因素对原油脱盐脱水效果的影响，对该技术进行了机理研究，同时进行了超声波-电脱盐联合破乳技术的综合工艺研究，获得了最佳的工艺参数。
 

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　　一、项目简介
 

　　超声波主机横向放置于反应釜内，反应釜支架及外罩采用不锈钢制作、内部贴5cm厚的隔音棉，可降低超声空化产生的噪音；超声波驱动电源、 触摸屏、通讯管理机及以太网交换机均放置于电气控制柜内，电气柜正面放置10 寸以上触摸屏，可对基本模块内各单元模块进行单独参数设置，如主机功率、系统参数设置等。在电气控制柜面板安装有总运行按钮(带指示灯) 、急停按钮和 报警指示灯，整体系统具有振子异常报警、电源异常报警、 机柜温度异常报警， 振子工具头磨损报警。
 

1.项目控制系统要求及技术指标
 

2.项目效果
 

　　1)超声波处理后试管壁没有油滴附着，清洁度较高。
 

　　2)在超声波处理期间，从稠油采出液中有大量的水脱出，最终脱水比率比自然沉降提高1倍以上，脱水速度比自然沉降脱水明显提高。
 

　　3)在选定的参数范围内，随超声波输出功率、处理时间和脱水温度的增加，最终脱水比率增大。处理时间超过30min后，随超声波处理时间的增加，脱水比率略有增加。
 

　　4)正交试验表明，影响超声波破乳脱水效果的因素依次为处理时间、脱水温度和超声波输出功率。
 

　　5)不同参数组合的超声波破乳脱水效果对比发现，处理时间、脱水温度和超声波输出功率可以相互弥补，以达到同样的破乳脱水效果。
 

结论：在80℃时，超声频率为20kHz，声强为0.38W/cm2对原油处理5min，脱水率和脱盐率分别可达到92.6%和87.9%。盐质量浓度从39.463 mg/l降至3.283 mg/l，水质量分数0.24% 。
 

　　二、项目运行实施
 

　　本项目所实施的方案已在国内大型企业得到实际现场应用，取得良好的超声乳化效果。
 

　　三、项目应用体会
 

　　本设备采用杭州国彪超声设备有限公司生产的智能数控超声波GBS-SCF30D专用电脱盐设备，通过系统集成设计达到用户要求。此系统具有自动开机频率搜索，运行过程中自动跟踪频率，功率可调整等，如果设备出现问题可以及时断电，避免对整体控制系统造成影响。整个设备操作方面，无需设备开机前进行设置，全自动实现控制要求，系统稳定、可靠