【摘 要】在原油生产中，脱水脱盐是非常重要的一项工作。在本文中，将就原油电脱水(脱盐)的电场设计及关键技术进行一定的研究。
【关键词】原油电脱水(脱盐)；电场设计；关键技术
1 引言
在原油开采中，原油当中具有大量的盐类以及水，并将因此对后续炼制加工以及储运工作的开展产生一定的影响。对此，就需要做好其脱水以及脱盐处理。对于该项工作来说，电场处理是较为有效的一种方式，需要做好设计处理。
2 电场设计
脱水电场是原油生产当中的一项重点工作，在AC、DC系统研发、应用的过程中，其各自存在的缺点也对实际工作的开展产生了一定的限制。在此种情况下，将两种方式结合则成为了重要的发展方向。AC/DC双电场是现今电场设计中经常应用的一种方式，也是在从AC以及DC电场获取优点所形成的方案，在现今双极电脱水器当中进行应用。在该电场设计的同时，也具有很多由较多竖直平板组成的悬挂板式电机，并保证不同平板之间具有相互平行的特征、且具有一定的距离。对于该种结构设计方式来说，将对颗粒在电场反应区当中的停留时间进行延长，并对较大水颗粒沉降方面的阻碍进行了减少。
在该结构当中，其对悬挂板式电机进行应用，在工作开展中，高压变压器首先会将AC电源进行升压处理。在将其升压到17-23kV之后，使相邻电极板能够同对应反向放置半波整流器进行连接，并同时同高压变压器绕组线圈同端相连。在该结构下，相邻平行电极板则会以轮流的方式进行供电，并在板与板之间形成高压DC电场，而由于变压器绕组线圈的另一端接地，则使得油水界面同电极板之前对AC电场进行了形成。
在生产当中，W/O乳化液将从容器下方进入，且电极板同油水分界面之间具有一定的距离。在乳化液当中，其水颗粒将处于AC电场当中，具有极性的电荷会在较小的范围当中出现电泳聚结情况，而对于不具有电荷的水颗粒，则会因受到电场感应影响出现诱导偶极情况。此时，由于在诱导偶极两端具有不相等的电场特点，则会因此存在具有向着强电场梯度的净作用力。而无论电机正负情况如何，该种作用力的存在，则会趋势水颗粒向着垂直电极板的下端区域运动，并在该过程中发生聚结以及碰撞情况。其中，重力沉降情况不足的具有较小体积的水颗粒，则会不断向上运动，直至进入到DC电场当中。在该区域中，偶极聚结以及电泳聚结将主要发挥作用，由于电极板为半波交替方式带电，其中电流在工作当中则不会出现十分明显的电解腐蚀作用，而由于此时乳化液当中具有较低的含水量，则会因此出现电流耗散而使原油在脱水之后从系统的上部排出。在此过程中，由于系统中同时存在两种不同的电场，则会在对各自优势进行发挥的基础上有效提升脱水深度，不仅能够对W/O乳化液中含水量的变动范围进行扩大，且由于AC电场处于罐体同电极板之间，则形成了对于罐体的电化学腐蚀保护。
3 电脱水器关键技术
3.1 复合板式电机
在装置设计中，如果全部使用金属材料作为装置电极，则能够以较为迅速的方式将电压传输到电极表面，对此，在实际工作中，仅仅需要较少的电能则能够对电极间的电场强度进行维持。而当乳化液当中具有较高的含水量、在电极当中具有短路现象时，则会对大部分的电能进行消耗，而如果仅仅在金属板式电极的局部区域发生短路情况，整个电极电场也将因崩溃而对脱水工作进行终止。此外，如果实际的电压在电极边缘位置存在，也将因此形成一定数量的畸变电场，而如果该种情况处于上部油层区域，被细分的水颗粒则不能够有效脱水，甚至会存在同原油一起排出的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
对于上述问题，通过复合电极的应用则能够实现问题的较好解决。目前，在AC/DC双电场装置中，经常使用不导电材料作为电极主体板材，而在电机板中间位置，则具有导电金属条的嵌入。在使导电金属条同电压传输线直连的基础上使其能够沿着金属条按照纵向的方式分布传递，在该过程中，环氧树脂当中的极性材料将在电极表面存在一层水膜，而另一侧电极电流需要通过该水膜之后，再沿着放电路径达到另一侧电极。通过复合板式电极的应用，则能够使装置以较快的速度产生电压降，进而对电流短路情况产生了抑制作用。同时，该技术还有一项特点，即根据材料导电性差异的存在，在通电完成后，将对具有不同强度的电场区域形成，在该种情况下，即使具有相同的外加电压，乳化液在流动的过程也将具有低-高-低的电场强度，并以此对原油导电性的自我调整进行了实现。
3.2 电载荷响应控制器
对于常规的脱水/脱盐设备来说，其都对100%的电抗变压器进行应用，当电极间原有乳化液当中具有较高的含水量时，在二次绕组线圈当中将会存在短路情况，此时，则需要通过对一次绕组线圈侧电压进行降低的方式实现二次绕组线圈电压的限制。对于该种方式来说，其虽然能够对装置起到较好的保护性效果，但在电压降低的情况下，也将对静电聚结的过程产生影响。通过电载荷相应控制机器方式的应用，能够对该问题实现较好的处理。该装置由可控硅整流器、30%电抗变压器以及相关电子元件组成，能够在对电载荷波动情况进行捕捉的基础上实现变压器电力分配情况的调整。对于电力调整这项工作，可以由可控硅整流器的应用进行实现，即通过快速开关电源的应用使电压短期波动在电源的关闭器消散，并因此使波动情况下，依然能够对电压的供应做好保证、且不会对静电聚结过程进行中断。对于该种方式来说，其以时间历程为基础，对此，则能够在联系微机动态需求的基础上实现电力的调整，且能够对水颗粒在电场强度区域的过渡积聚情况进行消除。
3.3 淡化水逆流静电混合技术
对于较多电脱盐器来说，谈化水都是以剪切阀等方式在同原油以均匀方式混合完成后进入到容器当中，对于淡化水逆流混合技术而言，及时对该种方式的重大变革。在该装置中，其注入设备由多条水管组成，在电极板的上方位置安装，同原油出口管靠近。在水管的一侧，具有较多出水孔眼的设置，需要联系设计要求对淡化水的注入量以及分布情况进行确定，以此保证淡化水能够以较大的颗粒状流出孔眼，对于该种颗粒方式来说，能够有效避免原油出口管汇出的油被挟走。同时，乳化液将从容器下部排出之后向上不断流动，而在此过程中，淡化水则会向下流动，以此对逆向流动进行形成。此外，该技术还通过分散水颗粒同电场强度间存在的依赖关系对乳化水同淡化水之间的沉降以及混合进行实现。在该混合周期当中，其由水颗粒的混合、细分、沉降以及聚结这几个阶段组成，在处理过程中，淡化水在持续注入的过程中，将形成了淡化水与原油中含盐乳化水的多层次接触与结合，并以此对淡化水的冲洗作用进行充分发挥，而在用量方面，其同传统系统相比更少。需要注意的是，淡化水逆流静电混合技术也是以电载荷响应控制以及复合板式电机技术为基础而实现的，对于处理的不同阶段来说，电场在强度方面发生的变化也是以时间历程控制、由响应控制器实现的。
4 结束语
根据实践表明，通过静电聚结方式对乳化液脱水工作进行处理，能够获得较好的效果。在上文中，我们对原油电脱水(脱盐)的电场设计及关键技术进行了一定的研究，需要在工作当中能够做好技术把握，更好的提升处理效果。
参考文献：
[1]杨德昌.实施装置电脱盐改造的技术特点分析[J].科技与企业.2014(12)：257-257.
[2]张凤华,张永生,娄世松,李飞.原油电脱盐技术研究进展[J].化工科技.2013(01)：114-115.
论文作者:漆睿
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第17期
论文发表时间:2016/11/11
标签：电场论文; 电极论文; 原油论文; 脱盐论文; 聚结论文; 方式论文; 情况论文; 《低碳地产》2016年9月第17期论文;