電脫水器

電脫水器是指一種具有脫水效果好,使得原油脫水後含水僅為0.1%的原油電脫水器。具有使用壽命長而且不易變形的特點，適合油田及煉廠使用。

基本介紹

• 中文名：電脫水器
• 外文名：electric dehydrator
• 特點：壽命長、不易變形
• 套用：油田原油處理等
• 學科：油氣儲運工程
• 結構：強電場、弱電場、殼體等

工業背景

從油井開採出來的原油，除了夾帶少量的泥沙、鐵鏽等固體雜質外，由於地下水的存在及油田注水等原因，原油中都含有水分，並且在這些水中都溶有鈉鈣鎂等鹽類。而且其含量與油田的地質條件和開發年限均有關係。

原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉製過程中設備的負荷。而且增加了升溫時的燃料消耗，甚至因為水中含鹽等而引起設備和管道的結垢或腐蝕。因此，原油含水有百害無一利。所以原油脫水就成為油田開發過程中一個不可缺少的環節，一直受到人們的重視。

常用的原油的脫水工藝

常用的原油脫水工藝技術有：沉降分離脫水。這是利用水重油輕的原理，在原油通過一個特定的裝置時，使水下沉，油、水分開。這也是所有原油脫水的基本過程。

化學破乳脫水。即利用化學藥劑，使乳化狀態的油水實行分離。化學破乳是原油脫水中普遍採用的一種破乳手段。

電破乳脫水。用於電破乳的高強度電場，有交流電，直流電、交一直流電和脈衝供電等數種。其基本原理是通過電離子的作用，促使油、水離子的分離。潤濕聚結破乳。在原油脫水和原油穩定過程中，加熱有利於原油粘度的降低和提高輕質組份的揮發程度。這也就促使了油水分離。

工作原理

電脫水器操作壓力500KPaA，操作溫度80℃左右。在電脫水器中，油流從安裝在電極以下，油水界面以上的分配管中排出。電脫水器上安裝的升壓變壓器將確保電極間保持高壓電場。在電壓力的作用下，大部分帶電水滴在原有介質中向與水滴所帶電荷電性相反的電極移動，即帶正電的水滴向負極移動，帶負電的水滴向正極移動，從而形成電泳聚結現象，相鄰大小水滴破裂聚結成大水滴，大水滴又與周圍的水滴聚結，由此不斷長大，由於受到重力作用當水滴長大到一定程度就會開始沉降，實現油水分離過程；另外，除電泳聚結外，在與水滴電性相反的電極附近，也將聚積大量水珠，從而使小水珠結合成大水珠，並從原油中沉降下來，實現靜電破乳脫水。

在電脫水器內含水的乳化液通過設計在電脫水器地步的進油分配器進入到電脫水器中的水層，分配器上出油孔的大小和數量根據原油性質和處理量進行合理設計，能夠使乳化液在罐體內橫向和縱向有一個均勻的分布，對於充分利用整個罐體的體積，保證乳化液在罐體內均勻平穩上升具有重要意義。

乳化液經過罐體底部的水層時，一些微小的泥沙、顆粒等雜質將被洗掉，然後進入設計在罐體上部的電場。在電脫水器中設計了兩層水平電極板，高壓電被輸送到電極板上以形成高壓電場，為達到理想的油水分離效果，電脫水器中電場的合理設計是很重要的。在容器底部下層電極板與水界位之間形成一個弱電場，電場強度在200-550V/cm之間。在上面兩層電極板形成一個電場強度在550V-1200V/cm之間的強電場。

經過水層沖洗後，乳化液首先進入弱電場，此時乳化液含有的大量的大水滴在弱電場力作用下聚積沉降下來，乳化液的電導率也隨之降低，這為乳化液進入強電場提供了良好的電場條件，避免在極板間出現短路或擊穿現象。隨後乳化液進入強電場，小和更小的水滴在更強電場力作用下聚積成大水滴，沉降到罐底部，實現原油和水的分離。

日常操作中，不允許電脫水器內上部出現氣體，因為這些氣體是易燃易爆氣體，如果氣體過多，將使原油液面下降到高壓電極棒與極板的連線處，這種情況比較危險。連線不好，高壓電引入出現火花將發生爆炸事故，為防止此類事故的發生，在罐體頂部安裝了一個低液位安全開關。設定低液位安全開關啟動位置高於高壓電極棒棒帽下端，這樣即使有太多氣體出現在罐內上部，液位降低到低液位安全開關設定位置，低液位安全開關將切斷MCC中變壓器的電源，使高壓電不再輸送到電脫水器內，以確保設備安全。

技術特點

電脫水行業，油水界位被稱為電脫水器的“心臟”，這 是因為電極板將與油水界位形成一個弱電場。乳化液首 先進入這個弱電場進行脫水，油水界位的穩定，弱電場有 效進行對於保障最終的脫水效果具有重要意義。

結構

電脫水器在結構上有一個殼體，殼體內分為上下兩個空間，上部為電場空間，下部為油水分離空間，中間有水和油水分界面的控制段。在電場空間有若干層水平的電極盤，另外還有懸垂絕緣子、懸垂掛板、引線絕緣棒、進油噴頭和流量計等。

工藝管線的連線形式

⑴進油管線一般由脫水器中部進入脫水器，管線上有流量計指示含水油的進油量。

⑵脫水器出油管線在脫水上部，管線上有淨化油取樣口、壓力表和出口控制閥。

⑶脫水器放水管線在最低部，有玻璃放水看窗供放水時觀察水質情況。

⑷脫水器抽空管線裝在脫水器底部，停產時從脫水器底部抽出脫水器里的液體。

⑸脫水器頂部裝有放空閥，在脫水器進油或停產掃線時在此排氣。

⑹掃線閥門裝在進口閥門上部，停產時掃出脫水器內剩餘的原油。

⑺進出油管線上要有連通管線，防止突然停電或電脫水器損壞時，原油不經脫水器而進入油罐。

操作溫度與操作壓力的控制

操作溫度：脫水系統操作溫度應保持在該系統設計規定的範圍內。在此範圍之外操作脫水效率就會受到損失。如果脫水系統操作溫度過低，原油粘度增大，將不利於油水之間的分離。

操作壓力：脫水系統的操作壓力將通常這樣設定，就是使電脫水罐內的壓力保持在至少比電脫水器內輕質易汽化油品的飽和蒸汽壓（0.148MPa）高。這樣就能防止電脫水罐內油和水發生汽化、膨脹和形成氣體。如果操作壓力因某種原因減小，就會在電脫水罐內發生“氣泡”現象。產生氣泡後的後果就是在電極板之間產生電弧，電流表讀數不穩定、脫水效果差。

使用注意事項

⑴由於脫水變壓器的中心是按接地考慮的，故在變壓器製造過程中接地點附近對地絕緣強度不高，因此在使用過程中，“零線”必須可靠接地，以免發生事故。

⑵採用電壓自動調節器控制的脫水變壓器，當脫水電場建立起來後，儘量避免低電壓運行，以阻止脫水變壓器的過電壓峰值。

⑶脫水變壓器次級電壓較高，若控制不好，調整不妥，會使電脫水器頻繁跳閘及大電流的衝擊，影響脫水變壓器的使用壽命。

脫水器保養維護知識

電脫水器的二級保養時間為7200h

⑴. 脫水器控制櫃重新進行調試。調整截止電流值準確無誤，檢驗移相環節、穩流環節、截止環節性能是否可靠，外掛程式板完好無損。

⑵. 清洗變壓器、矽整流器，其內絕緣油放出過濾後進行耐壓實驗，達到耐壓要求；整流器內矽管進行性能測試達到可靠。

⑶. 清洗脫水器。檢查脫水器內部接線端子是否可靠，拆下絕緣套管、懸垂絕緣子和絕緣棒，進行12×104v耐壓試驗，達到可靠。

⑷. 清洗電極板。檢查電極板損壞情況及時修補，檢查平整極板，極板不平度小於10mm，極板不水平度10mm，極板間距誤差小於3mm.

⑸. 重新調安全閥，達到靈敏，重新檢驗標定油水界面指示調節儀，達到靈活好用，線性好。

⑹. 利用萬用表或檢查電脫水器接地性能及矽整流器、變壓器絕緣性能，滿足原設計要求。