超聲波在原油破乳脫水脫鹽中的案例

　　原油是一種十分復雜的多組分體系，通常含有大量的水和鹽類。水的存在使原油輸送及煉制成本提高，甚至使生產不穩定；而鹽類的存在使設備嚴重腐蝕，管路結垢堵塞，在加工過程中還將造成催化劑中毒等不良影響。
 

　　  原油含水是油氣田開發過程中的普遍現象。隨著我國很多油田進入二、三次采油，提供給煉廠的原油品質逐漸變差，化學成分和油水乳狀結構變得更為復雜，采用加熱、高電壓場和破乳劑的常規脫鹽脫水方法將愈來愈難以達到煉油廠的脫水脫鹽要求。因此，含水原油在加工之前必須進行脫水脫鹽處理。主要采用電脫鹽的方法來實現油水分離。
 

　　但有些原油采用傳統方法卻無法順利實現油水分離，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進口油等，由于其化學成分及乳狀液結構的復雜性，難以用電場法和化學法破乳脫水。
 

　　針對這種情況，必須研究開發其它方法來實現破乳。
 

　　國內外研究表明，超聲波破乳是一種能有效解決這類問題的新型破乳方法。
 

　　關鍵詞：原油破乳，超聲波-電脫鹽
 

　　我司合作客戶通過原油超聲波強化中的預處理，控制超聲波頻率、類型、注水量、破乳劑用量、電場強度和時間等因素對原油脫鹽脫水效果的影響，對該技術進行了機理研究，同時進行了超聲波-電脫鹽聯合破乳技術的綜合工藝研究，獲得了最佳的工藝參數。
 

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　　一、項目簡介
 

　　超聲波主機橫向放置于反應釜內，反應釜支架及外罩采用不銹鋼制作、內部貼5cm厚的隔音棉，可降低超聲空化產生的噪音；超聲波驅動電源、 觸摸屏、通訊管理機及以太網交換機均放置于電氣控制柜內，電氣柜正面放置10 寸以上觸摸屏，可對基本模塊內各單元模塊進行單獨參數設置，如主機功率、系統參數設置等。在電氣控制柜面板安裝有總運行按鈕(帶指示燈) 、急停按鈕和 報警指示燈，整體系統具有振子異常報警、電源異常報警、 機柜溫度異常報警， 振子工具頭磨損報警。
 

1.項目控制系統要求及技術指標
 

2.項目效果
 

　　1)超聲波處理后試管壁沒有油滴附著，清潔度較高。
 

　　2)在超聲波處理期間，從稠油采出液中有大量的水脫出，最終脫水比率比自然沉降提高1倍以上，脫水速度比自然沉降脫水明顯提高。
 

　　3)在選定的參數范圍內，隨超聲波輸出功率、處理時間和脫水溫度的增加，最終脫水比率增大。處理時間超過30min后，隨超聲波處理時間的增加，脫水比率略有增加。
 

　　4)正交試驗表明，影響超聲波破乳脫水效果的因素依次為處理時間、脫水溫度和超聲波輸出功率。
 

　　5)不同參數組合的超聲波破乳脫水效果對比發現，處理時間、脫水溫度和超聲波輸出功率可以相互彌補，以達到同樣的破乳脫水效果。
 

結論：在80℃時，超聲頻率為20kHz，聲強為0.38W/cm2對原油處理5min，脫水率和脫鹽率分別可達到92.6%和87.9%。鹽質量濃度從39.463 mg/l降至3.283 mg/l，水質量分數0.24% 。
 

　　二、項目運行實施
 

　　本項目所實施的方案已在國內大型企業得到實際現場應用，取得良好的超聲乳化效果。
 

　　三、項目應用體會
 

　　本設備采用杭州國彪超聲設備有限公司生產的智能數控超聲波GBS-SCF30D專用電脫鹽設備，通過系統集成設計達到用戶要求。此系統具有自動開機頻率搜索，運行過程中自動跟蹤頻率，功率可調整等，如果設備出現問題可以及時斷電，避免對整體控制系統造成影響。整個設備操作方面，無需設備開機前進行設置，全自動實現控制要求，系統穩定、可靠