联合站原油脱水处理工艺技术的应用

田大志 包含冰 马亮

【摘 要】原油中所含的大量水、泥沙、杂质等对原油脱水处理系统运行非常不利，对原油进行脱水处理的效果，对于油田集输系统来说非常重要。在原油的集输脱水处理工艺中，存在不少因素，影响脱水处理的效果。本文分析了影响原油脱水处理工艺运行的因素，阐述了原油脱水处理工艺技术的具体应用。

【关键词】联合站；原油脱水；处理；工艺技术；应用

原油生产过程中，收集原油、处理原油与运输原油的过程即为原油的集输。进行脱水处理的原因在于原油当中的水含有泥沙以及机械杂质等，在炼制原油以及集输原油时，这些杂质将会增大体积流量，同时也会降低利用管路以及设备的效率。为使集输原油效率得以提高，进行脱水处理是一项不可缺少的工作。

一、联合站原油脱水工艺原理分析

在原油运输过程当中，原油和其中的水之间会出现碰撞、剪切等状况，此外，一些杂质也会吸附在原油和水之间的界面上，这就使得包水型的乳状液体中的水滴带电，一般是带正电。在静电的引力的作用下，带有静电的水滴会吸附周围与其带有相反电荷的離子。这时，反离子就会出现两种趋势，一种是由于它本身的热力运动，而呈现离开水滴向四周扩散的趋势，一种是它受到电位离子的吸引而靠近周围的水滴。在这两种趋势的牵引下，反离子就会自动划分成两部分：一部分是受电位离子的吸引，反离子会被束缚在水滴的四周，进而会与电位离子构成一个吸附层；一部分是反离子会向外扩散，从而形成一个扩散层。乳状液的双电层也就是由这两部分构成，即扩散层和吸附层。它们对乳状液体的稳定性有着非常重要的意义。

在原油中，原油中的水分基本可以把其中所含的盐类溶解掉，因而水和原有也就形成了较为稳定的乳状液。这也就是说，原有脱水的过程也就是原油脱盐的过程，这两个过程是同步进行的。因此，我们可以看出，原有脱水的核心问题是破乳的问题，而原油脱盐的核心问题是脱水问题。这也就说，无论是脱盐还是脱水，其关键在于原油的破乳。

原油的脱水需按照一定的工艺进行：首先，需要我们采取各种有效的方法降低油水界面的电位，进而把油水的双电层结构破坏掉，是油水界面的膜破裂，也就是破乳；其次，当油水界面的膜破裂后，油膜中会释放出大量的小水滴，随着热运动或者是机械的搅拌，小水滴最终会聚结成为大水滴，大水滴与原油之间是有着密度差的，从而可以通过沉淀的方式与原油实现分离。原油的破乳、小水滴的聚结和大水滴的沉降也就构成了原油的脱水过程。

二、原油脱水技术及其应用

当前，原油的脱水技术有很多，主要的有超声波法、微波辐射法和生物法等。笔者下面具体介绍这几种方法。

（一）超声波法

超声波法可以在媒质中传播弹性机械波，依靠超声波振动以及热作用，使原油中的离子聚集。机械振动和热作用有两方面的作用，一方面它们可以将原油的声能转化为热能，从而降低原油的粘稠度；另一方面它们可以是使油水界面的温度不断升高，从而有助于膜的破裂。

超声波被广泛应用于高含盐的原油脱水，效果非常地显著。当前，在我国的原油脱水工作中，已经成功运用了超声波破乳法。与之间的破乳工艺相比，这种破乳方法不仅性能更加可靠，而且破乳的效果更加明显。

（二）微波辐射法

微波辐射实际上一个能量的损耗过程，是电磁场能量的损耗过程。在不同的微波电磁场中，由于热效应的不同，可以对原油进行选择性加热。我们知道，在原油中，水分子的介电常数高于油水界面的油分子，因此水滴吸收微波能量之后会自动膨胀，界面膜因受到压力作用而变薄。同时，在微波场的作用下，水分子和油水面膜会高速旋转，从而导双电层结构的破坏。

原油的脱水受多种因素的影响，其含水率也是一个重要因素。一般情况下，含水率越高，则原油的脱水也就越容易；反之，则脱水越困难。因此，微波辐射法适用于含水率较高的原油脱水。

此外，原油的脱水新方法还有生物法和磁处理法等。

三、联合站原油脱水处理工艺与技术的应用

（一）科学选择破乳剂

破乳剂的筛选是原油集输脱水处理工艺的核心，化学脱水技术及其使用效果受到温度、时间等各种条件的限制，所以，在使用破乳剂时，要建立完善的管理制度，规定工作人员要严格按照规定使用破乳剂，既要做好药量跟踪，更要按照科学标准、科学手法来合理使用破乳剂，不得随意变换药物，更不能随意增减药量。

（二）合理控制药浓度

端点加药即在各个集油直线的端点添加、使用破乳剂的方法，这种方法不但可以提高原油集输脱水效率，还能有效降低加药成本，为低温脱水创造了条件。低温脱水要求根据各个计量站的变化情况来确定加药浓度，浓度的把握需要通过精确的计算来把握。

（三）积极处理落地油

落地油乃是从蒸发厂房或者污水罐中、井场回收回来的洒落油。落地油由于露天存在，其中掺杂了大量杂质，既有水、泥沙，还有垃圾等其他杂物，因此乳化严重、脱水困难，但是落地油抛弃了太浪费，直接处理代价较高，所以，在常温条件下进行单独的落地油脱水处理，就成为处理落地油的有效措施。一般来说，其处理流程如下，将每天回收的落地油存放在单独的存储罐里，存放到一定的量后，就在存储罐里加热处理，等到排水合格后，再放入净化油罐进行处理，这样既能为低温脱水做好准备，又能避免落地油给整个工作系统设备造成不必要的损害。

（四）改进原油集输工艺流程

建立原油脱水的预分离流程、完善不合理的脱水流程，是原油集输脱水流程改造的两个方面。预分离流程是将各个转接站的油水分别输送、脱水处理的流程，其中，流程的关键环节是解决脱水泵的问题，常用的方法是利用三相分离器来进行脱水。原油脱水流程的完善实质上是将不合格的原油进行二次处理直至可以松紧净化罐。就目前国内原油脱水工艺发展状况来说，完善原油流程的措施主要有电脱处理法和加温沉降法两种。

（五）重视原油冬季生产优化

温度是制约原油集输脱水的重要因素，一旦温度低于临界温度，原油的脱水效果会受到极大影响，甚至会严重恶化并影响全局进展。以我国东北地区的石油生产为例，东北地区冬季天寒地冻，冻土层有时厚达两米以上，在这样的环境中工作，原油在管道运输过程中会大幅度降热，导致原油温度减低，这样当其进入处理系统后，由于温度过低，必须进行升温处理方能保证良好的脱水效果。我国大部分地区地处温带，冬季干燥寒冷，因此，为了保证原油正常的脱水效果，在冬季最好采用一定的加热措施进行原油处理。目前常用的加热方法是通过二级沉降罐加热，以便让原油温度保持最佳脱水效果温度。

（六）不断优化原油脱水处理工艺

国内很多地方的原油脱水处理工艺存在着原油输油量低、运输过程中降温过大、原油在筒壁黏着严重、设施老化等现象，这些现象不但加大了运输成本，还存在着诸多安全隐患。建立安全可行的优化管理制度，采取强有力的优化措施，不断改善原油脱水内外输送系统的热力条件，为正常生产提供有力保证，是解决设施老化和安全隐患的有效措施。因此，石油生产系统要及时调整优化思路，不断提高优化手段，系统调节原油的集输、脱水、外输环节的承载和工作能力，以实现经济效益和技术的良好结合。

四、结束语

原油脱水处理工艺和技术的应用在原油集输上发挥着极大的作用。生产过程中，对原油脱水处理工艺和技术的研究和改进有着重大的实际意义。集输系统要加大先进技术对脱水工艺有效优化的力度，不断提高原油集输脱水处理工艺的质量和效率。

【参考文献】

[1] 李冰，赵剑.原油集输脱水处理工艺的优化[J].企业文化（中旬刊），2012，（9）.

[2] 王宁.原油集输脱水处理工艺优化措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（10）.