[科普中国]-原油电脱水

利用电场破乳作用，使原油中的水分离、沉降并脱除的工艺技术。将原油乳状液置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，削弱了水滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使水滴聚结成粒径较大的水滴，在原油中分离沉降出来。水滴在电场中聚结主要有电泳聚结、偶极聚结和振荡聚结三种方式。（1）电泳聚结。根据异性电荷相吸引的原理，在直流电场中，水滴移向与其本身电荷电性相反的电极，此现象称为电泳。电泳过程中水滴的碰撞聚结称为电泳聚结。

定义利用电场破乳作用，使原油中的水分离、沉降并脱除的工艺技术。将原油乳状液置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，削弱了水滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使水滴聚结成粒径较大的水滴，在原油中分离沉降出来。水滴在电场中聚结主要有电泳聚结、偶极聚结和振荡聚结三种方式。（1）电泳聚结。根据异性电荷相吸引的原理，在直流电场中，水滴移向与其本身电荷电性相反的电极，此现象称为电泳。电泳过程中水滴的碰撞聚结称为电泳聚结。由原油乳状液的性质可知，原油中各种粒径水滴的界面上都带有同性电荷，在带直流电的平行电极中，乳状液的全部水滴将以相同的方向运动。在电泳过程中，水滴受原油阻力产生拉长变形，并使界面膜机械强度削弱。同时，因水滴大小不等，所带电量不同，运动时所受阻力各异，各水滴在电场中运动速度不同。水滴发生碰撞，使削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大，从原油中分离沉降出来。（2）偶极聚结。在高压直流电场或交流电场中，原油乳状液中的水滴受电场的极化和静电感应，使水滴两端带上不同极性的电荷，即形成诱导偶极。原油乳状液中许多两端带电的水滴像电偶极子一样，在外加电场中以电力线方向呈直线排列形成“水链”，相邻水滴的正负极相互吸引。电场的吸引力使水滴互相碰撞，合并成大水滴，从原油中分离沉降出来。这种聚结方式称为偶极聚结。（3）振荡聚结。水滴中常带有酸、碱、盐的各种离子。在交流电场中，电场方向每秒改变50次，水滴内各种正负离子不断作周期性往复运动，使水滴两端的电荷极性发生相应变化。离子的往复运动使水滴界面膜不断受到冲击，使其机械强度不断降低，甚至破裂，水滴聚结沉降。这一过程称为振荡聚结。1

分类根据电脱水器中电极间电场性质不同，原油电脱水可分为交流电场脱水、直流电场脱水和双电场脱水。在交流电场中，原油乳状液的脱水以偶极聚结和振荡聚结为主，适宜处理含水率较高的原油乳状液。不需整流设备，脱出水清澈，水中含油少，但油中含水较多，且脱水效率低，操作不易平稳。直流电场脱水的优缺点恰好与交流电场相反。双电场脱水将两者结合，取长补短，在原油含水率高的脱水器中、下部建立交流电场，在原油含水率低的中、上部建立直流电场。双电场脱水能提高净化原油质量，并使处理每吨原油的能耗降为直流电脱水的二分之一以下。

主要设备电脱水工艺的主要设备为电脱水器（分立式和卧式两种，以卧式应用最普遍）、脱水泵、加热炉、加药装置等。

20世纪90年代中期以前，当其他脱水方法尚不能使原油含水达到相关规定时，电脱水工艺常被作为原油乳状液脱水工艺的最后环节，广泛用于各油田。但电脱水工艺流程较复杂、投资较高、能耗较大、操作不便，影响了使用，有逐渐被热化学沉降脱水替代的趋势。2

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学