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膠體脫水收縮

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1 膠體脫水收縮 -概述

大分子溶液或溶膠膠凝后,凝膠的結構仍在繼續形成與發展。隨著時間的延續,膠體粒子或大分子會進一步靠近和定向更完全,從而使凝膠骨架收縮,一部分液體從凝膠中分離出來,稱為脫水收縮作用或離漿作用。

2 膠體脫水收縮 -詳細內容

油井產物中多含有水、砂等雜質,水中還溶解了一些礦物鹽(尤其是開採後期)。由於中國大部分油田是用注水方式開發的,目前中國原油平均含水量已在80%以上,到開發後期含水量可高於90%,輸送和處理大量的水使設備不堪重負,增加了能量的消耗,礦物鹽造成了設備結垢和腐蝕。原油中夾帶的泥砂會堵塞管道和儲罐,還能使設備磨損。因此原油必須在礦場經過脫水、凈化加工才能成為符合外輸要求的合格產品。
  (-)原油乳狀液
  原油中的水分,有的成遊離狀態,稱遊離水,在常溫下用簡單的沉降法短時間內就能從油中分離出來;有的則形成油水乳狀液,很難用沉降法分離,這類水稱乳化水。
  乳狀液是兩種(或兩種以上)不相溶液體的混合物,其中一種液體以極小的液滴形式分散在另一種液體之中,並靠某種乳化劑得到穩定。原油中含有多種天然乳化劑,如瀝青、膠質等。
  原油和水的乳化液主要有兩種類型:一種是水以極小的液滴分散於原油中,稱「油包水」型乳狀液,用符號W/O表示,此時水是內相或分散相,油是外相或連續相。另一種是原油以極小的液滴分散於水中,稱「水包油」型乳狀液,用符號O/W表示,此時油是內相或分散相,水是外相或連續相。
  在油田上低含水的原油乳化液主要是油包水型乳化液,在高含水期的油田井液含水主要是遊離水,也含有一定的油包水型乳化液。
  (二)原油脫水方法
  原油的脫水過程有破乳和沉降兩個階段。乳狀液的破壞稱破乳,是指乳狀液中的油水界面因乳化劑的作用形成的膜被化學、電、熱等外部條件所破壞,分散相水滴碰撞聚結的過程。破乳后水呈遊離狀懸浮於油中,在進一步的碰撞中結成更大的水滴,靠重力作用沉入底部,這便是沉降。
  脫水處理的方法有:(1)加熱;(2)化學破乳;(3)電聚集;(4)重力沉降。為了提高脫水效果,油田上經常將這些方法聯合使用。
  1.熱化學脫水
  原油熱化學脫水是將含水原油加熱到一定的溫度,並在原油乳狀液中加入少量的表面活性劑(稱破乳劑),破壞其乳化狀態,使油水分離。破乳劑加入部位既要充分發揮藥劑效能,又要考慮管理方便。一般在油井井口加入最好,這樣可以從根本上抑制油包水型乳狀液的生成(油田上稱「井口加藥,管內破乳」)。在井口加藥可利用在集輸管路中的攪拌,使破乳劑均勻地分散於原油中,能夠獲得破乳、減阻、防蠟等良好的綜合效果。
  熱化學脫水工藝簡單、成本低廉、效果顯著,近幾十年來在國內外得到廣泛應用。但單純用熱化學脫水方法使原油含水達到合格,多數情況下是不經濟的。
  2.重力沉降脫水
  含水原油經破乳后,需把原油同遊離水、雜質等分開。在沉降罐中主要依靠油水密度差產生的下部水層的水洗作用和上部原油中水滴的沉降作用使油水分離,此過程在油田常被稱作一段脫水。80年代以來中國開發出了一些聚結床式脫水器(根據油、水對固體物質的親和狀況不同,利用親水憎油的固體物質製成各種聚結床,用於一段脫水,提高了脫水效果。
  3.電脫水
  電脫水是對低含水原油徹底脫水的最好方法。在油田電脫水常作為原油脫水工藝的最後環節。在電脫水器中原油乳狀液受到高壓直流或交流電場的作用,削弱了水滴界面膜的強度,促使水滴碰撞合併,聚結成粒徑較大的水滴,從原油中沉降分離出來。帶有電解質的水是良好的導電體,水包油型乳狀液通過強電場時易發生電擊穿現象,使脫水器不能正常工作,所以電脫水器只能處理低含水的油包水型乳狀液。
  為了保證脫水效果,一般採用加熱的方法降低進入電脫水器原油的粘度。原油中的礦物鹽大都是溶解在水中,大部分原油在脫水的同時也就脫掉了鹽。
  目前,油田上多採用「二段脫水」(熱化學脫水及電-化學脫水)達到脫水合格。一段脫水到含水30%左右,二段脫水達到出礦原油要求的含水率0.5%以下,脫出水含油要求不高於0.5%的標準。

3 膠體脫水收縮 -參考資料

http://www.chemyq.com/xz/xz6/57233brtbq.htm

http://tieba.baidu.com/f?kz=379995280

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