3、原油电脱水和脱盐工艺参数的确定：电脱水器和电脱盐都是油气水处理系统中的重要设备，在常规工艺中，它们是两个独立的处理系统，分别完成各自的电脱水和脱盐任务。

1)电脱盐工艺要增加一套原油与淡水混合设备，该设备的作用是加入淡水去“冲洗”原油，便于淡水吸收原油中的盐。

（1）原油电脱水主要工艺参数的确定/原油电脱水主要工艺参数包括：操作温度、操作压力及乳化原油的停留时间、功率等。在设计时应考虑以下几个方面：

A.原油电脱水工艺适宜处理含水小于30%的原油。如果原油乳状液的含水率太高，例如超过40%~50%时，由于乳状液电导率的上升，不易维持稳定的电场，使脱水质量急剧降低，严重时会产生电击穿，使电脱水器操作不稳定，造成事故发生。因而对高含水率原油乳状液往往采用二段脱水，即先用沉降或热化学脱出部分的水后再进电脱水器进一步降低原油含水率。

B.电脱水操作温度应根据原油的粘温特性确定，宜使原油的运动粘度在低于50mm²/s的条件下进行脱水。温度对乳化原油稳定性有很大影响，随着温度的增高，乳化原油稳定性下降。

a.其主要原因为：乳化原油的主要乳化剂，如沥青质、胶质、石蜡等，在原油中的溶解度增加，减弱了由这些乳化剂构成的内相颗粒界面膜机械强度，使水滴易于在相互碰撞时合并下沉；有助于破乳剂弥散；可以增加破乳剂地反应能力；内相颗粒体积膨胀，使界面膜变薄，机械强度减弱；加强了内相颗粒的布朗运动，增加了相互碰撞合并成大颗粒的几率；油水体积膨胀系数不同，原有体积膨胀系数较大，使水和油的密度差增大，水滴易于在油相中下沉；降低了原油的粘度，水滴易于沉降。

b.由此可见，对乳化原油加热，能使乳化原油稳定性降低，有利于原油脱水。但是加热需要消耗燃料；增加原油的蒸汽压，从而增加原油集输过程中的原油蒸发损耗；加热使乳化原油平均体积电导率增加，增加了电脱水过程中的电耗；加热还使得水滴的电分散加剧。

c.因此选择合适的电脱水温度很重要。实践证明，原油的粘温特性与原有电脱水的效果有密切关系，当原油在粘度为50mm²/s以下进行电脱水时，各种原油基本上均可获得很好的脱水效果。所以电脱水操作温度的确定，以使原油的粘度低于50mm²/s为条件。总之，应本着节能的原则，在达到脱水质量的前提下，尽可能对乳化原油少加热或不加热。

2)电脱水器操作压力与原油饱和蒸汽压有关。《原油电脱水设计规范》（SY/T0045-1999）中规定：在设计时电脱水器操作压力应比操作温度下的原油饱和蒸汽压高0.15MPa。在海上油田电脱水器设计时通常也按此规范执行，但需要考虑原油工艺处理流程实际情况，综合考虑电脱水器操作压力。

(1)虽然电脱水器的操作压力对电脱水过程的诸因素没有直接影响，但根据原油在电脱水器之后进入不同的单元而选择合适的操作压力。

(2)如果原油处理流程经电脱水器后直接进储罐或船舱储存，电脱水器的操作压力只需满足原油进储罐或船舱储存的压力要求即可；若原油处理流程经电脱水器后直接经管道外输，电脱水器的操作压力可以适当提高。

(3)电脱水器入口可设置分气设施，脱除少量气体，但电脱水器的操作压力不能太低，否则出现大量气体后会影响脱水效果。

3)电脱水器的处理能力，应根据原油乳状液在电脱水器内的停留时间确定。

（1）电脱水器的处理能力按下式计算：

                （公式3-3）

式中：V-单台电脱水器处理的含水原油体积流量，m³/(h·台)；

Vi-电脱水器空罐容积，m³/台；

t-选定的含水原油在电脱水器内的停留时间，h。

（2）电脱水器的台数应按下列原则确定/运行台数按下式计算：

                 （公式3-4）

式中:n-电脱水器台数，台；

∑V-经脱水器处理的含水原油体积流量，m³/h；

V-单台电脱水器处理的含水原油体积流量，m³/(h·台)

4)原油乳状液在电脱水器内的停留时间，一般与乳化原油的性质有关;一般的对于轻质、中质原油停留时间为20~40min，重质原油或稠油停留时间不宜超过60min。在设计时最好按电脱试验的数据确定。

(1)电脱水器的功率按电破乳时需要加热到的温度和处理液量来确定。

(2)电脱水器内电场强度的设计，强电场部分的电场强度设计值一般为0.8~2.0kV/cm；弱电场部分的电场设计值一般为0.3~0.5kV/cm。

5)原油脱盐工艺参数的确定:原油脱盐的工艺参数有：原油含盐量计算、稀释水的量、脱盐级数选择、压力、温度等。

(1)脱盐工艺主要分为单级脱盐工艺和二级及三级循环的脱盐工艺。

A.单级脱盐工艺具体流程，参见图3-5-1-a。

B.二级循环的脱盐工艺是在单级脱盐工艺基础上，将电脱盐器分别处理后的污水与电脱水器入口原油重新混合，参见图3-5-1-b。加入第二级脱盐器，可使水再循环使用，从而减少总的淡水量。

C.三级循环的脱盐工艺是在二级脱盐工艺基础上，将电脱盐器分别处理后的污水与电脱水器入口原油重新混合，参见图3-5-1-c。加入第三级脱盐器，可使水再循环使用，从而更减少总的淡水量。

二级循环脱盐流程图

三级循环脱盐流程图