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石油中水分的存在状态及分离方法


    在石油产品的生产、储运及使用等各个环节中,由于操作控制技术及环境条件的限制(limit),常常会造成水分渗入。石油仪器本刊是国内**全面介绍和评价国内外仪器、仪表、装备的综合性科技期刊。它集陆地和海上的石油地质勘探、地球物理勘探、地球物理测井、石油开发、石油机械、石油化工、钻井、采油、油气储运、炼化等方面的仪器、仪表、计算机及应用技术之大全同时,石油产品本身具有一定的吸水性,能从大气中或在与水接触时,吸收溶解一部分水。石油产品中水分的存在,使石油产品的数量、品质受到直接影响,因此对石油产品中水分的认识是十分重要的。检测石油产品中的水分,推荐使用生产的RP-603微量水分测定仪

  1. 水在石油产品(Product)中存在的状态
悬浮状:水分以水滴状态悬浮于油中;
乳化状:水分以极细小的水滴状均匀分散于油中,这种分散很细的乳浊液,由于水滴微粒极小,比悬浮状水分更难自石油中分出。石油仪器本刊是国内**全面介绍和评价国内外仪器、仪表、装备的综合性科技期刊。它集陆地和海上的石油地质勘探、地球物理勘探、地球物理测井、石油开发、石油机械、石油化工、钻井、采油、油气储运、炼化等方面的仪器、仪表、计算机及应用技术之大全
溶合状:水分以溶解于油中的状态存在,其能溶解在油中的量.决定于石油产品的化学成分和温度,通常烷烃、环烷烃及烯烃溶解水的能力较弱,芳香烃能溶解较多的水分;温度越高,水能溶解于油品的量越多。
游离状:水分已从油品中分离出来,沉积(sedimentation)于油品的底部。

  2. 石油产品中水分的危害性
(1)侵占有限罐容,增大运费,给储运造成浪费,使油品的实际数量减少。
(2)石油产品中水分蒸发时要吸收热量,会使发热量降低,同时会加速油品的氧(Oxygen)化和胶化。
(3)轻质油品中的水分会使燃烧过程恶化,并能将溶合的盐带入汽缸内,生成积炭,增加汽缸的磨损;在低温情况下,其中水会结冰,阻塞燃料导管和滤清器,妨碍发动机燃料系统的燃料供给。
(4)润滑(lubricating)油有水时,不但会引起发动机零件的腐化侵蚀 ,而且水和高于100℃的零件接触时会形成蒸汽,破坏润滑油薄膜。
(5)在蒸馏提炼时,油料中过多含水会造成塔内汽相线速过高,使操作不稳定(解释:稳固安定;没有变动),严重时会引起冲塔事故。同时它还增加(increase)加热炉和塔顶冷凝冷却(cooling)器的负荷(load),增加燃料的消耗量及冷却水用量,降低装置的实际处理(chǔ lǐ)能力。

  3. 石油产品中水分的分离方法
(1)吸附过滤法
 对于含水量较少的轻质石油产品,可将其通过干燥的滤纸或棉花,脱除其中水分,因为水分很容易吸附在这种干燥物质的表面(appearance)上,而干燥的物质如棉花能强烈地吸收油中的水分。
(2)脱水剂脱水
将脱水剂直接加入油样中进行脱水,之后再用滤纸除去脱水剂。通常用的脱水剂有无水氯化钙,无水硫(化学符号:S)酸钠,煅烧过的食盐,这些食盐既能吸水并同水化合,又能破乳。在选择脱水剂时,必须考虑(consider):1)脱水剂不能与石油产品(Product)起化学反应。2)脱水效率要高.使油水界面清楚,脱出的水含油少。3)不溶于该油品。4)对石油产品无催化作用,以免发生聚合、缩合、自动氧化等反应。5)用量少,价格便宜,容易买到,可以回收再用。
(3)常压加热(heating)法
将石油产品(Product)加热,当温度逐渐升**70℃~80℃时,油的粘度降低,出现对流,降低了其中乳化水滴保护膜的机械强度,乳化液中的细水滴合并为大水滴,大水滴沉降而和油分开。当升**100℃左右,水即可逐渐汽化,从油中清除(Clear)掉,而溶解水在加热**130℃~140℃时也开始排出。据此原理,用加热法脱水,效果(xiàoguǒ)很好,不仅能清除悬浮水分,且能几乎完全清除溶解水。
但是这种方法对轻质油品不适用,因为温度高时轻组份会随水分一起被蒸出。另外,此方法原理为升高温度,降低油品的密度(单位:g/cm3或kg/m3)与粘度,使油水密度差增大以加速油水分离(利用重力沉降原理),但温度过高也可能(maybe)使油水密度差减小而不利于脱水。因此每种油品应该有其的脱水温度,而不能盲目追求高温。
(4)蒸馏脱水法
将油品在蒸馏装置上蒸馏.将油品中轻馏份或特意加入的溶剂和水份一起蒸出,分离后,除去水份和溶剂,把轻馏份倒回已脱水的油品中。石油仪器本刊是国内**全面介绍和评价国内外仪器、仪表、装备的综合性科技期刊。它集陆地和海上的石油地质勘探、地球物理勘探、地球物理测井、石油开发、石油机械、石油化工、钻井、采油、油气储运、炼化等方面的仪器、仪表、计算机及应用技术之大全
(5)其他方法
除此之外,还有真空脱水法、离心脱水法、电特性:波粒的辐射脱水法等。在工业生产中,由于生产和运输的剧烈扰动,油和水形成了难分离的乳化液,单凭上述某一种脱水法进行脱水是不可能把水脱干净的,所以往往采用几级脱水,而每级的方法(method)都不一样。在实验室,通常使用较为简单、快捷的常压加热法或添加脱水剂法。

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