(1)输出电压幅值可调
原油电脱水需要一定的电场强度,但强度要合适,太高会产生电分散,使水珠以更细的颗粒悬浮在原油中;太低水珠间不能发生震荡聚结及偶极聚结,不能实现油水快速分离。矩形波交流电源输出电压幅值可调,以使脱水电场强度最佳。
(2)频率在400Hz~5000Hz间连续
小水珠之所以能悬浮在原油中并能稳定相当长时间,是因为水珠周围有一层乳化膜。乳化膜既能与水珠产生较强的结合力,也能与原油产生较强的结合力,要使水珠快速沉降,必须把该膜打碎。一般情况下原油中的小水珠内部都含有盐类的正、负离子,在原油中加上高压交流电场后,小水珠被极化,这些正负离子会向电场的正、反方向快速移动,产生内摩擦热,不断克服膜强度。被极化的小水珠相结合形成大水珠,加速沉降使油水分离(图2)。交变电场的频率同样存在适合脱水的值,该频率下,平均撞击力强。这种新型原油脱水电源频率在400Hz~5000Hz间连续可调,通过调节频率,可以获取最佳的脱水频率。
(3)增加对乳化膜的冲击力
原油电脱水的效果还与电压的波形有关,普通脱水电源为正弦交流或近似正弦交流,属缓慢变化的电场,对乳化膜的冲击力不强。交流矩形波电场由零开始瞬间跃变到极大值,使水珠中的正、负离子得到最大限度的加速,对乳化膜形成最为强烈的冲击。
在现有脱水工艺流程不变的情况下,以矩形波脉冲电源取代现用的工频交流脱水电源, 节电50%,节约破乳剂30%,可对高含水量的W/O型乳化原油进行快速脱水,并使净化油含水率实现<0.5%的国家标准。