Электродегидратор - аппарат для отделения воды от сырой нефти путем разрушения нефтяной эмульсии обратного типа (вода в нефти) в электрическом поле.
В результате индукции электрического поля диспергированные глобулы воды поляризуются с образованием в вершинах электрических зарядов, изменяют направление своего движения синхронно основном полю и все время находятся в состоянии колебания.
Форма глобул постоянно меняется, что приводит к смятию структурно-механического барьера, разрушению адсорбционных оболочек и коалесценции глобул воды.
По геометрической форме различают цилиндрические и сферические электродегидраторы, по расположению в пространстве - вертикальные и горизонтальные.
Электродегидратор имеет один или несколько вводов нефтяных эмульсий, что обеспечивает более равномерное поступление их по всему горизонтальному сечению.
Подвешенные на специальных изоляторах электроды подсоединены к высоковольтным выводам трансформаторов.
Последние установлены над электродегидратором рядом с реактивными катушками большой индуктивности, обеспечивающими ограничение величины тока и защиту электрооборудования от короткого замыкания.
В электродегидраторах электроды (от 2 до 8 штук) подвешены горизонтально друг над другом и имеют форму прямоугольных рам.
Нефтяная эмульсия вводится на 0,7 м ниже расположения электродов, проходит через слой воды (теряя при этом основную массу соленой воды), затем поднимается и последовательно проходит зону слабой напряженности электрического поля и зону сильной напряженности (между электродами).
В отстойниках нижней зоны (под электродами) вода отстаивается от нефти, верхней зоны (над электродами) - нефть от воды.
В электродегидраторах для обезвоживания легкой и средней нефти (например, ЭГ-200-10) предусмотрен один ввод сырья, для обезвоживания тяжелой нефти с плотностью до 910 кг/м3 (например, ЭГ-200-2р) - 2 раздельных ввода.
По верхнему вводу нефть подается непосредственно в межэлектродное пространство, где особенно эффективно разрушаются устойчивые и тяжелые нефтяные эмульсии при этом также повышается устойчивость электрического режима работы электродегидратора.
В 3-входовом электродегидраторе (например, ТЭД-400) эффективность обезвоживания достигается многократной обработкой нефтяной эмульсии в электрическом поле и использованием поворота потока обрабатываемой эмульсии с нисходящего на восходящий, что резко интенсифицирует процесс отделения коалесцированных глобул воды.
Производительность электродегидратора с ёмкостью аппарата 200 м3 - до 6000 м3/сутки, остаточное содержание воды в товарной нефти 0-0,2%.
В составе установок подготовки нефти (УПН) при герметизированной системе сбора электродегидратор располагают в технологической схеме после сепараторов второй ступени и отстойников по обезвоживанию нефти.
Для повышения эффективности работы электродегидратора, нефтяные эмульсии предварительно подогревают до 100-110°С, добавляют деэмульгаторы, иногда до 10% пресной воды.
В CCCP серийно выпускались наиболее экономичные и эффективные горизонтальные цилиндрические электродегидраторы с емкостью 80-200 м3 и рабочим давлением до 1 МПа, рассчитанные на температуру до 110°С.
Площадь электродов 20-30 м2, доля сечения аппаратов, занятая электродами, до 90%, время пребывания нефтяной эмульсии в межэлектродном пространстве от 0,02 до 0,08 ч, скорость подачи её в электродегидратор 3-3,4 м/ч.
Питание электродов осуществляется от трансформаторов мощностью 50 кВт, напряжение между электродами в электродегидраторах различного типа меняется от 11 до 50 кВ.
Производительность серийных электродегидраторов составляет по товарной нефти: для ЭГ-160 - 2000-8000 т/сутки, 2ЭГ-160 - 3000-4300 т/сутки, ЭГ-22 - 5000-11 500 т/сутки в зависимости от свойств сырья.
