CN103805227A - 一种高酸原油的预处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种高酸原油的预处理工艺方法，采用化学萃取和电脱盐相结合实现了脱酸、电脱盐工艺耦合来处理高酸原油，将一级罐作为脱酸脱盐罐，在原油电脱盐静态混合器前注入破乳剂、萃取剂，并与原油充分混合后，进入一级脱盐罐，生成的环烷酸盐和原油中的含盐污水溶于萃取剂中，处理后的脱酸油经过静态混合器和破乳剂、水混合后进入第二、三级脱盐罐，进行脱盐脱水，处理后的原油进入后续换热单元，电脱盐系统运行一段时间后，原料油中的泥沙等杂质经过不停工反冲洗装置冲洗，将含泥沙污水排出罐外；萃取相酸化分离出环烷酸，环烷酸进一步轻烃萃取纯化，萃取剂净化回收，循环利用。
Description
所属技术领域
本发明属于一种高酸原油化学萃取和电脱盐耦合脱除原油中的石油酸、盐和水的方法。
技术背景
随着石油资源的日益枯竭和采油技术不断提高，大量的高酸值原油被开采来，目前世界原油市场上高酸原油的产量每年约占全球原油总产量的5％左右，并且每年还以0.3％的速度增长。2009年，全球高酸原油产量超过4亿吨，占原油总产量的10％；我国高酸原油产量在5700万吨/年左右，约占全国原油总产量的30％。在炼油加工过程中，高酸原油中所含的环烷酸可以造成炼油装置的腐蚀，容易引起装置穿孔漏油着火事故，同时石油酸进入馏分油影响油品质量。另一方面，石油中的环烷酸是一种高附加值的精细化工原料，在石油钻井、航空、农业及环保等领域均具有广泛的用途。
国际上通常采用将高酸原油掺炼的方法来降低酸值，从而使掺混物的总酸值不超过0.5，限制了可加工的酸性原油的量，也浪费了环烷酸宝贵资源，还没有一家单独加工高酸原油的炼油厂。开发利用廉价高酸原油生产高附加值产品的加工技术，既关系到我国的石油资源安全战略，又关系到石化企业的经济效益。
US6030523采用氢氧化钠与含酸原油混合反应，沉降分离油水相，得到脱酸油和碱渣。这种工艺对酸值较高的原油乳化现象严重。US4634519、US2424158、US6054042采用醇-氨或醇胺溶液脱酸，把石油酸转化为极性较强的盐，溶于醇水极性溶剂中，从而达到脱酸目的。US5914031、US5897769提出，采用催化加氢的方法脱除原油中的石油酸，但加氢装置建设投资及操作费用都较高。
原油或馏分油中加入中和剂、增溶剂、水和破乳剂并与油充分混合后，进入静电油水分离器，生成环烷酸盐并富集于容器的乳化层内，乳化层从静电分离器抽出进入二级静电油水分离器进行油、水、环烷酸分离，这种工艺乳化层水溶液乳化现象严重，进一步分离困难。
一般情况下，高酸原油密度、粘度较大，目前还没有一种合适的工艺把脱酸和脱盐结合起来。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用强碱非水极性溶液的低表面张力和强碱特性萃取环烷酸，并辅以电场、破乳剂，有效地避免了碱水溶液脱酸过程的乳化现象，大幅提高了 脱酸效率和质量，使脱酸后原油变为低酸原油，预处理后的净净化油达到后续处理对原料的要求，萃取相又可以进一步分离、纯化，充分利用资源，提高了经济效益。
本发明解决所述问题的技术方案是：
原油中的环烷酸为极性天然的表面活性物质，环烷酸盐乳化能力更强，致高酸原油在电脱盐过程中乳化加剧并产生大量的污油和污水。利用醇类和原油界面张力低，不易乳化，反应产物环烷酸盐易溶于醇类的特点，一种高酸原油的预处理工艺方法，采用化学萃取和电脱盐相结合实现了高酸原油的高效脱酸。1、一种高酸原油的预处理工艺方法，包括有如下步骤：
(1)高酸原油(重油)经过换热至60～140℃，在静态混合器前与来自破乳剂泵的破乳剂、萃取剂泵的萃取剂汇合后，经过静态混合器高酸原油、破乳剂和萃取剂充分混合、反应，进入一级脱盐罐，在一级脱盐罐沉降分离，上层为萃余相，下层为萃取相；
(2)将步骤(1)分离后得到萃余相(脱酸油)从一级电脱盐罐出来，换热至110-145℃，与来自破乳剂泵的破乳剂、二级注水泵的水经静态混合器混合，乳化液进入二级电脱盐罐进行脱盐脱水，含盐污水沉降至电脱盐罐底，排出罐外；
(3)二级处理后的净油与来自破乳剂泵的破乳剂、三级注水泵的水经静态混合器混合，进入三级脱盐脱水罐，原油从三级电脱盐罐出来，至后续换热单元；
(4)三级含盐污水排除罐外经回注水管线至二级注水泵加压后注入二级电脱盐罐前，电脱盐系统运行一段时间后，原料油中的泥沙等杂质经过不停工反冲洗装置冲洗，将含泥沙污水排出罐外。
(5)将步骤(1)分离后的萃取相酸化分离出环烷酸，萃取剂净化回收，循环利用。
(6)将步骤(5)得到的环烷酸进一步轻烃萃取纯化。
本发明显著效果：
对高酸原油进行化学萃取和电脱盐工艺相结合，对原有设备不需要改造，仅增加萃取剂和环烷酸的回收系统，即可将高酸原油转化为低酸原油，原油中的环烷酸得到回收利用，使资源利用最大化。并且在高酸原油处理前酸值不大于10mgKOH/g，含盐不大于100mg/L的情况下，通过一级脱酸，后两级脱盐脱水设备的处理，达到脱后原油酸值不大于0.5mgKOH/g，含盐不大于3mg/L，脱后含水不大于0.2％，污水含盐不大于150μg/g这一指标。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
本发明提供的方法将化学萃取脱酸和电脱盐脱水方法进行有机结合，工艺简单、易于实施，只需要增加萃取剂、环烷酸的回收系统，反应和回收条件缓和；一方面在常减压之 前高酸原油变为低酸原油，环烷酸宝贵资源得到回收利用，使高酸原油资源利用最大化。另一方面在脱酸的同时脱除原油中的盐和水，避免了环烷酸对设备和管线的腐蚀，提高了产品质量。该工艺同时具有剂油比小，碱用量少，基本不发生乳化现象等优点。
附图说明
图1为本发明所述的一种高酸原油的预处理工艺方法的工艺流程图；
图中：换热器1；破乳剂泵2；萃取剂泵3；静态混合器4；排放口5；注水泵6；回注水管线7。
具体实施方式
一种高酸原油的预处理工艺方法，包括有如下步骤：
(1)高酸原油(重油)经过换热器(1)升温至60～140℃，在静态混合器(4)前与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、萃取剂泵(3)的萃取剂汇合后，经过静态混合器(4)将高酸原油、破乳剂和萃取剂充分混合、反应，进入一级脱酸、脱盐罐，在一级脱酸、脱盐罐沉降分离，上层为萃余相，下层为萃取相；
(2)将步骤(1)分离后得到萃余相(脱酸油)从一级脱酸、脱盐罐出来，经换热换热器(1)升温至110-145℃，与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、二级注水泵(6)的水经静态混合器(4)混合，乳化液进入二级脱盐罐进行脱盐、脱水，含盐污水沉降至电脱盐罐底，由排放口(5)排出罐外；
(3)二级处理后的净油与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、三级注水泵(6)的水经静态混合器(4)混合，进入三级脱盐罐，原油从三级电脱盐罐出来，至后续换热器(1)；
(4)三级含盐污水排除罐外经回注水管线(7)至二级注水泵(6)加压后注入二级电脱盐罐前，电脱盐系统运行一段时间后，原料油中的泥沙等杂质经过不停工反冲洗装置冲洗，将含泥沙污水排出罐外。
(5)将步骤(1)分离后的萃取相酸化分离出环烷酸，萃取剂净化回收，循环利用。
(6)将步骤(5)得到的环烷酸进一步轻烃萃取纯化。
具体实施例
采用本次专利申请的一种高酸原油的预处理工艺方法实施案例来详细说明本发明，但不限制本发明的范围。
萃取剂的组成乙醇5％、乙二醇85％、丙三醇7％、氢氧化钠3％，试验工艺操作条件见表1，采用本发明的工艺技术预处理效果见表2。
表1高酸原油预处理操作条件
表2原油预处理前后性质
Claims (7)
1.一种高酸原油的预处理工艺方法，采用化学萃取和电脱盐相结合实现了高酸原油的高效脱酸其特征在于采用如下步骤：
(1)高酸原油(重油)经过换热器(1)升温至60～140℃，在静态混合器(4)前与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、萃取剂泵(3)的萃取剂汇合后，经过静态混合器(4)将高酸原油、破乳剂和萃取剂充分混合、反应，进入一级脱酸、脱盐罐，在一级脱酸、脱盐罐沉降分离，上层为萃余相，下层为萃取相；
(2)将步骤(1)分离后得到萃余相(脱酸油)从一级脱酸、脱盐罐出来，经换热换热器(1)升温至110-145℃，与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、二级注水泵(6)的水经静态混合器(4)混合，乳化液进入二级脱盐罐进行脱盐、脱水，含盐污水沉降至电脱盐罐底，由排放口(5)排出罐外；
(3)二级处理后的净油与来自破乳剂泵(2)的破乳剂、三级注水泵(6)的水经静态混合器(4)混合，进入三级脱盐罐，原油从三级电脱盐罐出来，至后续换热器(1)；
(4)三级含盐污水排除罐外经回注水管线(7)至二级注水泵(6)加压后注入二级电脱盐罐前，电脱盐系统运行一段时间后，原料油中的泥沙等杂质经过不停工反冲洗装置冲洗，将含泥沙污水排出罐外；
(5)将步骤(1)分离后的萃取相酸化分离出环烷酸，萃取剂净化回收，循环利用；
(6)将步骤(5)得到的环烷酸进一步轻烃萃取纯化。
2.根据权利要求1所述的一种高酸原油的预处理工艺方法，其特征在于原料油为含有环烷酸或石油酸的高酸原油、高酸原油掺混物、馏分油、渣油、加氢尾油、页岩油、煤液化油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高酸原油的预处理工艺方法，其特征在于所用破乳剂为商品破乳剂，其用量在2～100μg/g。
4.根据权利要求1所述的一种高酸原油的预处理工艺方法，其特征在于所述酸化剂为硫酸、盐酸、磷酸、或其混合物等无机酸。
5.根据权利要求1所述的一种高酸原油的预处理工艺方法，其特征在于所述的步骤(2)和(3)注水量为起始原油量的4％～10％。
6.根据权利要求1所述的一种高酸原油的预处理工艺方法，其特征在于脱酸罐可以放在第一级，也可以放在第三级。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述萃取剂的加入量为含酸原油加入量的1-40wt％。
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