CN104419448A - 一种原油电脱盐工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种原油电脱盐工艺，以克服现有技术中原油在电场中停留时间长、耗电大和运行平稳性差等缺点。其工艺是：原油经原油泵进入装置后，加热到100-160℃，之后进行至少一级的脱盐过程，每级脱盐过程为原油与洗涤水和破乳剂在混合设备内进行混合，之后进入至少一个管道式破乳器进入破乳，破乳后的原油进入沉降罐底部，在沉降罐内进行油水分离，分离后的原油从沉降罐上部流出或进入下一级脱盐过程，其中管道式破乳器与变压器连接，每个管道式破乳器的电场强度为1500-3000V／cm，电场作用时间5-30S。

Description

一种原油电脱盐工艺
技术领域
本发明属于石油化工领域，涉及一种用于油田及炼油厂含水油料脱盐脱水的工艺。
背景技术
原油电脱盐脱水是提高炼化设备长周期运行的第一关，它能有效减少NaCl、CaCl2、MgCl2等无机盐类、溶于水中的腐蚀物质(部分有机酸、硫类)及水含量，同时对后续工艺过程中催化剂活性起到保护作用，是原油加工中的重要工艺过程。
原油电脱盐工艺是向原油中注入适当的水，溶解原油中的盐类，注入破乳剂对油水乳化液进行化学破乳，进入电脱盐装置，在一定电场、一定温度下的作用下，进一步破坏乳状液，实现油水分离沉降的过程，从而达到脱盐脱水的目的。
目前，原油电脱盐主要采用油水混合设备与电脱盐罐联合使用工艺，为了提高脱盐脱水效果，针对电脱盐罐内部电极组成和供电设备进行系列的技术开发，有竖直极板的交直流电脱盐、水平极板的交流电脱盐、鼠龙极板交流电脱盐等，但这些工艺针对是电极结构和电场形式的改变。
中国专利201019516979.X公布了一种多路与单路组合式进料的二级以上的多级电脱盐-超声波联合的方法。针对二级以上的多级电脱盐装置中单路和多路进料同时存在的情况，提出了电脱盐-超声波联合的方法。在原油进电脱盐罐的多路管路上和进电脱盐罐的单路管路上均并联有超声波作用区，原油流过并联式超声波作用区，在超声波的作用下破乳后，进入电脱盐罐进行重力沉降和／或电场分离。解决了超声波作用区内超声波的分布不均匀或超声波声强大于规定参数而导致乳化或破乳效果不佳的问题。该发明不足之处在于超声波作用声强与原油的性质有关，且对重质原油破乳效果不好。
中国专利200710054331.3公开了脉冲电脱盐脱水工艺是将原油加热后，与破乳剂和洗涤水混合进入两级脱盐罐，其一级电脱盐罐的工艺条件为：注水量3％～15％，强场区脉冲电场强为800V／cm～5000V／cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为6％～50％；二级电脱盐罐的工艺条件为：注水量3％～12％，强场区脉冲电场强为1500V／cm～5000V／cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为0～50％。在此工艺条件的作用下进行脱盐、脱水，脱后原油的含盐量≯3.0mgNaCl／L，含水量≯0.3％，切水含油≯100mg／L，达到了深度脱盐的目的。该技术可适应于轻质、中质和重质原油的电脱盐，具有高效、低耗和环保的优点，其总脱盐率可达95％以上，与普通交流电脱盐技术相比，可节电60％左右。该发明主要是利用脉冲变压器输出脉冲电压在传统电脱盐装置内部实现脉冲电场，脱除原油含水含盐技术。
以上电脱盐工艺均按照传统的电脱盐工艺，只是改进了装置内部的电极布置形式或电场的种类，对电脱盐运行中遇到的问题不能彻底解决。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中原油在电场中停留时间长、耗电大和运行平稳性差等缺点，而提供一种原油电脱盐工艺，以满足油田和炼厂脱盐脱水目的的条件下，能使运行平稳、原油在电场中停留时间短和节约用电。
本发明提供一种原油电脱盐工艺，其技术方案是：原油经原油泵进入装置后，加热到100-160℃，之后进行至少一级的脱盐过程，每级脱盐过程为原油与洗涤水和破乳剂在混合设备内进行混合，之后进入至少一个管道式破乳器进入破乳，破乳后的原油进入沉降罐底部，在沉降罐内进行油水分离，分离后的原油从沉降罐上部流出或进入下一级脱盐过程，其中管道式破乳器与变压器连接，每个管道式破乳器的电场强度为1500-3000V／cm，电场作用时间5-30S，沉降罐内停留时间为20-50min，所述洗涤水的用量为1-15％，优选1-8％，以原油总重量计，破乳剂的用量为5-40ppm。
本发明进一步技术特征在于：管道式破乳器可以立式放置，也可以倾斜放置，也可以是卧式放置。
本发明进一步技术特征在于：管道式破乳器所用的供电电源可以是交流电压或直流电压，也可以是脉冲波形电压。
本发明进一步技术特征在于：原油从管道式破乳器上部进入，下部流出。
本发明进一步技术特征在于：沉降器可以设置电极和供电设备。
本发明进一步技术特征在于：沉降器为卧式放置。
本发明采用管道式破乳器，可以使用如专利号为201120012839.9所公开的管道式破乳器。
本发明适用于原油、成品油以及污油的脱盐脱水等工艺，具有节约电耗、运行平稳等优点，特别适合劣质和重质原油的电脱盐。
本发明提供的电脱盐工艺，与现有的电脱盐工艺相比，具有如下优点：
1)本发明将静电场破乳与沉降分离分成两个单独的设备来完成，改变了传统的电脱盐工艺中将两者集中于一个设备内的思维，具有节约电耗的作用。传统的电脱盐工艺中原油在电场的停留时间为5-10分钟，而本发明的工艺中原油在电场的停留时间只有5-30秒，大大节省原油在电场的停留时间，节省电耗。
2)本发明将静电场破乳与沉降分离分成两个工艺过程，在静电场中不会产生乳化层，使静电场摆脱了乳化层的干扰，电场电流不会因乳化层的增厚而变大，使设备的运行更加平稳。
3)本发明采用管道式破乳器进行原油破乳，与传统电脱盐相比，电场电极面积非常小，然而电场面积的大小与消耗的电耗成正比关系，因而在处理相同性质原油时，本发明能够节省电耗达80-90％以上。
4)本发明采用管道式破乳器进行原油破乳，静电场不受乳化层的影响，因而可以施加比传统电脱盐更高的电场强度来破乳，电场强度可提高1倍，从而提高破乳效果。
5)本发明采用管道式破乳器电极面积很小，电耗小，可以选用比传统电脱盐功率小、数量少的变压器，因而节约设备投资。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的范围。
附图说明
附图1为本发明一级单破乳电脱盐工艺流程图；
附图2为本发明一级双破乳电脱盐工艺流程图；
附图3为本发明二级单破乳电脱盐工艺流程图。
图中所示附图标记为：
1-原料油，2-原油泵，3-换热器，4-混合设备，5-管道式破乳器，6-沉降罐，7-分离后的水，8-破乳剂和洗涤水，9-变压器，10-分离后的原油。
具体实施方式
实施例一：
如附图1，采用一级电脱盐过程，一个管道式破乳器5。原油的脱盐工艺过程为：原料油1经过原油泵2进入换热器3进行换热至100-160℃左右，破乳剂和洗涤水8与换热后的原料油经过混合设备4进行混合，使洗涤水分散于原油中成直径大小为10微米左右的水滴，并通过与原油中的盐接触，让原油中的盐溶于洗涤水中，混合后的原油进入管道式破乳器5的上部，变压器9给管道式破乳器5内部电极供电形成高压静电场进行破乳处理，破乳后的乳化液中水滴直径由10微米增加到100-300微米左右，破乳后的原油从管道式破乳器5的底部流出进入沉降罐6的底部，在沉降罐6内进行油水分离，分离后的原油10从沉降罐6的上部流出，分离后的水7从沉降罐6的底部流出。
采用胜利高酸原油，按照以上工艺路线试验，管道式破乳器的电场强度为2000V／cm，电流10mA，停留时间30秒，试验温度为130℃，洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为78％，含水为0.4％。比传统电脱盐节约电耗90％。
采用沙重原油，按照以上工艺路线试验，管道式破乳器的电场强度为2500V／cm，电流SmA，停留时间30秒，试验温度为130℃，洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为75％，含水为0.1％。比传统电脱盐节约电耗90％。
实施例二：
如附图2，采用一级电脱盐过程，两个管道式破乳器5。原油的脱盐工艺过程为：原料油1经过原油泵2进入换热器3进行换热至100-160℃左右，破乳剂和洗涤水8与换热后的原料油经过混合设备4进行混合，混合后的原油进入第一个管道式破乳器5的上部，变压器9给第一个管道式破乳器5内部电极供电形成高压静电场，进行一次破乳处理，一次破乳后的原油从第一个破乳器5的底部流出再进入第二个管道式破乳器的上部，变压器9给第二个管道式破乳器5内部电极供电形成高压静电场，进行二次破乳处理，二次破乳后的原油从第二个管道式破乳器5的底部流出进入沉降罐6的底部，在沉降罐6进行油水分离，分离后的原油10从沉降罐6的上部流出，分离后的水7从沉降罐6的底部流出。
采用胜利高酸原油，按照以上工艺路线试验，每个管道式破乳器的电场强度为2000V／cm，电流10mA，停留时间30秒，试验温度为130℃，洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为87％，含水为0.2％。比传统电脱盐节约电耗80％。
采用沙重原油，按照以上工艺路线试验，每个管道式破乳器的电场强度为2500V／cm，电流5mA，停留时间30秒，试验温度为130℃，洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为85％，含水为0.1％。比传统电脱盐节约电耗80％。
实施例三：
如附图3，采用二级电脱盐过程，每级电脱盐过程中采用一个管道式破乳器5。原油的脱盐工艺过程为：原料油1经过原油泵2进入换热器3进行换热至100-160℃左右，进入第一级电脱盐过程，即破乳剂和洗涤水8与换热后的原料油经过混合设备4进行混合，混合后的原油进入管道式破乳器5的上部，变压器9给管道式破乳器5内部电极供电形成高压静电场，进行一次破乳处理，一次破乳后的原油从管道式破乳器5的底部流出再进入沉降罐6的底部，在沉降罐6进行油水分离，分离后的水7从沉降罐6的底部流出，分离后的原油从沉降罐6的上部流出，进入第二级电脱盐过程。
采用胜利高酸原油，按照以上工艺路线试验，管道式破乳器的电场强度为2000V／cm，电流10mA，停留时间30秒，试验温度为130℃，每级洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为96％，含水为0.2％。比传统电脱盐节约电耗90％。
采用沙重原油，按照以上工艺路线试验，管道式破乳器的电场强度为2500V／cm，电流5mA，停留时间30秒，试验温度为130℃，每级洗涤水量为10％，沉降罐沉降时间为30分钟。出口原油脱盐率为95％，含水为0.1％。比传统电脱盐节约电耗90％。

Claims (7)

1.一种原油电脱盐工艺，其特征在于：原油经原油泵进入装置后，加热到100-160℃，之后进行至少一级的脱盐过程，每级脱盐过程为原油与洗涤水和破乳剂在混合设备内进行混合，之后进入至少一个管道式破乳器进入破乳，破乳后的原油进入沉降罐底部，在沉降罐内进行油水分离，分离后的原油从沉降罐上部流出或进入下一级脱盐过程，其中管道式破乳器与变压器连接，每个管道式破乳器的电场强度为1500-3000V／cm，电场作用时间5-30S，沉降罐内停留时间为20-50min，所述洗涤水的用量为1-15％，以原油总重量计，破乳剂的用量为5-40ppm。
2.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐工艺，其特征在于：所述洗涤水的用量为1-8％，以原油总重量计。
3.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐工艺，其特征在于：所述管道式破乳器为立式放置、倾斜放置或卧式放置。
4.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐工艺，其特征在于：所述变压器是交流电压、直流电压或脉冲波形电压。
5.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐工艺，其特征在于：所述原油从管道式破乳器上部进入，下部流出。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述沉降器设置电极和供电设备。
7.根据权利要求1或6所述的工艺，其特征在于：所述沉降器为卧式放置。
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