CN106701153A - 高酸原油脱酸工艺方法和脱酸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种脱酸率高，工艺简单，脱酸成本低的高酸原油脱酸工艺方法，包括步骤：A、将高酸原油和脱酸剂按预设的体积比加入超重力机中连续反应t时长，得到中间产物；B、将A步骤的中间产物经行油水分离，获得脱酸原油。本发明利用超重力场中物料微观混合迅速、传质效率高的特点促进反应，相比传统的将脱酸剂与高酸原油直接混合后经过搅拌后沉降分离，相间传质速率比传统的塔器中提高1～3个数量级，相间传质过程得到极大强化，能使原油酸值降至0.5 mgKOH/g以下，达到低酸原油标准。本发明还提供一种高酸原油脱酸装置，利用恒温槽和水套使高酸原油与脱酸剂及超重力机的机体保持一定温度，可以显著提高物料反应的效率，从而提高原油脱酸率。

Description

高酸原油脱酸工艺方法和脱酸装置
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种高酸原油脱酸工艺方法和脱酸装置。
背景技术
当原油的酸值大于0.5 mgKOH/g时称为高酸原油，高酸原油中所含的酸性物质中有90%以上是环烷酸。环烷酸在原油集输处理与加工中，会带来诸多不利影响，引起设备和管线腐蚀，使油水乳化更加严重，增加原油处理浓度，并影响二次加工产品使用性能，必须对其进行脱酸处理。目前，高酸原油的脱酸手段，主要有物理分离法和化学转化法。物理法脱酸主要有：溶剂抽提脱酸、吸附分离等；化学法脱酸主要有酸碱中和法、酯化法、加氢法、热分解法、醇氨法等。其中，醇氨法脱酸的原理是用氨水化学萃取环烷酸，生成溶于溶剂环烷酸胺，醇类起破乳剂的作用，油相和水相依靠密度差实现相分离，用加热法分解环烷酸胺，蒸发回收溶剂和环烷酸，可实现连续生产。该方法能够减少三废排放，实现连续生产，该方法在馏分油脱酸的生产中应用较多。醇氨法脱酸一般是将脱酸剂与原油直接混合后经过搅拌后沉降分离出脱酸油，脱酸油的酸值仍然达不到脱酸标准（酸值<0.5 mgKOH/g）。
发明内容
本发明的首要目的是提出一种脱酸率高，工艺简单，脱酸成本低的高酸原油脱酸工艺方法。
根据本发明提供的高酸原油脱酸工艺方法，包括以下步骤：
A、将高酸原油和脱酸剂按预设的体积比加入超重力机中连续反应t时长，得到中间产物；
B、将A步骤的中间产物经行油水分离，获得脱酸原油。
本发明的高酸原油脱酸工艺方法，利用超重力场中物料微观混合迅速、传质效率高的特点促进反应，相比传统的将脱酸剂与高酸原油直接混合后经过搅拌后沉降分离，相间传质速率比传统的塔器中提高1～3个数量级，相间传质过程得到极大强化，能使原油酸值降至0.5 mgKOH/g以下，达到低酸原油标准。
进一步的，作为优选的实施方式，所述A步骤前还包括A0步骤：将高酸原油、脱酸剂和超重力机的机体温度均保持为温度T1。这样通过保持反应物料的温度和反应物料附着的机体温度均一致，可以显著提高物料反应的效率，从而提高原油脱酸率。
优选的，所述温度T1为30～90 oC。
进一步的，所述A步骤和B步骤之间还包括B0步骤：将A步骤得到的中间产物再送入超重力机中进行循环脱酸，循环次数为N。进行循环脱酸能够显著降低酸值，并且提高脱酸剂利用率，降低成本。
优选的，所述N的取值范围为1≤N≤6。
优选的，所述超重力机内转子的转速为300 rpm～2000 rpm。
优选的，所述高酸原油和脱酸剂预设的体积比为0.2～2.0。
优选的，所述脱酸剂采用醇-氨-水混合物，醇为甲醇或乙醇。
本发明的另一个目的是提供一种高酸原油脱酸装置。
本发明的高酸原油脱酸装置包括：
用于容纳待处理高酸原油的原油罐；
用于容纳脱酸剂的脱酸剂罐；
所述原油罐和脱酸剂罐均置于恒温槽中；
超重力机：完成高酸原油与脱酸剂的液-液萃取过程，以使高酸原油中的有机酸转入水相中；
所述原油罐与脱酸剂罐均通过流道连通至超重力机的进液口；
所述超重力机的转子机体外设有用于保持转子温度的水套。
本发明的高酸原油脱酸装置，利用恒温槽和水套使高酸原油与脱酸剂及超重力机的机体保持一定温度，再通过调节超重力旋转床的转速以及高酸原油和脱酸剂的体积比，在超重力场中连续反应预设时长t完成液-液萃取过程，以使高酸原油中的有机酸转入水相中，利用超重力场中物料微观混合迅速、传质效率高的特点促进反应，从而降低原油的酸值，达到低酸原油标准。
进一步的，所述原油罐和脱酸剂罐与超重力机的进液口连通的流道均由蠕动泵驱动。利用蠕动泵控制精度高，可输送侵蚀性强的流体的特点，有利于精确控制进行脱酸的高酸原油和脱酸剂的体积比，进而控制脱酸质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
本发明的高酸原油脱酸工艺方法，包括以下步骤：
A0：将高酸原油、脱酸剂和超重力机的机体温度均保持为温度T1；
A、将高酸原油和脱酸剂按预设的体积比加入超重力机中连续反应t时长，得到中间产物；
B0：将A步骤得到的中间产物再送入超重力机中进行循环脱酸，循环次数为N；
B、将B0步骤经过N次循环脱酸后的产物经行油水分离，获得脱酸原油。
其中，优选的，温度T1为30～90 oC，反应时长t为2min，N的取值范围为1≤N≤6，所述超重力机内转子的转速为300 rpm～2000 rpm，所述高酸原油和脱酸剂预设的体积比为0.2～2.0，所述脱酸剂采用醇-氨-水混合物，醇为甲醇或乙醇。
效果实例：
调节超重力机的转速为600 rpm，按照1：1的体积比将脱酸剂和原油分别输送到超重力机中，其中高酸原油、脱酸剂及超重力机体温度为80 ℃，连续反应2 min后，完成一次脱除，用烧杯从出液口接取反应混合液，原油中的酸值由1.50 mgKOH/g降低至0.45 mgKOH/g，已低于脱酸标准。
调节超重力机的转速为800 rpm，按照1.25：1的体积比将脱酸剂和原油分别输送到超重力机中，其中高酸原油、脱酸剂及超重力机体温度为70 ℃，连续反应2 min后，完成一次脱除，用烧杯从出液口接取反应混合液，原油中的酸值由1.73 mgKOH/g降低至0.46mgKOH/g，已低于脱酸标准。
调节超重力机的转速为1200 rpm，按照1.25：1的体积比将脱酸剂和原油分别输送到超重力机中，其中高酸原油、脱酸剂及超重力机体温度为80 ℃，连续反应2 min后，完成一次脱除，用烧杯从出液口接取反应混合液，原油中的酸值由1.82 mgKOH/g降低至0.25mgKOH/g，已低于脱酸标准。
调节超重力机的转速为1200 rpm，按照1.25：1的体积比将脱酸剂和原油分别输送到超重力机中，其中高酸原油、脱酸剂及超重力机体温度为80 ℃，连续反应2 min后，完成一次脱除，将经过一次脱酸的样品重新返回到超重力机内进行反应，接取每次循环后的样品测定酸值，重复循环操作四次，高酸原油的脱酸率随着原油在超重力机中循环的次数增加而增加，循环脱酸四次后高酸原油的酸值由 1.82 mgKOH/g的初始值降至0.06 mgKOH/g，脱酸率达96.7%，大大低于脱酸标准，效果十分明显。
本发明的另一目的是提供一种酸原油脱酸装置。
本发明的高酸原油脱酸装置包括：
用于容纳待处理高酸原油的原油罐1；
用于容纳脱酸剂的脱酸剂罐2；
所述原油罐和脱酸剂罐均置于恒温槽3中；
超重力机4：完成高酸原油与脱酸剂的液-液萃取过程，以使高酸原油中的有机酸转入水相中；
所述原油罐1与脱酸剂罐2均通过流道连通至超重力机4的进液口；
所述超重力机4的转子机体外设有用于保持转子温度的水套5。
优选的，所述原油罐1和脱酸剂罐2与超重力机4的进液口连通的流道均由蠕动泵6驱动。利用蠕动泵控制精度高，可输送侵蚀性强的流体的特点，有利于精确控制进行脱酸的高酸原油和脱酸剂的体积比，进而控制脱酸质量。
本发明的高酸原油脱酸装置，利用恒温槽3和水套5使高酸原油与脱酸剂及超重力机4的机体保持一定温度，再通过调节超重力旋转床的转速以及高酸原油和脱酸剂的体积比，在超重力场中连续反应预设时长t完成液-液萃取过程，以使高酸原油中的有机酸转入水相中，利用超重力场中物料微观混合迅速、传质效率高的特点促进反应，从而降低原油的酸值，达到低酸原油标准。

Claims (10)

1.一种高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将高酸原油和脱酸剂按预设的体积比加入超重力机中连续反应t时长，得到中间产物；
B、将A步骤的中间产物经行油水分离，获得脱酸原油。
2.根据权利要求1所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述A步骤前还包括A0步骤：将高酸原油、脱酸剂和超重力机的机体温度均保持为温度T1。
3.根据权利要求2所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述温度T1为30～90 oC。
4.根据权利要求1所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述A步骤和B步骤之间还包括B0步骤：将A步骤得到的中间产物再送入超重力机中进行循环脱酸，循环次数为N。
5.根据权利要求4所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述N的取值范围为1≤N≤6。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述超重力机内转子的转速为300 rpm～2000 rpm。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述高酸原油和脱酸剂预设的体积比为0.2～2.0。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的高酸原油脱酸工艺方法，其特征在于所述脱酸剂采用醇-氨-水混合物，醇为甲醇或乙醇。
9.一种高酸原油脱酸装置，其特征在于包括：
用于容纳待处理高酸原油的原油罐；
用于容纳脱酸剂的脱酸剂罐；
所述原油罐和脱酸剂罐均置于恒温槽中；
超重力机：完成高酸原油与脱酸剂的液-液萃取过程，以使高酸原油中的有机酸转入水相中；
所述原油罐与脱酸剂罐均通过流道连通至超重力机的进液口；
所述超重力机的转子机体外设有用于保持转子温度的水套。
10.根据权利要求9所述的高酸原油脱酸装置，其特征在于所述原油罐和脱酸剂罐与超重力机的进液口连通的流道均由蠕动泵驱动。
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