CN107541242A - 原油电脱盐工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种原油电脱盐工艺。将预热的原油、原油稀释剂与一级注水进行混合，经过超声波破乳作用后，进行一级电脱盐；一级电脱盐后的原油与二级注水进行混合，进行二级电脱盐，即得。本发明能够显著的提高重油稠油的脱盐脱水效果，且成本低、能耗小、适应性强、综合效果好、易于推广应用。该方法可以有效的解决重油稠油难于脱盐处理的难题，满足炼油厂生产需求。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种原油电脱盐工艺。
背景技术
原油电脱盐装置是典型炼油企业原油的第一道处理工艺装置，其运行好坏直接关系到下游装置的安稳长期运行。美国、欧洲、日本、中东等区域，基本上以加工轻质原油为主，单独采用高速电脱盐工艺就能达标运行。近年来，随着石油资源的日益枯竭和需求增加，重油、稠油及非常规原油的开采力度不断加大，部分发展中国家和地区开始加工该类特殊原油，但大部分采用的是常规交流电脱盐、交直流电脱盐、直流电脱盐，配伍一定的原油处理剂(表面润湿剂和破乳剂)，大部分情况下均能满足生产的要求，但脱后盐含量水含量超标现象也日益凸显。
国内加工的原油部分来于自产，部分依靠进口。国产原油主要分布在大庆、胜利、辽河、长庆、中原等，基本采用系统内生产系统内消化的原则。而随着部分老油田产量的下降，为实现稳产，大多数油田采用了三采技术，因此，重油、稠油的产量近年来急剧上升，给集中加工此类劣质原油的炼厂带来了很大的挑战。另外，进口原油中重质、劣质的份额在逐步上升，也对部分集中加工的中石化、中石油及其他炼油企业带来了很大的挑战。国内的电脱盐技术，与国外技术基本相当，对于重质劣质原油没有特别好的效果，主要是依赖于追加脱盐罐、引进国外高效破乳剂等方法，但都出现了不同程度的脱后含盐含水不达标，甚至超标严重的情况。
重油稠油与一般稀油比较，具有密度大、粘度大、凝固点较高、胶质、沥青质、重金属含量高，残炭高、灰分高、流动性差等特点从而使重油稠油在电脱盐罐内容易乳化，在油水界面处生成稳定的难以破除的乳化物。在电脱盐设备运行过程中，运行电流比较高，一旦形成顽固乳化层，会在很短时间内出现电流快速升高、短路、跳闸等情况，严重影响电脱盐装置平稳运行，同时会使电脱盐装置脱盐效率下降，脱后原油含盐合格率降低，能耗高、设备腐蚀和结垢加剧，下游装置催化剂用量增加，产品质量合格率低，同时也直接关系到炼油厂的经济效益。当前，在加工重油稠油过程中，急需开发出一种适应性强、综合效果好的工艺或组合技术，来解决面临或即将大幅面临的生产难题。
现有的涉及重油稠油加工的专利大多是有关电脱盐装置进行改造优化的，有关加工方法的专利很少。发明专利CN200710054331.3从电脱盐设备以及操作条件上进行了技术创新，没有涉及工艺方法。发明专利CN93102196.0涉及的是渣油电脱盐方法，主要从电脱盐装置操作条件上如电场强度、注水量、脱盐温度、混合强度、操作压力等进行了创新。发明专利CN200610091044.5通过对进油方式和电场的改造达到小罐体大处理量的技术目的，实际上是一种高速电脱盐技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种原油电脱盐工艺，成本低、能耗小、适应性强、综合效果好，解决重油稠油电脱盐生产难题。
本发明所述的原油电脱盐工艺，步骤如下：
(1)将预热的原油、原油稀释剂与一级注水进行混合，经过超声波破乳作用后，进行一级电脱盐；
(2)一级电脱盐后的原油与二级注水进行混合，进行二级电脱盐，即得。
步骤(1)中所述的预热温度为40-80℃。
步骤(1)中所述的原油稀释剂为C5-C10烷烃、环烷烃、C6-C10芳香烃、非标汽油、重整生成油、拔头油、戊烷原料油、轻裂解料、重裂解料、加氢裂化尾油、芳烃抽余油或石脑油中的一种或几种。
步骤(1)中所述的原油稀释剂的加入量为原油质量的5-30％。
步骤(1)中所述的一级注水的用量为原油质量的3-15％，优选5-8％。
步骤(1)中所述的超声波强度为0.1-0.9W/cm2。
步骤(1)中所述的一级电脱盐操作条件是温度为135-155℃，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min。
步骤(2)中所述的二级注水的用量为原油质量的3-15％，优选5-8％。
步骤(2)中所述的二级电脱盐操作条件是温度为135-155℃，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min。
本发明提供一种用于粘度、密度、酸值、含盐量、含水量比较高的重油及稠油的电脱盐工艺。本工艺克服了现有的重油稠油脱盐脱水常规方法不能达到相应技术标准和要求的难题，提出了一种重油稠油添加稀释剂与超声波破乳电脱盐联合应用的新工艺，本工艺能够显著的提高重油稠油的脱盐脱水效果，且成本低、能耗小、适应性强、综合效果好、易于推广应用。
将预热的原油、原油稀释剂、注水通过静态混合器或者其他混合设备进行充分混合，之后进入超声波作用区，经过超声波破乳作用后，进入常规电脱盐装置，在压力为1.0MPa，温度135-155℃，注水量为原油质量的3-15％，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min操作条件下进行二级电脱盐。
由于重油稠油粘度比较大，所以本发明在原油与原油稀释剂混合之前对原油进行预热降低其粘度，在预热过程中还可以脱除一部分盐和水。温度太低粘度没有太大变化，太高则会增加能耗，所以本发明所述原油预热温度为40-80℃，优选50-65℃。
增大油水密度差是提高脱盐率的一种有效途径，而重油稠油密度大导致油水密度差非常小增加了脱盐难度。本发明采用向原油中加入一部分密度比较低的原油稀释剂的方法，此方法可以显著降低重油稠油的密度使油水密度差增大提高脱盐率。所述原油稀释剂沸点在30-185℃之间。所述原油稀释剂的加入量为原油质量的5-30％，优选10-20％。此原油稀释剂由于沸点较低，在后续加工过程中可以通过闪蒸的方式回收，循环利用。
超声波破乳电脱盐技术是一种新的电脱盐技术，它具有成本低、能耗小、效果好、没有污染等优点，本发明采用此新型技术对重油稠油进行脱盐。所述超声波作用区的超声波强度为0.1-0.9W/cm2，优选0.5-0.8W/cm2。
电脱盐温度是一个重要的电脱盐影响因素，提高电脱盐温度可以降低原油的粘度，增大油水密度差，进而提高脱盐率。但是温度太高会增加太多能耗，太低不能明显降低重油稠油的粘度，本发明采用的电脱盐操作温度为135-155℃，优选140-145℃。
所述的电场强度为300-1500V/cm，优选700-1000V/cm。
由于重油稠油脱盐难度较大，本发明采用的停留时间较长，使电场作用时间延长，提高脱盐率，所述停留时间为30-90min，优选60min。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明能够显著的提高重油稠油的脱盐脱水效果，且成本低、能耗小、适应性强、综合效果好、易于推广应用。该方法可以有效的解决重油稠油难于脱盐处理的难题，满足炼油厂生产需求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图中：1、一级静态混合器；2、超声波作用器；3、一级电脱盐罐；4、二级静态混合器；5、二级电脱盐罐。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，原油电脱盐工艺过程为：将预热的原油、原油稀释剂、一级注水经过一级静态混合器进行混合，之后进入超声波作用器，经过超声波作用区破乳后，进入一级电脱盐罐，在重力沉降和高压电场共同作用下实现一级脱盐脱水，脱后的含盐污水从罐底排出，脱后的原油从罐顶导出后与二级注水通过二级静态混合器混合后进入二级电脱盐罐，在重力沉降和高压电场共同作用下实现二级脱盐脱水，脱后的含盐污水从罐底排出，脱后的原油从罐顶导出。电脱盐装置操作条件为：压力为1.0MPa，温度135-155℃，注水量为原油质量的3-15％，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min。
实施例1
采用本工艺对密度为0.942g/m3，水含量为0.88％，盐含量为62.3mg/L的辽河原油进行脱水脱盐处理，预热温度60℃，加入原油重量10％轻裂解料，超声波强度为0.5W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度140℃，注水量为原油质量的5％，电场强度为600V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.35％，脱后盐含量4.5mg/L。
实施例2
采用本工艺对密度为0.942g/m3，水含量为0.88％，盐含量为62.3mg/L的辽河原油进行脱水脱盐处理，预热温度55℃，加入原油重量8％己烷，超声波强度为0.3W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度140℃，注水量为原油质量的5％，电场强度为600V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.45％，脱后盐含量6.8mg/L。
实施例3
采用本工艺对密度为0.942g/m3，水含量为0.88％，盐含量为62.3mg/L的辽河原油进行脱水脱盐处理，预热温度60℃，加入原油重量14％芳烃抽余油，超声波强度为0.6W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度140℃，注水量为原油质量的5％，电场强度为600V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.28％，脱后盐含量3.4mg/L。
实施例4
采用本工艺对密度为0.942g/m3，水含量为0.88％，盐含量为62.3mg/L的辽河原油进行脱水脱盐处理，预热温度65℃，加入原油重量20％重裂解料，超声波强度为0.8W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度145℃，注水量为原油质量的5％，电场强度为600V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.25％，脱后盐含量2.8mg/L。
实施例5
采用本工艺对密度为0.985g/m3，水含量为1.65％，盐含量为111.3mg/L的委内瑞拉BSK原油进行脱水脱盐处理，预热温度65℃，加入原油重量8％拔头油，超声波强度为0.5W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度145℃，注水量为原油质量的8％，电场强度为800V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.65％，脱后盐含量10.5mg/L。
实施例6
采用本工艺对密度为0.985g/m3，水含量为1.65％，盐含量为111.3mg/L的委内瑞拉BSK原油进行脱水脱盐处理，预热温度65℃，加入原油重量12％戊烷原料油，超声波强度为0.7W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度145℃，注水量为原油质量的8％，电场强度为800V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.43％，脱后盐含量8.4mg/L。
实施例7
采用本工艺对密度为0.985g/m3，水含量为1.65％，盐含量为111.3mg/L的委内瑞拉BSK原油进行脱水脱盐处理，预热温度65℃，加入原油重量18％加氢裂化尾油，超声波强度为0.8W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度145℃，注水量为原油质量的8％，电场强度为800V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.38％，脱后盐含量4.6mg/L。
实施例8
采用本工艺对密度为0.985g/m3，水含量为1.65％，盐含量为111.3mg/L的委内瑞拉BSK原油进行脱水脱盐处理，预热温度65℃，加入原油重量25％石脑油，超声波强度为0.8W/cm2，操作压力为1.0MPa，温度145℃，注水量为原油质量的8％，电场强度为800V/cm，停留时间为60min，经过两级电脱盐处理后，原油的脱后水含量0.29％，脱后盐含量2.8mg/L。
Claims (9)
1.一种原油电脱盐工艺，其特征在于步骤如下：
(1)将预热的原油、原油稀释剂与一级注水进行混合，经过超声波破乳作用后，进行一级电脱盐；
(2)一级电脱盐后的原油与二级注水进行混合，进行二级电脱盐，即得。
2.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的预热温度为40-80℃。
3.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的原油稀释剂为C5-C10烷烃、环烷烃、C6-C10芳香烃、非标汽油、重整生成油、拔头油、戊烷原料油、轻裂解料、重裂解料、加氢裂化尾油、芳烃抽余油或石脑油中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的原油稀释剂的加入量为原油质量的5-30％。
5.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的一级注水的用量为原油质量的3-15％。
6.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的超声波强度为0.1-0.9W/cm2。
7.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(1)中所述的一级电脱盐操作条件是温度为135-155℃，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min。
8.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(2)中所述的二级注水的用量为原油质量的3-15％。
9.根据权利要求1所述的原油电脱盐工艺，其特征在于步骤(2)中所述的二级电脱盐操作条件是温度为135-155℃，电场强度为300-1500V/cm，停留时间为30-90min。
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