CN108929716A

CN108929716A - 原油脱盐系统及方法

Info

Publication number: CN108929716A
Application number: CN201710385498.1A
Authority: CN
Inventors: 刘海澄; 王宏德; 相养冬; 杨长文; 黄鹤; 赵刚; 王浩; 鲍磊; 田伟
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-04
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: CN108929716B

Abstract

本发明提供了一种原油脱盐系统及方法。原油脱盐系统包括原油罐、脱盐装置、污水处理装置以及反相破乳剂供应罐；原油罐与脱盐装置连通，脱盐装置用于对原油罐输送的原油进行脱盐处理；脱盐装置与污水处理装置连通，污水处理装置用于处理脱盐装置排出的污水；反相破乳剂供应罐与污水处理装置连通，反相破乳剂供应罐用于向污水处理装置供应反相破乳剂。这样，将反相破乳剂通入污水处理装置与脱盐处理产生的污水混合，能够利用反相破乳剂将污水中的乳化油破乳，从而使污水中的水相和油相分离开来，降低后续污水处理的难度。

Description

原油脱盐系统及方法

技术领域

本发明涉及石油加工技术领域，具体而言，涉及一种原油脱盐系统及方法。

背景技术

原油常减压是炼油厂的龙头装置，而电脱盐又是常减压蒸馏的第一道工序。如果原油电脱盐后盐含量高，将直接影响一次、二次加工装置的安全运行，对其后续加工装置造成设备腐蚀、塔顶空冷器穿孔、加热炉管结垢，甚至导致操作紊乱、冲塔、催化裂化催化剂中毒、加氢催化剂撇头等事故。因此，在加工过程中，首先要对原油进行严格的脱盐脱水处理。

然而，随着石油资源的减少及强化采油技术的不断发展，原油重质化和劣质化的趋势在明显加快，原油采出液的盐含量增大、水含量增大，成分复杂，乳化性增强，破乳难度增大。这就造成电脱盐脱出的污水中会含有大量的乳化油及其它悬浮物、泥沙等，对后续的污水处理造成困难。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种原油脱盐系统及方法，以解决现有技术中劣质重油脱盐过程中排出的污水后续处理难度大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种原油脱盐系统，其包括：原油罐；脱盐装置，原油罐与脱盐装置连通，脱盐装置用于对原油罐输送的原油进行脱盐处理；污水处理装置，脱盐装置与污水处理装置连通，污水处理装置用于处理脱盐装置排出的污水；以及反相破乳剂供应罐，反相破乳剂供应罐与污水处理装置连通，反相破乳剂供应罐用于向污水处理装置供应反相破乳剂。

进一步地，污水处理装置设置有污水进口、水相出口和油相出口，污水进口与脱盐装置连通，油相出口与原油罐和脱盐装置之间的管路连通。

进一步地，脱盐装置为多个，多个脱盐装置串联设置，且最初级脱盐装置与原油罐连通；污水处理装置为多个，且脱盐装置与污水处理装置一一对应连通设置。

进一步地，多个串联设置的脱盐装置中，最末级脱盐装置对应设置的污水处理装置的水相出口与最初级脱盐装置连通，以对最初级脱盐装置进行注水。

进一步地，污水处理装置的内部还设置有进水分布器，进水分布器与污水进口连通。

进一步地，进水分布器包括：进水管，进水管与污水进口连通；第一布水主管，第一布水主管与进水管连通；以及至少一个第一布水支管，第一布水支管与第一布水主管连通，第一布水支管上设置有第一布水口。

进一步地，污水处理装置的内部还设置有出水分布器，出水分布器与水相出口连通。

进一步地，出水分布器包括：出水管，出水管与水相出口连通；第二布水主管，第二布水主管与出水管连通；以及至少一个第二布水支管，第二布水支管与第二布水主管连通，第二布水支管上设置有第二布水口。

进一步地，污水处理装置还设置有泥沙出口和冲洗水进口，污水处理装置内还设置有反冲洗器，反冲洗器与冲洗水进口连通，且反冲洗器用于将泥沙冲洗至泥沙出口排出。

进一步地，反冲洗器包括：反冲洗进水管，反冲洗进水管与冲洗水进口连通；第三布水主管，第三布水主管与反冲洗进水管连通；以及至少一个第三布水支管，第三布水支管与第三布水主管连通，且第三布水支管上设置有反冲洗喷嘴。

进一步地，污水处理装置的底部设置有球形封头，各反冲洗喷嘴的喷水方向与球形封头正对于喷水方向的位置的切线方向之间的夹角为50～70°，反冲洗喷嘴距离球形封头内壁的高度为3～5cm。

进一步地，污水处理装置中还设置有拱形隔板，拱形隔板设置有第一通孔，第三布水支管穿过第一通孔设置，使第三布水主管和反冲洗喷嘴分别位于拱形隔板的上下两侧。

进一步地，拱形隔板设置有与第一通孔相互隔离设置的至少一个第二通孔，第二通孔的孔径为10～15mm，且第二通孔的开孔率为50～70％。

进一步地，冲洗水进口与水相出口连通。

进一步地，污水处理装置为立式沉降罐，污水进口位于立式沉降罐的下部，水相出口位于立式沉降罐的上部，且油相出口位于立式沉降罐的顶部；优选地，立式沉降罐的高径比为1.5～3:1。

进一步地，原油脱盐系统还包括注水罐，注水罐与脱盐装置连通，注水罐用于向脱盐装置注入脱盐水或净化水。

进一步地，原油脱盐系统还包括破乳剂供应罐，破乳剂供应罐与原油罐和脱盐装置之间的管路连通，破乳剂供应罐用于向原油中加入破乳剂。

进一步地，原油脱盐系统还包括换热装置，换热装置设置在原油罐与脱盐装置连通的管路上，换热装置位于破乳剂供应罐的下游，且油相出口与原油罐和换热装置之间的管路连通。

根据本发明的另一方面，还提供了一种原油脱盐方法，其包括以下步骤：对原油进行脱盐处理，得到脱盐原油和污水；将污水与反相破乳剂混合后进行净化处理。

进一步地，净化处理的步骤中得到了水相和油相，原油脱盐方法还包括将油相返回至脱盐处理中的步骤。

进一步地，对原油进行脱盐处理的步骤中，连续对原油进行多次脱盐处理；净化处理的步骤包括：分别对每一次脱盐处理的步骤中产生的污水进行净化处理。

进一步地，原油脱盐方法还包括：对最后一次脱盐处理产生的污水进行净化处理后，将得到的水相返回至第一次脱盐处理的步骤。

进一步地，净化处理的步骤中还得到了泥沙，原油脱盐方法还包括对泥沙进行反冲洗的步骤；优选地，利用水相对泥沙进行反冲洗。

进一步地，反相破乳剂为清水型破乳剂；优选地，反相破乳剂为HLB值7.5～10的三嵌段聚醚型破乳剂；更优选地，反相破乳剂为SP169、AP167、AP166及AP165的一种或多种。

进一步地，每千克污水中反相破乳剂的加入量为20～50mg。

进一步地，在将原油进行脱盐处理的步骤之前，原油脱盐方法还包括将原油与破乳剂进行混合的步骤。

进一步地，进行脱盐处理的步骤中还包括向原油中注水的步骤；优选注水步骤中注入脱盐水或净化水。

进一步地，净化处理的时间为60～180min。

应用本发明的技术方案，原油脱盐系统包括原油罐、脱盐装置、污水处理装置以及反相破乳剂供应罐；原油罐与脱盐装置连通，脱盐装置用于对原油罐输送的原油进行脱盐处理；脱盐装置与污水处理装置连通，污水处理装置用于处理脱盐装置排出的污水；反相破乳剂供应罐与污水处理装置连通，反相破乳剂供应罐用于向污水处理装置供应反相破乳剂。这样，将反相破乳剂通入污水处理装置与脱盐处理产生的污水混合，能够利用反相破乳剂将污水中的乳化油破乳，从而使污水中的水相和油相分离开来，降低后续污水处理的难度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统示意图；

图2示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的进水分布器的安装示意图；

图3示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的进水分布器的俯视图；

图4示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的出水分布器的安装示意图；

图5示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的出水分布器的俯视图；

图6示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的反冲洗器的安装示意图；以及

图7示出了根据本发明一种实施例的原油脱盐系统中的反冲洗器的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、原油罐；20、注水罐；30、脱盐装置；40、污水处理装置；41、泥沙出口；42、水相出口；43、冲洗水进口；44、油相出口；45、进水分布器；451、进水管；452、第一布水主管；453、第一布水支管；46、出水分布器；461、出水管；462、第二布水主管；463、第二布水支管；47、反冲洗器；471、反冲洗进水管；472、第三布水主管；473、第三布水支管；48、拱形隔板；50、破乳剂供应罐；60、反相破乳剂供应罐；70、换热装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

原油根据API度大小，一般将API度为15至20的原油称为重质原油、API度为0至10的原油称为超重原油，我们将API度小于等于20的原油统称为劣质重油。

正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中劣质重油脱盐过程中排出的污水存在后续处理难度大的问题。

为了解决这一问题，本发明提供了一种原油脱盐系统，如图1所示，该原油脱盐系统包括原油罐10，脱盐装置30，污水处理装置40以及反相破乳剂供应罐60；原油罐10与脱盐装置30连通，脱盐装置30用于对原油罐10输送的原油进行脱盐处理；脱盐装置30与污水处理装置40连通，污水处理装置40用于处理脱盐装置30排出的污水；反相破乳剂供应罐60与污水处理装置40连通，反相破乳剂供应罐60用于向污水处理装置40供应反相破乳剂。

本发明提供的上述原油脱盐系统包括原油罐10、脱盐装置30、污水处理装置40以及反相破乳剂供应罐60；原油罐10与脱盐装置30连通，脱盐装置30用于对原油罐10输送的原油进行脱盐处理；脱盐装置30与污水处理装置40连通，污水处理装置40用于处理脱盐装置30排出的污水；反相破乳剂供应罐60与污水处理装置40连通，反相破乳剂供应罐60用于向污水处理装置40供应反相破乳剂。这样，将反相破乳剂通入污水处理装置40与脱盐处理产生的污水混合，能够利用反相破乳剂将污水中的乳化油破乳，从而使污水中的水相和油相分离开来，降低后续污水处理的难度。

本发明可适用于轻质原油、中质原油和劣质重油的脱盐处理。尤其对于劣质重油原油的脱盐处理，排出的污水中除盐之外还会含有大量的乳化油及其它悬浮物、泥沙等杂质，通过本发明的技术方案，能够对劣质重油脱盐处理后排出的污水进行净化处理，从而能够显著降低脱盐处理后排出的污水后续处理的难度。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40设置有污水进口、水相出口42和油相出口44，污水进口与脱盐装置30连通，油相出口44与原油罐10和脱盐装置30之间的管路连通。这样，能够将污水处理装置40中分离出来的油相返回至原油脱盐前，从而回收了大部分电脱盐污水中的乳化油。

在一种优选的实施方式中，脱盐装置30为多个，多个脱盐装置30串联设置，且最初级脱盐装置30与原油罐10连通；污水处理装置40为多个，且脱盐装置30与污水处理装置40一一对应连通设置。这样能够利用多级脱盐处理更有效地降低原油中的盐水含量。同时，针对性地对每一级脱盐处理产生的污水进行单独净化，有利于根据处理后水相的不同净化程度做针对性利用。

在一种优选的实施方式中，多个串联设置的脱盐装置30中，最末级脱盐装置30对应设置的污水处理装置40的水相出口42与最初级脱盐装置30连通，以对最初级脱盐装置30进行注水。多级脱盐处理过程中，前面部分脱盐处理产出的污水中的盐含量较高，越往后污水中的盐含量会顺次降低。该实施例中将最后一级脱盐污水进行净化后，得到的水相中的盐含量最低，将其返回最初级脱盐装置30中可以作为注水使用。这样提高了水的利用率，降低成本。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40的内部还设置有进水分布器45，进水分布器45与污水进口连通。利用进水分布器45有利于防止进水对污水处理装置40内的流体产生扰动，从而可以为污水处理提供更稳定的反向破乳和沉降环境，提高处理效果。

上述进水分布器45优选采用管式分布器。在一种优选的实施方式中，如图2和3所示，进水分布器45包括进水管451，第一布水主管452以及至少一个第一布水支管453；进水管451与污水进口连通；第一布水主管452与进水管451连通；第一布水支管453与第一布水主管452连通，第一布水支管453上设置有第一布水口。该进水分布器45具有较好的布水性能。

优选地，如图3所示，上述第一布水支管453为平行设置的10～20根，且第一布水支管453沿第一布水主管452的轴向等间隔设置，第一布水主管452与进水管451的连通点为第一布水主管452的中心。这样，污水就能够从第一布水主管452的中心位置进入，均匀地从第一布水支管453的布水口流出。

更优选地，布水口为设置在第一布水支管453下方的5～15mm宽的缝隙；第一布水主管452的内径为100～150mm，第一布水支管453的内径为40～50mm。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40的内部还设置有出水分布器46，出水分布器46与水相出口42连通。同理，设置出水分布器46有利于防止出水对污水处理装置40内的流体产生扰动，从而可以为污水处理提供更稳定的反向破乳和沉降环境，提高处理效果。

在一种优选的实施方式中，如图4和5所示，出水分布器46包括出水管461，第二布水主管462，以及至少一个第二布水支管463；出水管461与水相出口42连通；第二布水主管462与出水管461连通；第二布水支管463与第二布水主管462连通，第二布水支管463上设置有第二布水口。该出水分布器46具有较好的布水性能。具体地，出水分布器46与进水分布器45的结构相同，只是进出水流向不同。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40还设置有泥沙出口41和冲洗水进口43，污水处理装置40内还设置有反冲洗器47，反冲洗器47与冲洗水进口43连通，且反冲洗器47用于将泥沙冲洗至泥沙出口41排出。经脱盐处理后的污水中除了乳化油、盐分等以外，还含有泥沙等杂质。在污水处理装置40的沉降作用下，这些杂质会沉降下来从泥沙出口41排出。设置冲洗水进口43和反冲洗器47，能够对积累在污水处理装置40底部的泥沙进行冲洗，从而避免其堵塞在泥沙出口41附近造成设备运行障碍。

在一种优选的实施方式中，如图6和7所示，反冲洗器47包括反冲洗进水管471，第三布水主管472，以及至少一个第三布水支管473；反冲洗进水管471与冲洗水进口43连通；第三布水主管472与反冲洗进水管471连通；第三布水支管473与第三布水主管472连通，且第三布水支管473上设置有反冲洗喷嘴。在实际工作中，反冲洗水从反冲洗进水管471进入，通过第三布水主管472流入各第三布水支管473中，然后从反冲洗喷嘴喷出，对泥沙进行冲洗。这样一方面能够更全面地冲洗泥沙，防止处理漏洞，另一方面还可以尽量缓解冲洗时的扰动，维持稳定处理环境。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40的底部设置有球形封头，各反冲洗喷嘴的喷水方向与球形封头正对于喷水方向的位置的切线方向之间的夹角为50～70°(如图6中的α角)，反冲洗喷嘴距离球形封头内壁的高度为3～5cm。这样更有利于将泥沙冲洗出来。

优选地，如图7所示，第三布水主管472为圆环形管，圆环形管由内至外为同心的1～4个，沿水平径向相邻的圆环形管的中心线之间的距离为50～70cm。更优选地，每个圆环形管根据环形轴线长度分成数段，每段长度为2～4米，每段分别与反冲洗进水管471相连接；第三布水支管473位于第三布水主管472的下方，各相邻的第三布水支管473之间的轴线环形长度为40～70cm。该尺寸下的反冲洗器47具有更好的冲洗效果。

在一种优选的实施方式中，如图6所示，污水处理装置40中还设置有拱形隔板48，拱形隔板48设置有第一通孔，第三布水支管473穿过第一通孔设置，使第三布水主管472和反冲洗喷嘴分别位于拱形隔板48的上下两侧。设置拱形隔板48能够为泥沙的冲洗提供相对独立的空间，从而可以进一步防止反冲洗时造成的扰动。

在一种优选的实施方式中，拱形隔板48设置有与第一通孔相互隔离设置的至少一个第二通孔，第二通孔的孔径为10～15mm，且第二通孔的开孔率为50～70％。利用第二通孔可以进一步防止泥沙在拱形隔板48上沉积。具体地，拱形隔板48为弧形钢板。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，冲洗水进口43与水相出口42连通。这样能够进一步提高资源利用率，以各污水处理装置40产出的水相作为自身的反冲洗水。

在一种优选的实施方式中，污水处理装置40为立式沉降罐，污水进口位于立式沉降罐的下部，水相出口42位于立式沉降罐的上部，且油相出口44位于立式沉降罐的顶部；优选地，立式沉降罐的高径比为1.5～3:1。这样，污水从下部进入立式沉降罐，在反相破乳剂的作用下发生进一步地油水分离。油相因密度较轻从顶部的油相出口44排出，水相从上部的水相出口42排除，完成稳定地油水分离。

在一种优选的实施方式中，原油脱盐系统还包括注水罐20，注水罐20与脱盐装置30连通，注水罐20用于向脱盐装置30注入脱盐水或净化水。在原油脱盐处理过程中需要对原油进行注水，从而有利于提高其脱盐脱水效果。

在一种优选的实施方式中，原油脱盐系统还包括破乳剂供应罐50，破乳剂供应罐50与原油罐10和脱盐装置30之间的管路连通，破乳剂供应罐50用于向原油中加入破乳剂。加入破乳剂能够降低原油粘度，从而提高脱盐脱水效果。

在一种优选的实施方式中，原油脱盐系统还包括换热装置70，换热装置70设置在原油罐10与脱盐装置30连通的管路上，换热装置70位于破乳剂供应罐50的下游，且油相出口44与原油罐10和换热装置70之间的管路连通。利用换热装置70可以提高原油温度，降低其粘度，从而可以进一步提高脱盐脱水效果。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述原油脱盐系统进行原油脱盐的方法，其包括以下步骤：对原油进行脱盐处理，得到脱盐原油和污水；将污水与反相破乳剂混合后进行净化处理。这样，将反相破乳剂与脱盐处理产生的污水混合，能够利用反相破乳剂将污水中的乳化油破乳，从而使污水中的水相和油相分离开来，降低后续污水处理的难度。

在一种优选的实施方式中，净化处理的步骤中得到了水相和油相，原油脱盐方法还包括将油相返回至脱盐处理中的步骤。这样，能够将污水净化处理中分离出来的油相返回至原油脱盐阶段，从而有利于污油的回收。

在一种优选的实施方式中，对原油进行脱盐处理的步骤中，连续对原油进行多次脱盐处理；净化处理的步骤包括：分别对每一次脱盐处理的步骤中产生的污水进行净化处理。这样能够利用多级脱盐处理更有效地降低原油中的盐水含量。同时，针对性地对每一级脱盐处理产生的污水进行单独净化，有利于根据处理后水相的不同净化程度做针对性利用。

在一种优选的实施方式中，原油脱盐方法还包括：对最后一次脱盐处理产生的污水进行净化处理后，将得到的水相返回至第一次脱盐处理的步骤。多级脱盐处理过程中，前面部分脱盐处理产出的污水中的盐含量较高，越往后污水中的盐含量会顺次降低。该实施例中将最后一级脱盐污水进行净化后，得到的水相中的盐含量最低，将其返回最初级脱盐处理中可以作为注水使用。这样有利于提高了水资源的利用率，降低成本。

在一种优选的实施方式中，净化处理的步骤中还得到了泥沙，原油脱盐方法还包括对泥沙进行反冲洗的步骤。经脱盐处理后的污水中除了乳化油、盐分等以外，还含有泥沙等杂质。在污水净化处理的过程中，这些杂质会沉降下来。对泥沙进行反冲洗能够避免其堵塞在泥沙出口处附近造成设备运行障碍。优选地，利用水相对泥沙进行反冲洗，这样能够进一步提高资源利用率。

在一种优选的实施方式中，反相破乳剂为清水型破乳剂；优选地，反相破乳剂为HLB值7.5～10的三嵌段聚醚型破乳剂。这些反相破乳剂的反相破乳效果较强，能够进一步提高脱盐污水的油水分离效果。更优选地，反相破乳剂包括但不限于SP169、AP167、AP166及AP165的一种或多种。在一种优选的实施方式中，每千克污水中反相破乳剂的加入量为20～50mg。该用量下的油水分离效果更佳。

在一种优选的实施方式中，在将原油进行脱盐处理的步骤之前，原油脱盐方法还包括将原油与破乳剂进行混合的步骤。加入破乳剂能够降低原油粘度，从而提高脱盐脱水效果。

在一种优选的实施方式中，进行脱盐处理的步骤中还包括向原油中注水的步骤；优选注水步骤中注入脱盐水或净化水。这有利于进一步提高其脱盐脱水效果。

优选地，净化处理的时间为60～180min。

优选地，将原油与破乳剂进行混合的步骤之后，还包括换热升温的过程。这样能够提高原油温度，降低原油粘度，从而进一步提高后期的脱盐脱水效果。更优选地，换热后的原油温度为120～150℃。实际操作中，脱盐处理过程中得到的脱盐原油会进入后续的蒸馏过程，经常压蒸馏和减压蒸馏分离其中的轻中质组分。优选利用减压蒸馏出来的减压渣油与原油进行换热。

以下通过实施例进一步说明本发明的有益效果：

实施例1

某种劣质重油的密度为968.4kg/m³(20℃)，API度为13.6、50℃运动粘度为584.3mm²/s、80℃运动粘度为90.72mm²/s；凝点为-16℃、酸值为5.43mgKOH/g、蜡含量为2.8m％，硫含量为1680μg/g，胶质和沥青质分别18.53m％和3.5m％，盐含量为8.6mgNaCl/L。

该种原油进行常减压蒸馏，装置加工量为300万吨/年。采用两级电脱盐，电脱盐操作条件如下：油溶性破乳剂的注入量30毫克/千克原油，在原油泵前注入；一级注水6％、二级注水7％；原油经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为＜3mgNaCl/L，水含量为0.2m％；一级电脱盐脱出污水含油量为700PPM，二级电脱盐脱出水含油量400PPM；

分别利用一、二级立式沉降罐处理上述一、二级脱盐污水，一、二级立式沉降罐均为罐直径4.0米、罐高6.0米。每千克脱盐污水中加入50毫克SP169反相破乳剂，脱盐污水分别从两个立式沉降罐的中下部进入，水中的乳化油经破乳上浮从立式罐的顶部返回原油泵前回收利用。立式沉降罐的上部设水相出口，二级脱盐污水经立式沉降罐处理后的产出的水相的一部分作为一级电脱盐的注水。在立式沉降罐底部设置泥砂反冲洗器，冲洗水为各自产出的水相，其中一级立式沉降罐产出的水相一部分作为冲洗水，一部分同泥沙一起排出至污水处理厂；二级立式沉降罐产出的水相一部分作为冲洗水，一部分如前文所述作为一级电脱盐的注水。立式沉降罐中设置进水分布器和出水分布器，详细结构见附图2和4，罐底部反冲洗器结构见附图6。

具体地，进水分布器和出水分布器结构相同，仅水流向不同，以进水分布器为例，尺寸如下：管式分布器，在布水主管上部安装20根布水支管，脱盐污水从布水主管中央部位进入，然后流经布水主管和布水支管，最后从布水支管下部的缝隙中流出。布水支管沿进水管径向下部开15mm宽的缝隙，布水主管的内径为150mm，布水支管的内径为50mm，布水支管之间等距水平分布。

具体地，反冲洗器尺寸如下：布水主管为圆环形管，圆环形管为同心设置的2个，沿水平径向相邻管轴线之间的距离为60cm。最外的圆环形管轴线距管壁之间距离为20cm，最内的圆环形管轴线为以罐平面圆心为圆心半径为110cm的圆。在布水主管的下部设竖直向下的带喷嘴的布水支管，喷嘴喷出的水流方向与罐体球形封头的切线成50°。喷嘴距离罐底的高度为5cm。最外的圆环形管分成3段，各段段长度相等且之间不连通，每段均与反冲洗进水管相连，每段设6个带喷嘴的竖直向下的布水支管，各相邻布水支管等距分布。最内圆环形管分成2段，两段长度相等且之间不连通，每段均与反冲洗进水管相连，每段设5个带喷嘴的竖直向下的布水支管，各相邻布水支管等距分布。

在反冲洗器的喷嘴的上部、反冲洗进水管下部的空间位置，设置拱形隔板覆盖布水支管，拱形隔板为弧形钢板，在隔板上开直径为15mm的孔，开孔率为70％。

该实施例中最终节约净化水20吨/小时，二级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理后的水相中的含油量为70PPM，一级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理及冲洗后的混合污水中的油含量为84PPM。

实施例2

某种劣质重油的密度为993.4kg/m³(20℃)，API度为10.6，50℃运动粘度为3102mm²/s mm²/s、80℃运动粘度为732.4mm²/s；凝点为-5℃、酸值为3.64mgKOH/g、蜡含量为1.49m％，硫含量为4500μg/g，胶质和沥青质分别19.0m％和4.89m％，盐含量为13.7mgNaCl/L。

该种原油进行常减压蒸馏，装置加工量为100万吨/年，采用两级电脱盐，电脱盐操作条件如下：油溶性破乳剂注入量30毫克/千克原油，在原油泵前注入；一级注水6％、二级注水5％，注水为净化水；经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为＜3mgNaCl/L，水含量为0.2m％。一级电脱盐脱出污水含油量为800PPM，二级电脱盐脱出污水含油量500PPM。

分别利用一、二级立式沉降罐处理上述一、二级脱盐污水，一、二级立式沉降罐均为罐直径2.0米、罐高4.0米。每千克脱盐污水中加入30毫克AP167的反相破乳剂，分别从两个立式沉降罐的中下部进入，水中的乳化油经破乳上浮从立式罐的顶部返回原油泵前回收利用。立式沉降罐的上部设水相出口，二级脱盐污水经立式沉降罐处理后的产出的水相的一部分作为一级电脱盐的注水。在立式沉降罐底部设置泥砂反冲洗器，冲洗水为各自产出的水相，其中一级立式沉降罐产出的水相一部分作为冲洗水，一部分同泥沙一起排出至污水处理厂；二级立式沉降罐产出的水相一部分作为冲洗水，一部分如前文所述作为一级电脱盐的注水。立式沉降罐中设置进水分布器和出水分布器，详细结构见附图2和4，罐底部反冲洗器结构如下。

具体地，进水分布器和出水分布器结构相同，仅水流向不同，以进水分布器为例，尺寸如下：管式分布器，在布水主管上部安装10根布水支管，脱盐污水从布水主管中央部位进入，然后流经布水主管和布水支管，最后从布水支管下部的缝隙中流出。布水支管沿进水管径向下部开10mm宽的缝隙，布水主管的内径为100mm，布水支管的内径为40mm，布水支管之间等距水平分布。

具体地，反冲洗器尺寸如下：布水主管为圆环形管，圆环形管为1个，环形管轴线距管壁之间距离为20cm。在布水主管的下部设竖直向下的带喷嘴的布水支管，喷嘴喷出的水流方向与罐体球形封头的切线成50°，喷嘴距离罐底的高度为3cm。各相邻带喷嘴的布水支管之间的水平环形轴线距离为50.0cm，共设10个下部带喷嘴的布水支管。

该实施例中最终节约净化水12吨/小时，二级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理后的水相中的含油量为66PPM，一级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理及冲洗后的混合污水中的油含量为85PPM。

实施例3

该实施例中的原油和工艺同实施例2，不同之处在于，反相破乳剂的用量为20毫克/千克水。最终二级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理后的水相中的含油量为80PPM，一级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理及冲洗后的混合污水中的由含量为98PPM。

实施例4

该实施例中的原油和工艺同实施例1，不同之处在于，不加反相破乳剂。最终二级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理后的水相中的含油量为155PPM，一级电脱盐的脱盐污水经过立式沉降罐处理及冲洗后的混合污水中的由含量为200PPM。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

采用本发明的技术方案对原油的脱盐污水进行处理，可回收污水中80％以上的油。对于两级电脱盐，二级电脱盐出水处理后，水中油含量≤100PPM；一级电脱盐脱出水处理后，水中油含量≤100PPM。该种方法同两级均用除盐水或净化水进行注水的工艺相比，可减少含油污水40～50％，也能够有效节约用水量。同时，电脱盐污水的含油量也有大幅度降低，电脱盐污水中的大部分油得到了回收利用，减少了污水的处理负荷。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种原油脱盐系统，其特征在于，所述原油脱盐系统包括：

原油罐(10)；

脱盐装置(30)，所述原油罐(10)与所述脱盐装置(30)连通，所述脱盐装置(30)用于对所述原油罐(10)输送的原油进行脱盐处理；

污水处理装置(40)，所述脱盐装置(30)与所述污水处理装置(40)连通，所述污水处理装置(40)用于处理所述脱盐装置(30)排出的污水；以及

反相破乳剂供应罐(60)，所述反相破乳剂供应罐(60)与所述污水处理装置(40)连通，所述反相破乳剂供应罐(60)用于向所述污水处理装置(40)供应反相破乳剂。

2.根据权利要求1所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)设置有污水进口、水相出口(42)和油相出口(44)，所述污水进口与所述脱盐装置(30)连通，所述油相出口(44)与所述原油罐(10)和所述脱盐装置(30)之间的管路连通。

3.根据权利要求2所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述脱盐装置(30)为多个，多个所述脱盐装置(30)串联设置，且最初级所述脱盐装置(30)与所述原油罐(10)连通；所述污水处理装置(40)为多个，且所述脱盐装置(30)与所述污水处理装置(40)一一对应连通设置。

4.根据权利要求3所述的原油脱盐系统，其特征在于，多个串联设置的所述脱盐装置(30)中，最末级所述脱盐装置(30)对应设置的所述污水处理装置(40)的所述水相出口(42)与最初级所述脱盐装置(30)连通，以对最初级所述脱盐装置(30)进行注水。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)的内部还设置有进水分布器(45)，所述进水分布器(45)与所述污水进口连通。

6.根据权利要求5所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述进水分布器(45)包括：

进水管(451)，所述进水管(451)与所述污水进口连通；

第一布水主管(452)，所述第一布水主管(452)与所述进水管(451)连通；以及

至少一个第一布水支管(453)，所述第一布水支管(453)与所述第一布水主管(452)连通，所述第一布水支管(453)上设置有第一布水口。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)的内部还设置有出水分布器(46)，所述出水分布器(46)与所述水相出口(42)连通。

8.根据权利要求7所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述出水分布器(46)包括：

出水管(461)，所述出水管(461)与所述水相出口(42)连通；

第二布水主管(462)，所述第二布水主管(462)与所述出水管(461)连通；以及

至少一个第二布水支管(463)，所述第二布水支管(463)与所述第二布水主管(462)连通，所述第二布水支管(463)上设置有第二布水口。

9.根据权利要求2至4中任一项所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)还设置有泥沙出口(41)和冲洗水进口(43)，所述污水处理装置(40)内还设置有反冲洗器(47)，所述反冲洗器(47)与所述冲洗水进口(43)连通，且所述反冲洗器(47)用于将泥沙冲洗至所述泥沙出口(41)排出。

10.根据权利要求9所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述反冲洗器(47)包括：

反冲洗进水管(471)，所述反冲洗进水管(471)与所述冲洗水进口(43)连通；

第三布水主管(472)，所述第三布水主管(472)与所述反冲洗进水管(471)连通；以及

至少一个第三布水支管(473)，所述第三布水支管(473)与所述第三布水主管(472)连通，且所述第三布水支管(473)上设置有反冲洗喷嘴。

11.根据权利要求10所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)的底部设置有球形封头，各所述反冲洗喷嘴的喷水方向与所述球形封头正对于所述喷水方向的位置的切线方向之间的夹角为50～70°，所述反冲洗喷嘴距离所述球形封头内壁的高度为3～5cm。

12.根据权利要求10所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)中还设置有拱形隔板(48)，所述拱形隔板(48)设置有第一通孔，所述第三布水支管(473)穿过所述第一通孔设置，使所述第三布水主管(472)和所述反冲洗喷嘴分别位于所述拱形隔板(48)的上下两侧。

13.根据权利要求12所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述拱形隔板(48)设置有与所述第一通孔相互隔离设置的至少一个第二通孔，所述第二通孔的孔径为10～15mm，且所述第二通孔的开孔率为50～70％。

14.根据权利要求9所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述冲洗水进口(43)与所述水相出口(42)连通。

15.根据权利要求2至4中任一项所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述污水处理装置(40)为立式沉降罐，所述污水进口位于所述立式沉降罐的下部，所述水相出口(42)位于所述立式沉降罐的上部，且所述油相出口(44)位于所述立式沉降罐的顶部；优选地，所述立式沉降罐的高径比为1.5～3:1。

16.根据权利要求2至4中任一项所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述原油脱盐系统还包括注水罐(20)，所述注水罐(20)与所述脱盐装置(30)连通，所述注水罐(20)用于向所述脱盐装置(30)注入脱盐水或净化水。

17.根据权利要求16所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述原油脱盐系统还包括破乳剂供应罐(50)，所述破乳剂供应罐(50)与所述原油罐(10)和所述脱盐装置(30)之间的管路连通，所述破乳剂供应罐(50)用于向所述原油中加入破乳剂。

18.根据权利要求17所述的原油脱盐系统，其特征在于，所述原油脱盐系统还包括换热装置(70)，所述换热装置(70)设置在所述原油罐(10)与所述脱盐装置(30)连通的管路上，所述换热装置(70)位于所述破乳剂供应罐(50)的下游，且所述油相出口(44)与所述原油罐(10)和所述换热装置(70)之间的管路连通。

19.一种原油脱盐方法，其特征在于，包括以下步骤：

对原油进行脱盐处理，得到脱盐原油和污水；

将所述污水与反相破乳剂混合后进行净化处理。

20.根据权利要求19所述的原油脱盐方法，其特征在于，所述净化处理的步骤中得到了水相和油相，所述原油脱盐方法还包括将所述油相返回至所述脱盐处理中的步骤。

21.根据权利要求20所述的原油脱盐方法，其特征在于，对所述原油进行脱盐处理的步骤中，连续对所述原油进行多次脱盐处理；所述净化处理的步骤包括：分别对每一次所述脱盐处理的步骤中产生的污水进行净化处理。

22.根据权利要求21所述的原油脱盐方法，其特征在于，所述原油脱盐方法还包括：对最后一次所述脱盐处理产生的污水进行净化处理后，将得到的所述水相返回至第一次所述脱盐处理的步骤。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的原油脱盐方法，其特征在于，所述净化处理的步骤中还得到了泥沙，所述原油脱盐方法还包括对所述泥沙进行反冲洗的步骤；优选地，利用所述水相对所述泥沙进行反冲洗。

24.根据权利要求19至22中任一项所述的原油脱盐方法，其特征在于，所述反相破乳剂为清水型破乳剂；优选地，所述反相破乳剂为HLB值7.5～10的三嵌段聚醚型破乳剂；更优选地，所述反相破乳剂为SP169、AP167、AP166及AP165的一种或多种。

25.根据权利要求24所述的原油脱盐方法，其特征在于，每千克所述污水中所述反相破乳剂的加入量为20～50mg。

26.根据权利要求19至22中任一项所述的原油脱盐方法，其特征在于，在将所述原油进行脱盐处理的步骤之前，所述原油脱盐方法还包括将所述原油与破乳剂进行混合的步骤。

27.根据权利要求26所述的原油脱盐方法，其特征在于，进行所述脱盐处理的步骤中还包括向所述原油中注水的步骤；优选所述注水步骤中注入脱盐水或净化水。

28.根据权利要求27所述的原油脱盐方法，其特征在于，所述净化处理的时间为60～180min。