CN108929718B - 脱盐系统及原油脱盐方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脱盐系统及原油脱盐方法。脱盐系统包括原油罐、脱盐装置及蒸馏装置，并将蒸馏装置中的至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置的入口连通。这能够将蒸馏装置分离出的馏分油输送到脱盐装置的入口。在对劣质重油进行脱盐处理时，劣质重油先与馏分油混合，这能够降低劣质重油进入电脱盐时油水分离的难度，便于通过后续的脱盐装置进行脱盐处理，并取得较好的脱盐脱水效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油加工技术领域，具体而言，涉及一种脱盐系统及原油脱盐方法。
背景技术
原油常减压蒸馏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，将直接影响一次加工装置和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处理。
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。比较典型的国内劣质重油主要有胜利原油、新疆稠油、辽河稠油、海洋稠油等，这些原油都具有高密度、高粘度、高酸值的特点，海洋稠油还具有盐含量高的特点。比较典型的国外原油是委内瑞拉奥里诺科超重稠油，该原油的密度在1000kg/m3左右，不能直接输送，只能通过加入轻质油将原油稀释到API度为16左右后，出口到其他国家；而且，该原油密度大、粘度大、盐含量高、水含量高，易乳化，难破乳，使得电脱盐难度大，电脱盐罐中经常出现乳化、电场电流过大、跳闸等现象，相应导致脱盐后原油的水含量和盐含量仍旧很高。
现有的电脱盐装置通常适用于轻质原油和中质原油的脱盐处理，当对劣质重油进行脱盐处理时，经常出现乳化、电场电流过大、跳闸等问题，导致处理后的原油盐含量和水含量仍然较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种脱盐系统及原油脱盐方法，以解决现有技术中劣质重油的脱盐效果差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种脱盐系统，其包括：原油罐，用于提供原油；脱盐装置，脱盐装置的入口与原油罐连通，脱盐装置用于对原油进行脱盐处理；蒸馏装置，蒸馏装置的入口与脱盐装置的出口连通，蒸馏装置还设置有至少一个馏分油侧线出口和减压渣油出口，且至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置的入口连通。
进一步地，脱盐系统还包括至少一个馏分油换热器，馏分油侧线出口与脱盐装置的入口连通的管路上还设置有换热旁路，且馏分油换热器一一对应设置在换热旁路上。
进一步地，蒸馏装置包括：减压蒸馏塔，具有第一入口、至少一个馏分油侧线出口和减压渣油出口，第一入口与脱盐装置的出口连通。
进一步地，蒸馏装置还包括：常压蒸馏塔，具有第二入口、至少一个馏分油侧线出口及常压渣油出口，第二入口与脱盐装置的出口连通，常压渣油出口与第一入口连通。
进一步地，脱盐系统还包括：第一换热装置，设置在原油罐与脱盐装置之间，第一换热装置用于对原油进行换热升温。
进一步地，经第一换热装置换热后的输油管路包括第一分支管路、第二分支管路以及第三分支管路，第一分支管路与脱盐装置的入口连通，脱盐系统还包括：
第二换热装置，设置在第二分支管路上，第二换热装置的换热温度高于第一换热装置的换热温度，第三分支管路位于第二换热装置的下游，且第三分支管路的一端与第二分支管路连通，第三分支管路的另一端与脱盐装置连通。
进一步地，输油管路还包括第四分支管路，第四分支管路设置在第二换热装置的下游，且第四分支管路的一端与第二分支管路连通，第四分支管路的另一端与脱盐装置连通，脱盐系统还包括：第三换热装置，设置在第四分支管路上，第三换热装置的换热温度高于第二换热装置的换热温度。
进一步地，减压渣油出口与第三换热装置连通，第三换热装置通过减压渣油对未脱盐处理的原油进行换热升温。
进一步地，脱盐系统还包括：第四换热装置，设置在脱盐装置与蒸馏装置之间，第四换热装置用于对脱盐处理后的原油进行换热升温。
进一步地，减压渣油出口与第四换热装置连通，第四换热装置通过减压渣油对脱盐处理后的原油进行换热升温。
进一步地，减压渣油出口、第四换热装置以及第二换热装置顺次连通。
进一步地，脱盐系统还包括：破乳剂供应装置，与原油罐和第一换热装置之间的管路相连通，破乳剂供应装置用于向原油中加入破乳剂。
进一步地，脱盐系统还包括：注水装置，注水装置与脱盐装置相连通，注水装置用于向原油中注入脱盐水或净化水。
根据本发明的另一方面，提供了一种原油脱盐方法，其包括以下步骤：将原油进行脱盐处理，得到脱盐原油；将脱盐原油进行蒸馏处理，得到馏分油和减压渣油；其中，将蒸馏处理得到的所述馏分油的一部分返回至所述脱盐处理步骤并与所述原油混合后进行共同处理。
进一步地，在将部分蒸馏处理得到的馏分油返回至脱盐处理步骤并与原油混合后进行共同处理的步骤之前，方法还包括通过馏分油对原油进行预换热升温的步骤；或者，将蒸馏处理得到的馏分油中的一部分返回至脱盐处理步骤并与原油混合，另一部分用以对原油进行预换热升温；优选地，返回的馏分油占原油总质量的3～20％。
进一步地，将脱盐原油进行蒸馏处理的步骤包括：将脱盐原油进行减压蒸馏。
进一步地，进行减压蒸馏的步骤之前，蒸馏处理的过程还包括对脱盐原油进行常压蒸馏的步骤。
进一步地，进行脱盐处理的原油的温度为120～150℃；优选地，进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对原油进行一次换热升温的步骤。
进一步地，进行一次换热升温的步骤之后，及进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对一次换热升温后的原油进行二次换热升温的步骤。
进一步地，进行二次换热升温的步骤之后，及进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对二次换热升温后的原油进行三次换热升温的步骤。
进一步地，进行三次换热升温的步骤中，利用减压渣油对二次换热升温后的原油进行三次换热升温。
进一步地，进行蒸馏处理的步骤之前，方法还包括对脱盐原油进行换热升温的步骤。
进一步地，在对脱盐原油进行换热升温的步骤中，利用减压渣油对脱盐原油进行换热升温。
进一步地，利用减压渣油对脱盐原油进行加热之后，得到降温后的减压渣油；在进行二次换热升温的步骤中，利用降温后的减压渣油对一次换热升温后的原油进行二次换热升温。
进一步地，进行一次换热升温的步骤之前，方法还包括向原油中加入破乳剂的步骤；优选地，每千克原油中，破乳剂的加入量为20～50毫克。
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；优选地，注水步骤中注入的是脱盐水或净化水。
进一步地，脱盐处理的步骤包括依次对原油进行一次脱盐和二次脱盐的步骤，且注水步骤中包括：在一次脱盐过程中进行一次注水；在二次脱盐过程中进行二次注水；优选地，一次注水的步骤中，注水质量与原油的质量之间的比例为4～8％；优选地，二次注水的步骤中，注水质量与原油的质量之间的比例为4～8％。
进一步地，一次注水的步骤中，油水混合的混合阀压差为30～100kPa；二次注水的步骤中油水混合的混合阀压差为30～100kPa。
应用本发明的技术方案，脱盐系统包括原油罐、脱盐装置及蒸馏装置，并将蒸馏装置中的至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置的入口连通。这能够将蒸馏装置分离出的馏分油输送到脱盐装置的入口。在对劣质重油进行脱盐处理时，劣质重油先与馏分油混合，这能够降低劣质重油进入电脱盐时油水分离的难度，便于通过后续的脱盐装置进行脱盐处理，并取得较好的脱盐脱水效果。
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示出了根据本发明的一种实施例的脱盐系统示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、原油罐；11、馏分油换热器；20、脱盐装置；30、蒸馏装置；31、常压蒸馏塔；32、减压蒸馏塔；40、第一换热装置；50、第二换热装置；60、第三换热装置；70、第四换热装置；80、破乳剂供应装置；90、注水装置。
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。
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，这里将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，现有技术中对于劣质重油的脱盐效果较差。
为了解决这一问题，本发明提供了一种脱盐系统，如图1所示，其包括原油罐10、脱盐装置20及蒸馏装置30；原油罐10用于提供原油；脱盐装置20的入口与原油罐10连通，脱盐装置20用于对原油进行脱盐处理；蒸馏装置30的入口与脱盐装置20的出口连通，蒸馏装置30还设置有至少一个馏分油侧线出口和减压渣油出口，且至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置20的入口连通。
本发明提供的上述脱盐系统包括原油罐10、脱盐装置20及蒸馏装置30，并将蒸馏装置30中的至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置20的入口连通。这能够将蒸馏装置30分离出的馏分油输送到脱盐装置20的入口。在对劣质重油进行脱盐处理时，劣质重油先与馏分油混合，这能够降低劣质重油进入电脱盐时油水分离的难度，便于通过后续的脱盐装置20进行脱盐处理，并取得较好的脱盐脱水效果。
优选地，在蒸馏装置30的至少一个馏分油侧线出口与脱盐装置20的入口连通的管路上设置有阀门，以便调节馏分油的流量，或在不需要使用馏分油与原油混合时关闭阀门。如此设置，能够使该脱盐系统适用于轻质原油、中质原油和劣质重油的脱盐处理，极大地提高了脱盐系统的普适性。
在一种优选的实施方式中，脱盐系统还包括至少一个馏分油换热器11，馏分油侧线出口与脱盐装置20的入口连通的管路上还设置有换热旁路，且馏分油换热器11一一对应设置在换热旁路上。这样，在实际操作过程中就可以根据所需要的脱盐温度，选择性地采用换热或未换热后的馏分油与劣质重油混合。
上述脱盐系统中采用的蒸馏装置30采用本领域常用的蒸馏装置即可。在一种优选的实施方式中，如图1所示，上述蒸馏装置30包括：减压蒸馏塔32，具有第一入口、至少一个馏分油侧线出口和减压渣油出口，第一入口与脱盐装置20的出口连通。这样即可对脱盐后的原油进行减压蒸馏。优选地，如图1所示，在减压蒸馏塔32上设置多个馏分油侧线出口，且多个馏分油侧线出口均与脱盐装置20的入口连通。
在一种优选的实施方式中，蒸馏装置30还包括：常压蒸馏塔31，具有第二入口、至少一个馏分油侧线出口及常压渣油出口，第二入口与脱盐装置20的出口连通，常压渣油出口与第一入口连通。这样，在减压蒸馏之前，还能够对脱盐后的原油进行常压蒸馏。优选地，如图1所示，该常压蒸馏塔31上设置多个馏分油侧线出口，且多个馏分油侧线出口均与脱盐装置20的入口连通。这样，不同轻质组分的馏分油可以用来针对性地调节劣质重油的性质，进一步提高了脱盐系统的可调节性，以进一步提高劣质重油的脱盐效果。
在一种优选的实施方式中，脱盐系统还包括换热装置，用以对进入脱盐装置20的原油进行换热升温。
在一种优选的实施方式中，换热装置包括：第一换热装置40，设置在原油罐10与脱盐装置20之间，第一换热装置40用于对原油进行换热升温。
由于在电脱盐罐中原油和水的运动基本上属于层流状态，原油和水两个互不相溶液体的沉降分离。水滴沉降速度与水滴的直径的平方成正比、与原油和水两相间的密度差成正比、与原油的粘度成反比。该实施方式中利用第一换热装置40能够对劣质重油进行换热升温，一方面能够进一步降低粘度；另一方面还能够增加分子的动能，使分子的布朗运动加剧，水分子自由碰撞的机会增加，进而增加水分子聚结成水滴的机会。同时，升温还会通过水滴的热扩张作用破坏油水乳化膜，有利于小水滴碰撞成大水滴，且升温同时也降低了油、水的密度，增大油水的密度差，加快沉降速度。以上原因都能够进一步提高后续的脱盐脱水效果。
在一种优选的实施方式中，经第一换热装置40换热后的输油管路包括第一分支管路、第二分支管路以及第三分支管路，第一分支管路与脱盐装置20的入口连通，换热装置还包括：第二换热装置50，设置在第二分支管路上，第二换热装置50的换热温度高于第一换热装置40的换热温度，第三分支管路位于第二换热装置50的下游，且第三分支管路的一端与第二分支管路连通，第三分支管路的另一端与脱盐装置20连通。这样，可以针对不同的劣质重油，针对性地对其进行梯度升温，以进一步提高脱盐脱水效果。更优选地，输油管路还包括第四分支管路，第四分支管路设置在第二换热装置50的下游，且第四分支管路的一端与第二分支管路连通，第四分支管路的另一端与脱盐装置20连通，换热装置还包括：第三换热装置60，设置在第四分支管路上，第三换热装置60的换热温度高于第二换热装置50的换热温度。
在一种优选的实施方式中，减压渣油出口与第三换热装置60连通，第三换热装置60通过减压渣油对未脱盐处理的原油进行换热升温。通过将减压渣油出口与第三换热装置60连通，能够使第三换热装置60的换热温度高于第二换热装置50的换热温度，从而能够对第二换热装置50换热后的原油进一步换热升温。通过此种结构设置，能够使对原油进行换热的热量全部来源于蒸馏装置30的余热，从而能够提高脱盐系统的能源利用率。而且，可以根据原油的类型和换热需要选择不同的换热路径，从而能够提高脱盐系统的适用范围。在减压渣油出口与第三换热装置60连通的管路上设置有阀门，以调节减压渣油的流量，或在不需要使用第三换热装置60时关闭阀门从而阻止减压渣油流过第三换热装置60。
在一种优选的实施方式中，加热装置还包括：第四换热装置70，设置在脱盐装置20与蒸馏装置30之间，第四换热装置70用于对脱盐处理后的原油进行换热升温。这样对脱盐后的原油进行换热升温，能够提高蒸馏处理的效果，使更多地轻组分被蒸馏出来，提高资源的有效回收程度。优选地，减压渣油出口与第四换热装置70连通，第四换热装置70通过减压渣油对脱盐处理后的原油进行换热升温。此种结构设置，能够用减压渣油的热量对脱盐处理后的原油进行加热，从而能够提高脱盐系统自身的热量利用率，节约能源。
在一种优选的实施方式中，减压渣油出口、第四换热装置70以及第二换热装置50顺次连通。第四换热装置70内的减压渣油与脱盐处理后的原油换热后，从第四换热装置70输出的减压渣油的温度仍然高于经过第一换热装置40换热后的原油的温度。此种结构设置，能够使第一换热装置40与第二换热装置50的换热温度逐级递增，并且能够提高脱盐系统自身的热量利用率，节约能源。而且，优选第二换热装置50的减压渣油出口和入口通过备用管路连通并且在备用管路上设置有阀门。如此设置，可以在不需要使用第二换热装置50时，让从第四换热装置70输出的减压渣油不经过第二换热装置50，从备用管路直接输出。
在一种优选的实施方式中，脱盐系统还包括：破乳剂供应装置80，与原油罐10和第一换热装置40之间的管路相连通，破乳剂供应装置80用于向原油中加入破乳剂。更优选地，脱盐系统还包括：注水装置90，注水装置90与脱盐装置20相连通，注水装置90用于向原油中注入脱盐水或净化水。这能够进一步提高对原油进行脱盐处理的效果。如图1所示，脱盐装置20包括多级顺次连通的多个电脱盐罐。通过设置多个电脱盐罐对原油进行多次脱盐处理，能够提高脱盐处理的效果。
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：将原油进行脱盐处理，得到脱盐原油；将脱盐原油进行蒸馏处理，得到馏分油和减压渣油；其中，将蒸馏处理得到的馏分油的一部分返回至脱盐处理步骤并与原油混合后进行共同处理。
本发明提供的上述脱盐方法，将部分蒸馏处理得到的馏分油返回作为原油的一部分。这样，在对劣质重油进行脱盐处理时，劣质重油先与馏分油混合，能够降低劣质重油进入电脱盐时油水分离的难度，便于进行后续的脱盐处理，并取得较好的脱盐脱水效果。
在一种优选的实施方式中，在将部分蒸馏处理得到的馏分油返回至脱盐处理步骤并与原油混合后进行共同处理的步骤之前，方法还包括通过馏分油对原油进行预换热升温的步骤；或者，将蒸馏处理得到的馏分油中的一部分返回至脱盐处理步骤并与原油混合，另一部分用以对原油进行预换热升温。这样，在实际操作过程中就可以根据所需要的脱盐温度，选择性地采用换热或未换热后的馏分油稀释劣质重油。优选地，返回的馏分油占原油总质量的3～20％，更优选为5～10％。该馏分油返回量下，能进一步改善脱盐脱水效果。
在一种优选的实施方式中，将脱盐原油进行蒸馏处理的步骤包括：将脱盐原油进行减压蒸馏。这样即可对脱盐后的原油进行减压蒸馏，回收原油中的有效资源，同时将部分轻组分作为馏分油返回。优选地，进行减压蒸馏的步骤之前，蒸馏处理的过程还包括对脱盐原油进行常压蒸馏的步骤。这样，在减压蒸馏之前，还能够对脱盐后的原油进行常压蒸馏。这样更有利于蒸出其中的轻组分，以便对脱后原油进行减压蒸馏。
在一种优选的实施方式中，进行脱盐处理的原油的温度为120～150℃；优选地，进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对原油进行一次换热升温的步骤。由于在电脱盐罐中原油和水的运动基本上属于层流状态，原油和水两个互不相溶液体的沉降分离。水滴沉降速度与水滴的直径的平方成正比、与原油和水两相间的密度差成正比、与原油的粘度成反比。该实施方式中对劣质重油进行一次换热升温，一方面能够进一步降低粘度；另一方面还能够增加分子的动能，使分子的布郎运动加剧，水分子自由碰撞的机会增加，进而增加水分子聚结成水滴的机会。同时，升温还会通过水滴的热扩张作用破坏油水乳化膜，有利于小水滴碰撞成大水滴，且升温同时也降低了油、水的密度，增大油水的密度差，加快沉降速度。以上原因都能够进一步提高后续的脱盐脱水效果。这样，可以针对不同的劣质重油，针对性地对其进行梯度升温，以进一步提高脱盐脱水效果。在实际操作中，上述一次换热升温过程中的换热介质也可以是蒸馏处理得到的全部馏分油，也可以是部分馏分油。
在一种优选的实施方式中，进行一次换热升温的步骤之后，及进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对一次换热升温后的原油进行二次换热升温的步骤。这样，可以针对不同的劣质重油，针对性地对其进行梯度升温，以进一步提高脱盐脱水效果。更优选地，进行二次换热升温的步骤之后，及进行脱盐处理的步骤之前，方法还包括对二次换热升温后的原油进行三次换热升温的步骤。
在一种优选的实施方式中，进行三次换热升温的步骤中，利用减压渣油对二次换热升温后的原油进行三次换热升温。这样，能够使三次换热升温的温度高于二次换热升温的温度，从而能够对二次换热升温后的原油进一步换热升温。这能够使对原油进行换热的热量全部来源于蒸馏处理的余热，从而能够提高能源利用率。而且，可以根据原油的类型和换热需要选择不同的换热路径，从而能够提高脱盐系统的适用范围。需要说明的是，上述换热升温过程，只要使最终进入脱盐步骤的原油的温度为120～150℃即可。
在一种优选的实施方式中，进行蒸馏处理的步骤之前，上述方法还包括对脱盐原油进行换热升温的步骤。这样对脱盐后的原油进行加热，能够提高蒸馏处理的效果，使更多地轻组分被蒸馏出来，提高资源的有效回收程度。优选地，在对脱盐原油进行换热升温的步骤中，利用减压渣油对脱盐原油进行加热。这能够用减压渣油的热量对脱盐处理后的原油进行加热，从而能够提高脱盐系统自身的热量利用率，节约能源。
在一种优选的实施方式中，利用减压渣油对脱盐原油进行换热升温之后，得到降温后的减压渣油；在进行二次换热升温的步骤中，利用降温后的减压渣油对一次换热升温后的原油进行二次换热升温。这能够使一次换热升温与二次换热升温的温度逐级递增，并且能够提高脱盐系统自身的热量利用率，节约能源。
在一种优选的实施方式中，进行一次换热升温的步骤之前，方法还包括向原油中加入破乳剂的步骤。加入破乳剂能够进一步提高原油中的油水分离效果，从而进一步提高脱盐脱水效果。优选地，每千克原油中，破乳剂的加入量为20～50毫克。
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。这样能够进一步提高脱盐脱水效果。优选地，注水步骤中注入的是脱盐水或净化水。
在一种优选的实施方式中，脱盐处理的步骤包括依次对原油进行一次脱盐和二次脱盐的步骤，且注水步骤中包括：在一次脱盐过程中进行一次注水；在二次脱盐过程中进行二次注水。优选地，一次注水的步骤中，注水质量与原油的质量之间的比例为4～8％；优选地，二次注水的步骤中，注水质量与原油的质量之间的比例为4～8％。这能够进一步提高脱盐脱水效果。更优选地，一次注水的步骤中，油水混合的混合阀压差为30～100kPa；二次注水的步骤中油水混合的混合阀压差为30～100kPa。该压差下油水混合更充分，有利于进一步提高脱盐脱水效果。
优选地，原油在各脱盐步骤中的停留时间为30～80min。
本发明提供的上述方法和系统，在针对不同的劣质重油的脱盐工作时，可以对其换热升温过程和馏分油返回过程进行针对性调节。比如：
对于API度大于等于16的劣质重油，第一次换热升温即劣质重油与其常减压馏分油换后温度满足电脱盐要求温度时，不需要将部分馏分油回注到电脱盐前用于对劣质重油稀释降粘，此时该管线关闭。原油换热流程为：电脱盐脱前劣质重油与减压渣油换热流程关闭，即劣质重油与其常减压馏分油换热后进入电脱盐装置，减压渣油的换热流程为减压渣油与脱后原油换热后经水冷后出装置或换热后直接作为其他装置的进料。
对于API度大于等于16的劣质重油，第一次换热升温即劣质重油与其常减压馏分油换后温度不满足电脱盐要求温度时，即温度偏低，此时可将设置劣质重油与减压渣油之间的换热流程开通，在第一次换热升温的基础上再进行第二和或第三次换热升温使劣质重油换后温度满足电脱盐要求温度，满足电脱盐操作要求。同时将部分馏分油回注到劣质重油经换热进电脱盐装置前的管线关闭。
对于API度小于16的劣质重油，第一次换热升温即劣质重油与其常减压馏分油换后温度达到电脱盐要求温度时，将设置的部分馏分油回注管线开通，将部分馏分油引入劣质重油经换热后进电脱盐之前的管线并与劣质重油混合，使其混合原油的API度大于等于16后进入电脱盐装置。
对于API度小于16的劣质重油，第一次换热升温即劣质重油与其常减压馏分油换后温度达不到电脱盐要求温度，将设置的部分馏分油回注管线开通将部分馏分油引入劣质重油经换热后进电脱盐之前的管线并与劣质重油混合，使其混合原油的API度大于等于16；将设置电脱盐脱前劣质重油与减压渣油换热流程开通，在第一次换热升温的基础上再进行第二和或第三次换热升温使劣质重油换热并稀释后温度满足电脱盐要求温度。
对于API度大于等于16的劣质重油，盐含量大于等于70mgNaCl/L时，第一次换热升温即劣质重油与其常减压馏分油换后温度满足电脱盐要求温度时换热流程不变；换后温度偏低时，将设置劣质重油与减压渣油的换热流程开通，在第一次换热升温的基础上再进行第二和或第三次换热升温使劣质重油换热并稀释后温度满足电脱盐要求温度；将设置的管线开通将部分馏分油引入劣质重油经换热后进电脱盐之前的管线并与劣质重油混合。
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。
该种原油依次进行常压蒸馏、减压蒸馏，装置加工量为150万吨/年，减压蜡油作为润滑油原料，减压渣油作为道路沥青产品。在工艺中，将换热后的部分常压一线、减压一线的馏分油与劣质重油以质量比为5:95在劣质重油进电脱盐装置之前混合。此时混合油的密度为943.9kg/m3(20℃)，API度为18。且在劣质重油与馏分油混合之前，将其先经过一次换热升温和二次换热升温，其中一次换热升温的热源为常压蒸馏和减压蒸馏中出来的馏分油，二次换热升温的热源为与脱盐原油换热后的减压渣油，换后温度为145℃。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4％，二级注水5％，注水为净化水；一级混合阀压差50kPa，二级混合阀压差50kPa；劣质重油在电脱盐罐中的停留时间为50分钟。
经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为＜3mgNaCl/L，水含量为0.2％。
实施例2
某种劣质重油的密度为949.5kg/m3(20℃)，API度为17.1、50℃运动粘度为228.1mm2/s、80℃运动粘度为49.19mm2/s；凝点为-24℃、酸值为1.63mgKOH/g、蜡含量为2.58m％，硫含量为1680μg/g，胶质和沥青质分别11.58m％和8.3m％，盐含量为184.3mgNaCl/L。
该种原油进行常减压蒸馏，装置加工量为100万吨/年，减压渣油作为延迟焦化原料。将未换热的部分常压二线、常压三线、减压一线的馏分油与劣质重油以质量比为7:93在进电脱盐装置之前混合。且在劣质重油与馏分油混合之前，将其先经过一次换热升温和二次换热升温，其中一次换热升温的热源为常压蒸馏和减压蒸馏中出来的馏分油，二次换热升温的热源为与脱盐原油换热后的减压渣油，换热后温度为145℃。采用两级电脱盐，电脱盐操作条件如下：在原油泵前油溶性破乳剂注入量20毫克/千克原油；一级注水8％、二级注水7％，注水为净化水；一级混合阀压差50kPa、二级混合阀压差50kPa；劣质重油在电脱盐罐中的停留时间为40分钟。
经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为＜3mgNaCl/L，水含量为0.2％。
实施例3
原油同实施例2，该种原油进行常减压蒸馏，装置加工量为100万吨/年，减压渣油作为延迟焦化原料。不同之处在于：换后温度为150℃，采用两级电脱盐，电脱盐操作条件为破乳剂注入量20毫克/千克原油，一级注水8％、二级注水7％，注水为净化水，一级混合阀压差50kPa、二级混合阀压差50kPa，经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为15mgNaCl/L，水含量为0.5％。
实施例4
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，减压蜡油作为润滑油原料，减压渣油作为道路沥青产品。工况中，劣质重油首先与常减压馏分油换热，减压渣油的换热流程为3/4的减压渣油首先与脱后原油换热再与脱前原油换热，其余的1/4减压渣油再与上述换热后的脱前原油换热。而且，将换热后的部分常压三线、减压一线、减压二线的馏分油与劣质重油以质量比为20:80在原油进电脱盐装置之前混合，混合油的温度为145℃。此时混合油的密度为937.3kg/m3(20℃)，API度为20。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8％，注水为净化水；一级混合阀压差50kPa、二级混合阀压差50kPa；原油在电脱盐罐中的停留时间为70分钟。
经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为＜3mgNaCl/L，水含量为0.2％。
实施例5
原油同实施例4，不同之处在于：
将换热后的部分常压三线、减压一线、减压二线的馏分油与劣质重油以质量比为10:90在原油进电脱盐装置之前混合，经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为7mgNaCl/L，水含量为0.6％。
实施例6
原油同实施例4，不同之处在于：
将换热后的部分常压三线、减压一线、减压二线的馏分油与劣质重油以质量比为2:98在原油进电脱盐装置之前混合，经过两级电脱盐后，劣质重油的盐含量为17mgNaCl/L，水含量为0.8％。
对比例1
劣质重油同实施例1，不同之处在于：原油只经过一次换热，一次换热的热源为常压蒸馏和减压蒸馏中出来的馏分油，劣质重油经换热后温度为110℃，直接进入两级电脱盐，没有与馏分油混合，注入10毫克/千克原油的油溶性破乳剂。在工况中，发现脱盐时不能注水，注水造成乳化、电流超高跳闸，且电脱盐装置无法正常运行。
对比例2
劣质重油同实施例4，不同之处在于：劣质重油经换热后温度为145℃，直接进入两级电脱盐，没有与馏分油混合，注入30毫克/千克原油的油溶性破乳剂。在工况中，发现脱盐时不能注水，注水既造成乳化、电流超高跳闸，电脱盐装置无法正常运行。
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：本发明提供的上述脱盐方法，将部分蒸馏处理得到的馏分油返回作为原油的一部分。更优选地是改进换热流程使各种原油换热后原油满足电脱盐的温度要求。这样，在对劣质重油进行脱盐处理时，劣质重油先与馏分油混合，便于进行后续的脱盐处理，并取得较好的脱盐脱水效果。
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 (23)
1.一种脱盐系统，其特征在于，包括：
原油罐（10），用于提供原油；
脱盐装置（20），所述脱盐装置（20）的入口与所述原油罐（10）连通，所述脱盐装置（20）用于对所述原油进行脱盐处理；
蒸馏装置（30），所述蒸馏装置（30）的入口与所述脱盐装置（20）的出口连通，所述蒸馏装置（30）还设置有至少一个馏分油侧线出口和减压渣油出口，且至少一个所述馏分油侧线出口与所述脱盐装置（20）的入口连通；
所述脱盐系统还包括至少一个馏分油换热器（11），所述馏分油侧线出口与所述脱盐装置（20）的入口连通的管路上还设置有换热旁路，且所述馏分油换热器（11）一一对应设置在所述换热旁路上；
所述蒸馏装置（30）包括：
减压蒸馏塔（32），具有第一入口、多个所述馏分油侧线出口和所述减压渣油出口，所述第一入口与所述脱盐装置（20）的出口连通，且多个所述馏分油侧线出口均与所述脱盐装置（20）的入口连通；
常压蒸馏塔（31），具有第二入口、多个所述馏分油侧线出口及常压渣油出口，所述第二入口与所述脱盐装置（20）的出口连通，所述常压渣油出口与所述第一入口连通，且多个所述馏分油侧线出口均与脱盐装置（20）的入口连通。
2.根据权利要求1所述的脱盐系统，其特征在于，所述脱盐系统还包括：
第一换热装置（40），设置在所述原油罐（10）与所述脱盐装置（20）之间，所述第一换热装置（40）用于对所述原油进行换热升温。
3.根据权利要求2所述的脱盐系统，其特征在于，经所述第一换热装置（40）换热后的输油管路包括第一分支管路、第二分支管路以及第三分支管路，所述第一分支管路与所述脱盐装置（20）的入口连通，所述脱盐系统还包括：
第二换热装置（50），设置在所述第二分支管路上，所述第二换热装置（50）的换热温度高于所述第一换热装置（40）的换热温度，所述第三分支管路位于所述第二换热装置（50）的下游，且所述第三分支管路的一端与所述第二分支管路连通，所述第三分支管路的另一端与所述脱盐装置（20）连通。
4.根据权利要求3所述的脱盐系统，其特征在于，所述输油管路还包括第四分支管路，所述第四分支管路设置在所述第二换热装置（50）的下游，且所述第四分支管路的一端与所述第二分支管路连通，所述第四分支管路的另一端与所述脱盐装置（20）连通，所述脱盐系统还包括：
第三换热装置（60），设置在所述第四分支管路上，所述第三换热装置（60）的换热温度高于所述第二换热装置（50）的换热温度。
5.根据权利要求4所述的脱盐系统，其特征在于，所述减压渣油出口与所述第三换热装置（60）连通，所述第三换热装置（60）通过减压渣油对未脱盐处理的所述原油进行换热升温。
6.根据权利要求4或5所述的脱盐系统，其特征在于，所述脱盐系统还包括：
第四换热装置（70），设置在所述脱盐装置（20）与所述蒸馏装置（30）之间，所述第四换热装置（70）用于对脱盐处理后的所述原油进行换热升温。
7.根据权利要求6所述的脱盐系统，其特征在于，所述减压渣油出口与所述第四换热装置（70）连通，所述第四换热装置（70）通过减压渣油对脱盐处理后的所述原油进行换热升温。
8.根据权利要求7所述的脱盐系统，其特征在于，所述减压渣油出口、所述第四换热装置（70）以及所述第二换热装置（50）顺次连通。
9.根据权利要求2所述的脱盐系统，其特征在于，所述脱盐系统还包括：
破乳剂供应装置（80），与所述原油罐（10）和所述第一换热装置（40）之间的管路相连通，所述破乳剂供应装置（80）用于向所述原油中加入破乳剂。
10.根据权利要求1所述的脱盐系统，其特征在于，所述脱盐系统还包括：
注水装置（90），所述注水装置（90）与所述脱盐装置（20）相连通，所述注水装置（90）用于向所述原油中注入脱盐水或净化水。
11.一种原油脱盐方法，其特征在于，采用权利要求1至10中任一项所述的装置进行所述原油脱盐，且所述方法包括以下步骤：
将原油进行脱盐处理，得到脱盐原油；
将所述脱盐原油进行蒸馏处理，得到馏分油和减压渣油；
其中，将蒸馏处理得到的所述馏分油的一部分返回至所述脱盐处理步骤并与所述原油混合后进行共同处理；
在将部分蒸馏处理得到的所述馏分油返回至所述脱盐处理步骤并与所述原油混合后进行共同处理的步骤之前，所述方法还包括通过所述馏分油对所述原油进行预换热升温的步骤；或者，
将蒸馏处理得到的所述馏分油中的一部分返回至所述脱盐处理步骤并与所述原油混合，另一部分用以对所述原油进行预换热升温；
将所述脱盐原油进行蒸馏处理的步骤包括：将所述脱盐原油进行减压蒸馏；进行所述减压蒸馏的步骤之前，所述蒸馏处理的过程还包括对所述脱盐原油进行常压蒸馏的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
返回的所述馏分油占所述原油总质量的3~20%。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，进行所述脱盐处理的所述原油的温度为120~150℃；进行所述脱盐处理的步骤之前，所述方法还包括对所述原油进行一次换热升温的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进行所述一次换热升温的步骤之后，及进行所述脱盐处理的步骤之前，所述方法还包括对一次换热升温后的所述原油进行二次换热升温的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进行所述二次换热升温的步骤之后，及进行所述脱盐处理的步骤之前，所述方法还包括对二次换热升温后的所述原油进行三次换热升温的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进行所述三次换热升温的步骤中，利用所述减压渣油对二次换热升温后的所述原油进行三次换热升温。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，进行所述蒸馏处理的步骤之前，所述方法还包括对所述脱盐原油进行换热升温的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在对所述脱盐原油进行换热升温的步骤中，利用所述减压渣油对所述脱盐原油进行换热升温。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，利用所述减压渣油对所述脱盐原油进行换热升温之后，得到降温后的所述减压渣油；在进行所述二次换热升温的步骤中，利用降温后的所述减压渣油对所述一次换热升温后的所述原油进行二次换热升温。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进行所述一次换热升温的步骤之前，所述方法还包括向所述原油中加入破乳剂的步骤；每千克所述原油中，所述破乳剂的加入量为20~50毫克。
21.根据权利要求11或12所述的方法，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；所述注水步骤中注入的是脱盐水或净化水。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述脱盐处理的步骤包括依次对所述原油进行一次脱盐和二次脱盐的步骤，且所述注水步骤中包括：在所述一次脱盐过程中进行一次注水；在所述二次脱盐过程中进行二次注水；
所述一次注水的步骤中，注水质量与所述原油的质量之间的比例为4~8%；
所述二次注水的步骤中，注水质量与所述原油的质量之间的比例为4~8%。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述一次注水的步骤中，油水混合的混合阀压差为30~100kPa；所述二次注水的步骤中油水混合的混合阀压差为30~100kPa。
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