CN1493657A - 一种粘稠原油预处理的方法 - Google Patents

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Abstract

一种粘稠原油预处理的方法，先将稠油用煤油馏分稀释，然后将脱钙剂与稀释后的稠油混合、沉降，再将脱酸剂与脱钙后的稠油混合、萃取，最后将脱钙剂和脱酸剂中的溶剂回收后返回脱钙段和脱酸段循环使用。该方法流程简单，能同时有效脱除粘稠原油中的钙、酸、其它盐等杂质。

Description

一种粘稠原油预处理的方法
                        技术领域
本发明涉及一种原油预处理的方法，更具体地说，属于一种粘稠原油预处理的方法。
                        背景技术
当前国内外粘稠原油的开采量在不断增加，粘稠原油简称稠油，稠油因轻组分少而粘稠，多数稠油酸值高，盐含量、钙含量高，很难用炼油厂电脱盐脱水的方法将不溶于水的羧酸钙、石油酸脱除，这给稠油的加工带来很大困难。典型的苏丹稠油盐含量达683mgNaCl/L，钙含量达652ppm，酸值达13.8mgKOH/g。我国克拉玛依稠油酸值达4～10mgKOH/g，渤海稠油酸值达4～7mgKOH/g。稠油不但酸值高，而且密度大，粘度大，用一般的预处理方法达不到脱除钙、盐、酸的效果，尤其是脱酸过程比较困难。
CN1070182A用乙醇-氨水作萃取剂，采用液-液萃取的工艺对重质润滑油馏分(减二线、减三线)脱除环烷酸。酸值可以从10mgKOH/g降到0.5～1mgKOH/g，脱除率达90％以上。但该方法只适用于润滑油馏分，对原油尤其是粘稠原油并不适用。
US 6030523对一般原油采用KOH、NaOH水溶液以液-液萃取方式进行脱钙脱酸的过程。过程中应用碳原子数为12～18的乙氧基醇酯类作破乳剂，分离过程中采用了离心机和稳定沉降塔，专利中提到能将原油酸全部中和，钙含量从800ppm降到32ppm，脱钙率达96％。但该方法处理稠油时难以操作。
WO 99/43766A提出直接加氢氧化钙、水进行脱盐脱酸，但装置设备要在压力为10～50kg/cm2、温度为185～265℃的条件下进行操作，整个工艺过程比较复杂。
                        发明内容
本发明的目的是提供一种粘稠原油预处理的方法，即脱除粘稠原油中钙、钙、酸、其它盐的方法。
本发明提供的方法包括下列步骤：
(1)、稠油的稀释，即将煤油馏分加入到稠油中，降低其粘度；(2)、脱钙段的混合与沉降，即将脱钙剂与稀释后的稠油混合、沉降；(3)、脱酸段的混合与萃取，即将脱酸剂与脱钙后的稠油混合、沉降；(4)、溶剂回收循环使用，即将脱钙剂和脱酸剂中的溶剂回收后返回脱钙段和脱酸段循环使用。
该方法流程简单，能同时有效脱除粘稠原油中的钙、酸、其它盐等杂质。
                        附图说明
附图是本发明提供的粘稠原油预处理方法示意图。
                      具体实施方式
本发明提供的方法具体包括下列步骤：
(1)、稠油的稀释
稠油粘度较大，例苏丹稠油80℃粘度为309mm2/s，克拉玛依稠油50℃粘度为436mm2/s，若采用低沸点有机溶剂和水为溶剂，则很难均匀溶解，所以必须添加稀释剂。本发明所用稀释剂是稠油本身所含的煤油馏分或其它原油的煤油馏分，稀释剂占稠油的5～20重％，稀释剂起稀释溶解作用，可以循环利用；
(2)、脱钙段的混合与沉降
将脱钙剂与稀释后的稠油按重量比0.5～1.5∶1在50～70℃下混合后沉降1～2小时，沉降塔上部为含钙的溶剂相，下部为脱钙后的稠油，脱钙剂是由0.1～5重％的有机磷酸、45～55重％的C3～C6醇和40～50重％的水构成，其中有机磷酸优选氨基甲撑磷酸或羟基乙叉二磷酸，C3～C6醇优选异丙醇，脱钙剂与稠油的重量比为0.5～1.5％，由于采用C3～C6醇的水溶液作溶剂既能很好地将有机磷酸与稠油溶融，很好地将稠油中羧酸钙脱除，又可起到破乳作用；
(3)、脱酸段的混合与萃取
即将脱酸剂与脱钙后的稠油按重量比0.5～1.5∶1在50～70℃下混合后进行萃取，物料在萃取塔的停留时间为1～2小时，萃取塔上部为含酸的溶剂相，下部为脱酸后的稠油，在萃取塔下部注入二次溶剂即C3～C6醇的水溶液，提高对酸脱除能力，脱酸后的稠油经回收溶剂后可以去下游装置加工，脱酸剂是由1～10重％的碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐、65～75重％的C3～C6醇和15～25重％的水构成，其中碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐优选碳酸钠或碳酸氢钠，C3～C6醇优选异丙醇，脱钙剂与稠油的重量比为0.5～1.5％，该段采用强碱弱酸类型的盐如碳酸钠或碳酸氢钠，水解后碱性作用强于氨水，又不致于象苛性碱易乳化；
(4)、溶剂回收循环使用
将脱钙段和脱酸段中的溶剂相中溶剂在120～150℃下回收后，按所需浓度分别返回脱钙段和脱酸段循环使用，溶剂回收塔底部可采用水蒸汽汽提。
下面结合附图对本发明所提供的方法进行进一步的说明。
附图是本发明所提供的粘稠原油预处理方法示意图。
粘稠原油预处理方法的流程如下：稠油、煤油分别经管线1、2混合后，经管线3进入混合器4，与来自管线6的脱钙剂和溶剂的混合物在混合器4中混合，在50～70℃下搅拌20～30分钟后，混合器4的流出物经管线7进入沉降塔8中共停留1～2小时，沉降塔8上部的溶剂相依次经管线10、21进入溶剂回收塔22；沉降塔8下部为含少量溶剂的油相，油相经管线9进入混合器11，与来自管线13的脱酸剂和溶剂的混合物在混合器11中混合并搅拌20～30分钟后，混合器11的流出物经管线14进入萃取塔15，萃取塔15上部的溶剂相依次经管线17与来自管线10的溶剂相混合后经管线21进入溶剂回收塔22，脱除的钙、酸等杂质经管线23从塔底引出装置，回收的溶剂经管线24从塔顶引出；萃取塔15下部为油相，并从塔下部注入溶剂进行二次萃取，油相经管线16进入溶剂回收塔18，预处理后的稠油经管线19从塔底引出装置，回收的溶剂经管线20从塔顶引出。分别来自管线20、24的回收溶剂混合后经管线25分为两路，其中一路经管线26与来自管线5的脱钙剂混合后经管线6进入混合器4，另一路经管线27又分为两股，其中一股经管线28与来自管线12的脱酸剂混合后经管线13进入混合器11，另一股则经管线29从萃取塔15下部注入。
本发明提供的方法由于采用C3～C6醇的水溶液作溶剂比乙醇有更强的溶解油能力，既能很好地将有机磷酸与稠油溶融，很好地将稠油中羧酸钙脱除，又可起到破乳作用；该方法流程简单，能同时有效脱除粘稠原油中的钙、酸、其它盐等杂质。
下面的实施例将对本方法予以进一步的说明，但并不因此限制本方法。
实施例中的酸值采用GB/T 7304提供的方法，试验结果如表1所示。
实施例1
试验所用稠油性质如下：密度(20℃)0.9428g/cm3，粘度(80℃)309.12mm2/s，盐含量683mgNaCl/L，钙含量1652mg/kg，酸值13.8mgKOH/g。取该稠油100g，加入20g煤油，再加入由1g氨基甲撑磷酸、55g异丙醇、44g水构成的脱钙剂。在70℃下搅拌20分钟，并在70℃下沉降1小时，分离油相，在油相中再加入5g Na2CO3、70g异丙醇、25g水构成的脱酸剂。在70℃下搅拌20分钟，在70℃沉降10小时后分离油相，在油相中再加入80g异丙醇水溶液(异丙醇浓度为70％)，搅拌10分钟，沉降1小时。分离油相，油相在150℃下蒸馏除去溶剂后，得到预处理后的稠油，其酸值为1.2mgKOH/g，钙含量100ppm，盐含量小于3mgNaCl/L。
实施例2
采用的稠油、脱钙剂与实施例1相同，脱酸剂采用NaHCO3、异丙醇和水，工艺条件同实施例1，处理后的稠油酸值1.3mgKOH/g，钙含量120ppm，盐含量小于3mgNaCl/L。
实施例3
脱钙剂用羟基乙叉二磷酸、异丙醇和水，其它工艺条件同实施例1，处理后稠油酸值1.3mgKOH/g，钙含量100ppm，盐含量小于3mgNaCl/L。
实施例4
脱酸剂用NaHCO3、异丙醇和水，其它工艺条件同实施例3，处理后稠油性质：酸值2.0mgKOH/g，钙含量130ppm，盐含量小于3mgNaCl/L。
                             表1
    实施例1   实施例2   实施例3     实施例4
    脱钙段
脱钙剂组成，重％
氨基甲撑磷酸/羟基乙叉二磷酸     氨基甲撑磷酸1   氨基甲撑磷酸0.5     羟基乙叉二磷酸1     羟基乙叉二磷酸0.5
异丙醇，重％     55   55     55     55
水，重％     44   44.5     44     44.5
脱钙剂与稠油重量比     1∶1   1∶1     1∶1     1∶1
混合温度，℃     70   70     70     70
停留时间，h     1   1     1     1
脱酸段
脱酸剂组成，重％
Na2CO3/NaHCO3     Na2CO35   Na2CO35     NaHCO35     NaHCO35
异丙醇，重％     70   70     70     70
水，重％     25   25     25     25
脱酸剂与稠油重量比     1∶1   1∶1     1∶1     1∶1
混合温度，℃     70   70     70     70
停留时间，h     1   1     1     1
二次溶剂比(重)     0.8∶1   0.8∶1     0.8∶1     0.8∶1
产品性质
钙含量，ppm     100   120     100     130
盐含量，mgNaCl/L     ＜3   ＜3     ＜3     ＜3
酸值，mgKOH/g     1.2   1.3     1.3     2.0

Claims (10)

1、一种粘稠原油预处理的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：(1)、粘稠原油的稀释，即将煤油馏分加入到粘稠原油中，降低其粘度；(2)、脱钙段的混合与沉降，即将脱钙剂与稀释后的粘稠原油混合、沉降；(3)、脱酸段的混合与萃取，即将脱酸剂与脱钙后的粘稠原油混合、萃取；(4)、溶剂回收循环使用，即将脱钙剂和脱酸剂中的溶剂回收后返回脱钙段和脱酸段循环使用。
2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的脱钙剂是由0.1～5重％的有机磷酸、45～55重％的C3～C6醇和40～50重％的水构成。
3、按照权利要求2的方法，其特征在于所述的有机磷酸为氨基甲撑磷酸或羟基乙叉二磷酸。
4、按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的脱钙剂与粘稠原油的重量比为0.5～1.5∶1。
5、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的脱酸剂是由1～10重％的碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐、65～75重％的C3～C6醇和15～25重％的水构成。
6、按照权利要求5的方法，其特征在于所述的碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐为碳酸钠或碳酸氢钠。
7、按照权利要求1或5的方法，其特征在于所述的脱酸剂与粘稠原油的重量比为0.5～1.5∶1。
8、按照权利要求2或5的方法，其特征在于所述的C3～C6醇为异丙醇。
9、按照权利要求1的方法，其特征在于步骤(1)和(2)的混合温度为50～70℃。
10、按照权利要求1的方法，其特征在于步骤(1)和(2)的停留时间为1～2小时。
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