CN1772845A

CN1772845A - 一种原油脱水、脱盐工艺

Info

Publication number: CN1772845A
Application number: CN 200510094978
Authority: CN
Inventors: 吕效平; 彭飞; 叶国祥; 尤侯平; 韩萍芳; 谢伟
Original assignee: Nanjing Tech University; Yangzi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Sinopec Yangzi Petrochemical Co Ltd; Nanjing Tech University
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-05-17

Abstract

本发明涉及一种原油脱水、脱盐的工艺，尤其涉及一种驻波超声－电场联合用于各种油品脱水、脱盐的工艺。本发明的技术方案为将驻波声场与电场作用结合在一起，达到脱水脱盐的目的。即原油加入新鲜水与破乳剂经静态混合器或其它混合装置均匀混合，先经过驻波或行波超声作用，然后进入常规电脱盐装置脱水脱盐。本发明工艺改进、强化现有的油品脱水、脱盐工艺，提高脱水、脱盐工段对油品的适应能力，进一步降低油品中的水含量、盐含量，满足炼油生产需要。

Description

一种原油脱水、脱盐工艺

技术领域

本发明涉及一种原油脱水、脱盐的工艺，尤其涉及一种驻波或行波超声-电场联合用于各种油品脱水、脱盐的工艺。

背景技术

随着油田的深度开发，原油越来越重，质量变差。因此采用常规破乳脱水法不能有效脱除原油中的水、盐等杂质，从而影响炼油的后续加工。油田出厂原油水含量≤1.0％；炼厂原油脱盐脱水以后，要求盐含量(以NaCl计)≤3.0mg/L，水含量≤0.3％。高含钙原油的脱钙用常规方法处理，同样难以满足炼厂的需要。

油品脱盐脱水的常规方法有热破乳、电场破乳脱盐、加入破乳剂等。随着油品品质的变差，这些方法都表现出了局限性，往往不能达到相应的技术标准，从而无法满足炼厂生产的需求。

经超声声场处理能够强化油品的后续脱水、脱盐过程，国内已有相关研究，专利有：1998年11月的中国实用新型专利CN2296230Y由电脱盐器、超声波作用区、超声波探头等组成。其超声波探头安装方向与作用区轴线方向垂直，使超声波作用方向与原油流动方向垂直。使得原油受超声辐照的停留时间短，易引起超声局部乳化使脱后原油含水量高，影响电脱盐的操作。2003年3月的中国实用新型专利CN2539559Y对上述专利进行了改进，将超声波作用轴线方向与原油流动方向设为一致。其超声波作用区为管道式结构，超声波作用区另一端为锥管区，使超声波的反射面形成的反射波不会因为叠加或聚集而使原油乳化，提供均匀的超声波作用区。2005年1月的中国实用新型专利CN2669953Y，对专利CN2539559Y进行了改进，提出管道两边同时设置超声波探头，以延长超声波对乳液的作用时间。上述专利属于设备专利，且仅在原油处理前插入超声处理装置，并未对整个原油的处理工艺进行优化研究，特别是声学应用部分没有优化，均采用混响场的超声作用形式，虽然对原油脱盐脱水有一定的效果，但是超声利用率相对较低，也未提及较重且粘稠的油品方面的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题时是为了克服现有的油品脱盐脱水的常规方法不能达到相应的技术标准与要求，而提出了一种将驻波或行波声场与电场结合在一起应用的新工艺，改进、强化现有的油品脱水、脱盐工艺，提高脱水、脱盐工段对油品的适应能力，进一步降低油品中的水含量、盐含量，满足炼油生产需要。

本发明的技术方案为将驻波或行波声场与电场作用结合在一起，达到脱水脱盐的目的。即原油加入新鲜水与破乳剂经静态混合器或其它混合装置均匀混合，先经过驻波或行波超声作用，然后进入常规电脱盐装置脱水脱盐；即完成一级脱水脱盐处理过程。超声波发生器(频率微调、功率可调)产生的频率电信号经导线输送至超声波单个换能器或阵列换能器，换能器将声信号送入原油作用区。原油通过超声波的驻波位移效应使油品中的水滴聚并变大，然后通过电脱盐装置继续实现油水分离。

其中驻波或行波声场处理器包括超声发生器、超声换能器和驻波或行波破乳管(罐)；驻波管或(罐)一端或两端安装有超声换能器；超声换能器为压电陶瓷超声波换能器或磁致伸缩超声波换能器；超声换能器为单个或多个阵列，如处理量较大可并联多个驻波管；换能器的发声轴线与油品主流动方向同轴，驻波管的长度及直径需满足特定的声学要求以形成行波或驻波声场。

其中原油经过驻波或行波超声作用时间为2～30min，超声波频率范围为5kHz～100kHz。对于不同的油品优选条件不同，声功率及最佳声频率按油品种类、性质及处理量不同而变。

本发明既可采用加入新鲜水和破乳剂的原油经静态混合器混合后，先经过驻波超声作用，然后进入电脱盐装置脱水脱盐的单级处理方式。也可以采用多级的处理方式，即处理后原油重新加入新鲜水和破乳剂经静态混合器混合，经过驻波超声作用，再进入电脱盐装置脱水脱盐，如此重复；优选采用二级的处理方式。

有益效果：

1、利用驻波或行波声场与电场联合脱水、脱盐。驻波或行波声场有规律的迁移力作用于油品，使水颗粒聚并、变大，避免了超声混响场不定向作用力的相互干扰，减少了水颗粒的无规律运动。经实验证明，驻波或行波声场-电场联合油品脱水(脱盐)工艺能够进一步提高原油脱水(脱盐)效果，达到深度脱水脱盐的目的。

2、采用该工艺能够减少破乳剂用量10％~30％，节约大量成本。采用本技术后，电脱盐装置的操作电耗下降，节省能源，降低成本。

3、采用该工艺能降低油品处理温度至70-80℃，目前在工厂的油品处理温度一般为140℃左右。

4、该工艺技术受油品性质影响较小，还可适应用于重油、稠油的脱金属以及馏分油的精制过程等。

附图说明

图1为本技术发明二级处理流程图。

图2、图3、图4为声处理部分结构示意图，且分别为单管式声处理装置结构图、罐式处理结构侧面图、底面换能器阵列分布图。

图中1、4-静态混合器，2、5-驻波或行波场作用管，3、6-常规电脱盐罐，V-1、V-2、…、V-11为阀门，7-超声波发生器，8-单个超声换能器或换能器阵列，9-驻波管，10-为驻波罐；D为内径，L为长，H为高。

如图1所示：原油加入新鲜水与破乳剂经静态混合器均匀混合，再进行超声处理，然后进入电脱盐罐进行油水分离，污水由下方切出口排出，脱后油进行二级处理或送后处理工段。

可以采用如图1所示虚线框内的单级处理方式，也可以如图1的二级处理方式或更多级的处理方式。

具体实施方式

实施例1

采用本工艺对鲁宁原油进行脱水脱盐处理，处理温度70～90℃，超声波频率10kHz，磁致伸缩换能器，停留时间为7.5min，初始水含量低于0.4％，脱前盐含量39.5mgNaCl/L，注水5.0％左右，经过单次驻波超声-电场联合作用后，原油的脱后水含量0.13％，脱后盐含量为2.2mgNaCl/L。

实施例2

采用本工艺对鲁宁原油进行脱水脱盐处理，处理温度70～90℃，超声波频率20kHz，压电陶瓷换能器，停留时间为5min，初始水含量低于0.4％，脱前盐含量39.5mgNaCl/L，注水5.0％左右，经过单次驻波超声-电场联合作用后，原油的脱后水含量0.28％，脱后盐含量为3.5mgNaCl/L。

实施例3

采用本工艺对鲁宁原油进行脱水脱盐处理，处理温度70～90℃，超声波频率10kHz，磁致伸缩换能器，停留时间为9.4min，初始水含量低于0.4％，脱前盐含量39.5mgNaCl/L，注水4.0％左右，经过单次驻波超声-电场联合作用后，原油的脱后水含量0.12％，脱后盐含量为2.5mgNaCl/L。

实施例4

采用本工艺对鲁宁原油进行二级脱水脱盐处理，处理温度70～90℃，超声波频率10kHz，磁致伸缩换能器，每级作用时间为5min，初始水含量低于0.4％，脱前盐含量42.9mgNaCl/L，每级注水4.0％左右，经过二级驻波超声-电场联合洗脱后，原油的脱后水含量0.24％，脱后盐含量为1.2mgNaCl/L。

Claims

1、一种原油脱水、脱盐工艺，其特征在于原油与水经静态混合器混合后，先经过驻波或行波声场处理器，然后进入电脱盐装置脱水脱盐分离。

2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于驻波或行波声场处理器包括超声发生器、超声换能器和驻波或行波破乳管，或者是包括超声发生器、超声换能器和驻波或行波破乳罐。

3、根据权利要求2所述的工艺，其特征在于超声换能器为压电陶瓷超声波换能器或磁致伸缩超声波换能器。

4、根据权利要求2所述的工艺，其特征在于驻波或行波管或者是驻波或行波破乳罐一端或两端安装有超声换能器。

5、根据权利要求4所述的工艺，其特征在于超声换能器为单个或多个阵列。

6、根据权利要求2所述的工艺，其特征在于换能器发声轴线与油品主流动轴线平行。

7、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于原油经过驻波超声作用2～30min，超声波频率为5kHz～100kHz。

8、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于采用二级超声处理方式，即原油经静态混合器混合后，经过驻波或行波超声作用，进入电脱盐装置完成脱水脱盐的单级处理，重复上述步骤一次。