MPTA型原油脱金属剂在原油电脱盐中的应用
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- 97 -第7期原油电脱盐设备及技术发展现状刘振华(中石化华北油气分公司采油气工程服务中心, 山西 晋中 030600)[摘 要] 综述了原油电脱盐技术的基本状况,介绍了电脱盐的主要设备及工艺,分析了电脱盐设备及技术存在的问题及发展方向,可为电脱盐工艺及设备的选择提供参考。
[关键词] 原油加工;电脱盐;设备;工艺;发展现状作者简介:刘振华(1969—),男,山西大同人,1991年毕业于长春地质学院设备管理专业,工程师。
现任中石化华北油气分公司采油气工程服务中心环保队队长。
原油脱盐脱水可以采用很多方法,如:沉降法、过滤法、声化学法及微波辐射原油脱盐脱水法等,但目前国内外普遍采用的仍是电脱盐技术。
这是因为电脱盐技术具有设备简单、成本低廉、脱水效果好等优点,适合工业化应用。
电脱盐技术是利用静电场力和化学破乳剂的共同作用实现原油乳状液的破乳脱水脱盐。
电场作用下原油乳状液中的水滴受到偶极作用力而发生偶极聚结,并由于震荡作用而发生震荡聚结,从而加速油水分离。
同时,通过向乳化液中加入破乳剂,由于破乳剂的界面活性高于乳状液中界面膜原成膜物质的界面活性,因此破乳剂在油水界面上吸附或部分置换原来吸附的表面活性物质,使界面膜破坏,膜内包裹的水滴被释放,有利于水滴间的聚集。
1 国内原油电脱盐技术基本状况我国电脱盐技术的研究、应用和工业检验起步于20世纪60年代后期,在80年代中期,伴随重油加工设备对原料中重金属含量要求的日益增加,以及日益加重的因加工劣质原油带来的原油蒸馏设备腐蚀问题,原油脱盐技术引起了我国炼油行业的高度重视。
在引进PETROLITE 和HOKWE-BAKER 公司的电脱盐装置和技术的同时,消化吸收已有的研究和工业检验成果,提出了高效交流电脱盐技术,形成了成套的电脱盐装置,逐步迈入国际领先行列,在安全生产的前提下,不仅满足了重油加工对原油的要求,还达到了原油蒸馏设备防腐蚀的需要。
20世纪80年代末至90年代初,出现了以交直流电脱盐为代表的新一代电脱盐技术和成套装置,脱盐脱水效率得以提高,能耗被降低。
电脱盐操作法1、电脱盐的基本原理原油脱盐、脱水装置的主要任务是将油中的分散的很细、并被一层牢固乳化膜包围的水滴进行聚结、脱除。
由于单纯依靠重力作用难以沉降脱除,因此一般采用加热、加入化学药剂和高压电场三个破乳手段。
对炼厂来说,这三个手段同时采用,但后者是主要的。
采用加热的办法,提高温度可以降低乳化液滴表面膜的强度,但是只有在石蜡占优势的天然乳化剂的石油乳化液中,在加热时,油水方能分层,而这类乳化液为数不多。
实际上,常常是通过加入破乳剂来进行破乳。
其实质就是降低表面膜的结构——机械“栅栏”的能量,使表面膜破坏。
从而使微小的乳化的水滴而结成大的水滴而沉降下来。
一般认为,化学破乳剂在破乳过程中分为四个阶段:1)把药剂加到原油中,并使之分布到整个油相中,进入到被乳化的水滴上;2)药剂渗入到到被除数乳化的水滴的保护层,并使保护层破坏;3)保护层破坏后,破乳化的水滴互相接近和接触;4)液滴聚结,破乳化的水滴从连续相分离出来。
高压电场破乳的机理在于它能使水滴产生诱导偶极,或带上静电荷,从而在水滴与水滴间,水滴与电极间产生静电力。
水滴受力的作用,运动速度增大,动能增加。
当水滴互相碰撞时,其动能和静电引力能够克服乳化膜的障碍而彼此聚结起来。
在聚结作用的同时,电场还会使水滴发生分散作用,即由于偶极矩的增大,水滴变形加剧导致在电场作用下最后分裂开。
在正常操作条件下,水滴的聚结是主要的,而只有电位梯度相当高时,水滴的电分散趋势不可忽视。
水滴迅速聚结直径变大后,在其重力的作用下,克服了原油自下向上的流动的作用力逐渐沉降到罐下部来。
见图高压电场对油中水滴的作用示意图1——被极化变形而带感生电荷的水滴;2——两水滴在偶极间力作用下碰撞;3——接触电极而带静电荷的水滴,在静电力下向另一极运动;4——较大水滴因静电力而拉长;5——拉长时的水滴在电场作用下分裂成小水滴。
一般情况下,原油中的盐是溶于水的。
当沉积到罐下部的水被脱除时,原油中部分盐溶于水随之脱除。
电脱盐的作用
电脱盐是原油进入蒸馏前的一道预处理工序,主要目的是去除原油中的盐分和水分,以防止盐分对蒸馏塔和设备的腐蚀,以及避免设备中水分的积累。
首先,从地底油层中开采出来的石油都伴有水和泥沙,其中水中溶解有无机盐,如NaCl、MgCl2、CaCl2等。
这些物质的存在对加工过程危害很大,因此要通过电脱盐将其除去。
其次,通过电脱盐可以降低加工设备的腐蚀和结垢。
盐水对金属设备有很强的腐蚀作用,而泥沙和其他悬浮物也会在设备中沉积,形成结垢。
电脱盐可以有效地去除这些有害物质,保护设备免受腐蚀和结垢的影响。
此外,电脱盐还可以提高轻质油品的产量和品质。
脱去盐分和水分后,原油中轻质油品的含量会相对增加,而且品质也会得到改善。
这不仅可以提高原油的加工效率,还可以增加轻质油品的产量和品质。
最后,电脱盐还可以为后续加工提供稳定的生产环境。
如果原油中含有大量的水分和盐分,会对后续加工产生不利影响,如设备性能下降、能耗增加等。
电脱盐可以去除这些有害物质,为后续加工提供稳定的生产环境。
综上所述,电脱盐的作用是去除原油中的盐分和水分,以防止盐分对蒸馏塔和设备的腐蚀,避免设备中水分的积累,提高轻质油品的产量和品质,为后续加工提供稳定的生产环境。
高酸原油电脱盐存在的问题及对策在电脱盐中经常会使用高酸原油,在此过程中经常会产生很多的问题,直接影响到电脱盐的效果。
例如,水油乳化过于严重,脱盐效果达不到相应的标准等等。
文章主要针对当前高酸原油电脱盐过程中存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决办法,主要就是根据高酸原油自身的特点和性质,提高操作的条件,更新设备,适当的调整温度,密切关注洗涤水的酸碱度,采用一些助剂,进一步提高脱盐的效果。
希望通过对这方面的研究能够满足相关人士的需要。
标签:高酸原油;电脱盐脱盐设备;脱金属剂;乳化液1 高酸原油电脱盐存在的问题在使用高酸原油电脱盐的过程中,由于高酸原油在脱盐之后其含有的盐含量达不到相应的标准,而且存在着乳化层过厚的情况,因此十分不利于高酸原油在化工中的应用。
(1)当前虽然电脱盐的技术已经得到了发展,不过大多数的电脱盐的指标都不符合相应的标准。
大多数的高酸原油本身含有很高的不稳定类似沥青物质,而且还存在着一些不溶于水的盐类物质,这些盐类物质主要包括油田生产过程中产生的无机盐晶体,以及采油助剂等物质。
一旦电脱盐的结果不符合相关标准,那么就会导致塔顶冷凝系统中的腐蚀程度加剧。
(2)随着装置使用年限的增多,经常会出现电脱盐排水不达标,造成这一现象的主要原因是在电脱盐的过程中会形成比较厚的乳化层,随着乳化层长年累月的增加,导致装置出口越来越细,进而排水的时候就会不顺畅。
(3)根据大量的实验经验可知,随着高酸原油中的盐含量越来越高,会导致环烷酸的含量逐渐增加,而且腐蚀的速度也会随之增加。
随着电脱盐装置的脱盐效果的不断下降,环烷酸的腐蚀量就会越来越大。
这也是当前企业所面临的问题。
2 高酸原油电脱盐方案2.1 电脱盐工艺条件(1)洗涤水:在高酸原油电脱盐的过程中所使用的洗涤水的PH值最好在5-6之间,同时还应该在过程中增加洗涤水的量到8%左右,能够很好地提高电脱盐的效果。
(2)混合强度应适当:在电脱盐的过程中应该保证各个成分之间的强度符合相关的标准。