炼油工艺学PPT课件 第七章 原油的脱盐脱水

1· 烷烃
最简单的烷烃是甲烷 CH 4 ，可用通式表示为 Cn H 2n2 。 常温常压下 C ～C 为气体， C5～C 为液体， C 17 ～为固 16 体。
1 4
烷烃的化学性质很不活泼，在一般条件下不易起化学 反应，但在加热和催化剂及光化学作用下可发生各种反应。
烯烃：分子中含有碳碳双键 (C=C）的烃，其中最简
常减压蒸馏流程示意图
· 减压蒸馏：对常压渣油在低于 1 个大气压下进行的 蒸馏。通过减压蒸馏以降低沸点，即可在较低温度下得到 高沸点的馏出物，作为二次加工（催化裂化、加氢裂化等） 的原料。
原油的分馏产品
分馏温度（沸点范围） （气 体） 分馏产品 炼厂气 含碳原子数 1 ～4
40～200 ℃
150～250 ℃
单的是乙烯，分子式为 C2 H 4 单的是乙炔，分子式为
C2 H 2
，通式为 Cn H 2n
。 。
炔烃：分子中含有碳碳三键（C≡C) 的烃，其中最简
，通式为 Cn H2n2
烯烃与炔烃均为不饱和烃，它们的化学性质活泼，易 起加成、聚合等反应，尤其是烯烃。
,其分子中 的碳原子以单链相互链结成环状结构，化学性质与烷烃相 似，比较稳定。
从数量上说，燃料油占全部石油产品的 90％ 以上，是用量最 大的油品。
2· 润滑油和润滑脂
润滑油是石油中高沸点馏分经加工精制而成。 润滑脂则是由油和稠化剂组成。
3· 蜡、沥青、焦
生产燃料和润滑油时的副产品经进一步加工得到的固 体产品。
4· 石油化工原料
炼制过程中得到的石油气、芳香烃及其它副产品。
7· 5 原油的预处理
1 泊 = 0.1 Pa.s
· 运动粘度：动力粘度与同温同压下液体密度之比。

55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，
原油脱盐脱水及装置腐蚀
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生

二、预处理的基本原理及工艺
脱盐脱水是同时进行的——电化学脱盐脱水。 我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程
两级脱盐脱水流程示意图
三、主要设备
三、主要设备
图为某大型炼厂脱盐罐实景
四、影响脱盐、脱水的因素
（ 一 ） 温 度 ： 一 般 选 在 105 ～ 140℃ 。
（二）压力：一般为0.8～2MPa。
（三）注水量：一般为5％～7％。
（四）破乳剂和脱金属剂：用量一般是 5～40mg/Kg。
（五）电场梯度：电场梯度E越大，f越大。我 国 各 炼 油 厂 采 用 的 实 际 强 电 场 梯 度 为 500 ～ l000V／cm，弱电场梯度为150～300V／cm。
思政小课堂
在1988年，由中国石油化工总公司北京设计院 设计的的首套电脱盐成套设备成功应用在中国 石化长岭炼油厂350万吨/a的常减压蒸馏装置电 脱盐上。
（2）造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl：
MgCl2＋2H2O
Mg(OH)2＋2HCl
一、 原油预处理的目的
原油中的盐类的危害
（3）原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响石 油产品的质量。
（4）在催化裂化和加氢脱硫过程中钠离子对分子筛催化剂的晶格 有破坏作用，会造成分子筛催化剂的永久性失活。
原油的预处理
一、 原油预处理的目的
油田的脱盐、脱水很不稳定，含盐含水量不满足石油加工过程的要求， 因此在原油加工前要进一步脱盐水。
一、 原油预处理的目的
原油中含水对加工过程的影响
（1）增加能量消耗
汽化热：水＞轻烃类组分。因 此，水与原油一起在汽化和冷 凝的相变化当中，会消耗更多 的燃料和冷却水。

第三章 饱和蒸汽压
定义：
在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处 于相平衡的蒸气所具有的压强称为蒸气压。同一物质在不 同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。不 同液体饱和蒸气压不同，溶质难溶时，纯溶剂的饱和蒸气 压大于溶液的饱和蒸气压；对于同一物质，固态的饱和蒸 气压小于液态的饱和蒸气压。
第一章 石油简介
1.5液化气 随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本 原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产 方面，液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解 时所得到的副产品。 催化裂解气的主要成份如下（%）： 氢气5～6、甲烷10、乙烷3～5、乙烯3、丙烷16～20、 丙烯6～11、丁烷42～46、丁烯5～6，含5个碳原子以上 烃类5～12。，用来生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维 及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料， 由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛 地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金 属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。
第二章 原油炼化工艺流程
重整 重整，也就是将直链烃类重新整顿成为带侧链的烃类 或环状的烃类。经过重整的汽油，质量就能大大地提高。 而且从重整油的芳香烃中还可获取苯、甲苯及二甲苯等重 要化工原料。 精制 精制就是清除常减压所得产物中的有害东西，以便 提高产品质量。这在炼厂就叫精制。如: 直馏汽油、柴油 等油品，由于含有硫化物，会产生腐蚀性，必须经过精制 才能使用，另外，从减压塔得到的各种润滑油，也只是半 成品，同样必须通过精制才能成为合格产品。
LAN7全损耗系统用油 油漆工业用溶剂油 蜡油馏份 渣油馏份
二常减压蒸馏装置产品
润滑油基础油（150SN，300SN，750SN）

脱出污水含油高，易沉砂和结垢，清理较为困难。
电脱水器
（三）
二、结构原理
1、结构：分为上、下两部分；上部为电场空间，悬挂若干层水平电极，
下部为沉降水分离空间。
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87

6 1---放水抽空管线；2—进油管线；
5 3---进油分配管； 4---脱水器壳体；
4
5---出油管线； 6---电极吊杆；
3
2 7---悬垂挂板； 8---电极；
（5）成本低，用量少；
（6）具有一定的通性
（7）腐蚀性小；无毒、无害、不易燃不易爆；
二、井口加药与管路破乳
原油脱水（化学脱水）
（四）
•由于化学破乳剂的对原油乳状液具有显著的破乳、降粘作 用，把化学破乳剂加入到油井的环形空间，利用石油开采和 集输过程中受到的搅拌，使破乳剂均匀分散到原油中。
•井口加药装置:加药泵。 •井口加药与管道破乳效果 井口加药的效果：
（四）
三、重力沉降脱水
•沉降罐：加热沉降脱水的主要设备是沉降罐，有立式和
卧式两种
（1）立式沉降罐的结构：
6
7 油层
水层
4
1
2
3
8
5
1、出油管； 2、进液管； 3、排水管 4、进液分配管 5、出水管线； 6、溢流水箱（可调节）； 7、集油漏斗； 8、集水管
沉降罐结构示意图
（2）立式沉降罐的工作原理：油水混合物由进液管经进液分配管流入
1、陶粒脱水器的组成
陶粒脱水器有四部分组成，即油气分离箱、加热沉降段、陶粒 沉降段、斜板沉降段。
2、陶粒脱水器的原理 混合液经分离箱进行油气分离，天然气从出口排除，原油经分
离箱底部的进油喷管从热沉降段底部排出，自下而上运动，经 加热盘管升温进行热沉降，将一部分游离水沉降外排。其余混

56.2
39.0
4.3
u
122~150
60.5
32.6
6.9
u
150~200
65.0
25.3
9.7
u 一些原油的汽油馏分的烃类族组成见表.
石油炼制工艺PPT(1)
大庆及中原重整原料的烃族组成
碳数
烷烃/%
环烷烃/%
芳香烃/%
总计/%
C3
大
C4
庆
C5
油
C6
田
C7
C8
C9
C10
总计
0.05 1.43 6.33 10.98 14.60 16.27 13.19 1.51 64.36
其它金属及非金属元素。 约占96-99.5%，
碳氢比约6.5%
u 产地不一，原油的颜色、比重、凝点各 元素的比例也不同。
石油炼制工艺PPT(1)
原油的元素组成
u 产地 比重
元素组成％
u
d420 C Ｈ Ｓ Ｎ Ｏ
u 大庆 0.8615 85.74 13.31 0.11 0.15
u 胜利
86.88 11.11 0.90 0.32
原油的烃类组成
芳香烃有单环（eg.苯）、双环（ eg.萘）和多环芳香烃（ eg. 蒽、菲）。
不饱和烃 天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才 含有不饱和烃。
非烃类：含S、O、N的化合物和胶质-沥青质。 元素量不多， 但组成的化合物量多。
石油炼制工艺PPT(1)
特性因数
u 沸点越高密度越大；
油 量较低。我国大庆原油和南阳原油是典型 的石蜡基原油。
K=11.5～ 中间基原 性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间。

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三、化学破乳剂的分类
国内外生产的化学破乳剂已达1000多种。 化学破乳剂可以按分子结构、分子量大小、 镶嵌方式、聚合段数、起始剂具有活泼氢官 能团的数量、溶解性能等进行分类。
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二、化学破乳剂的分类
按分子结构可把破乳剂分为离子型和非离 子型两大类。
破乳剂溶于水时，凡能形成电解质的称为 离子型破乳剂；
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化学破乳剂的复配效应1+1>2
一种化学破乳剂要完全满足上述要求往往是 极为困难的。为取长补短，可将两种或两种以上 的破乳剂以一定比例混合构成一种新的破乳剂， 其脱水效果可能高于任何一种单独使用时的效果。 这种现象称为破乳剂的协同效应或复配效应。复 配效应为寻找脱水效果更好的化学破乳剂开辟了 新的途径。
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1. 表面活性作用
乳化液：两种（或两种以上）不互溶（或微量互 溶）的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一 种液体中，这种分散物系称为乳状液 破乳剂都具有高效能的表面活性物质，它们很容 易吸附在油水界面上，降低界面膜的表面自由能， 使形成W/O型乳状液变得很不稳定，界面膜在外 力作用下极易破裂，从而使乳状液微粒内相的水 突破界面膜进入外相，从而使油水分离。
3
原油乳状液的两种类型
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为： “油包水”型乳状液，用符号W/ O表示，水是 内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外 相液体是相互连接的，故又称连续相；
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为； “水包油”型乳状液，用符号O/W表示，此时油 是内相，水是外相。
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30
评价破乳剂的性能指标
（1）脱水率 在一定的静置沉降时间内原油中脱出水 量与原有含水量之比。 （2）出水速度 在单位静置沉降时间内脱水率的大小。 根据化学破乳剂品种的不同，出水速度可 能有先快后慢、先慢后快等速度出水况。

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（2）污水沉降罐 结构制造图（3000m3 内部俯视图）
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（2）污水沉降罐 结构制造图（3000m3 内部配水管主视图）
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（2）污水沉降罐 结构制造图（3000m3 内部配水管俯视图）
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（2）污水沉降罐 结构制造图（3000m3 内部集水管主视图）
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（2）污水沉降罐 结构制造图（3000m3 内部集水管俯视图）
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3 、工作过程
脱水器壳体内分为两个空间，上部为电场空间，下部为沉降水分离空间，中
间有油水界面（红线位置）。
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3 、工作过程
电场空间有若干层平板电板，电极间距自下而上逐渐减小，电场强度自下而上 逐渐增强。原油从进油管进入预沉降室，沉淀泥沙及一部分游离水，在预沉降室
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分左右侧两路进入进油槽。
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二、电场力脱水设备
1、电脱水器的基本结构
1、6、电极 7、筒体
8、加水装置 9、测水电极 10、进油口 11、仪表传感器 12、出水口 13、进
油槽 14、后端板 15、鞍座 16、前端板 17、破涡板
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2 、结构简图（交直流复合电脱水器区间分布图）
油口排出。
4、电脱水工艺技术参数的确定
一是净化油含水应不大于0.3%。 二是脱出的含油污水进入污水处理站，其含 油量一般不大于1000mg/L；污水中含聚合物时， 其含油量一般不大于3000mg/L。
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5、电脱水器对进料原油的要求
一是进料原油必须脱除天然气。 二是进料原油经予沉降脱除游离水和泥砂。 三是进料原油含水在30%左右。
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7、常见问题原因分析及处理
②脱水器控制柜电压、电流正常，脱后原油含水偏高 是什么原因？