MPTA型原油脱金属剂在原油电脱盐中的应用
国内原油电脱盐技术现状r

降低能耗
消除盐垢
提高油品质量
减轻催化剂污染
4
3 电脱盐工艺流程
5
4 电脱盐原理
电脱盐的本质是注水洗盐,原油电脱盐主要包括三个工 艺过程:
● 油、水、破乳剂的混合 ● 电化学破乳 ● 大水滴的沉降
6
4.1 油、水、破乳剂的混合
原油相
水 破乳剂
原油相
小水滴 结晶盐 水相
小水滴 水相
7
4.1 油、水、破乳剂的混合
时间
原油脱后含水波动图
控制指标:原油脱后含水小于0.5%
27
5.6 新型鼠笼式电脱盐技术在重质塔河油的应用
塔河原油主要性质
分析项目
单位
数据
密度(20℃)
g/cm3
937.8
水含量
Wt%
无
盐含量
mgNaCl/l
274.5
金属
Ni
mg/l
132.6
V
mg/l
315.1
Ca
mg/l
1.42
Mg
mg/l
0.81
中海油QHD32-6油田原油的主要性质
分析项目
单位
数据
密度(20℃)
g/cm3
0.9415
粘度(80℃)
mm2/s
308.22
水含量
Wt%
31.2
盐含量
mgNaCl/l
265.2
重金属
Ni
mg/l
11.0
V
mg/l
0.5
Na
mg/l
186.6
Mg
mg/l
1.3
Ca
mg/l
14.0
灰份
原油电脱盐设备及技术发展现状

- 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。
原油脉冲电脱盐技术及工业应用

[ 键 词 ] 脉 冲 ;电脱 盐 ;脱 水 ;含 盐量 ;原 理 ;应 用 关
.
[ 中图分类号]T 6 4 E 2
[ 文献标识码]A
[ 文章编号] 10 0 0—95 (00 5— 3 2 0 7 2 2 1 )0 0 5 — 3
原油 含盐 和水是 原油开 采过 程 中的正 常状态 和普 遍现象 ,原 油 中的盐 和水对 原油 加工 过程 的危 害十
电击穿理 论 ,介质 的击 穿 电压 和作 用 时间有 关 ,作用 时间 越短 ,击穿 电压 越高 ,脉 冲 电脱 盐可 以大 幅度
提 高 电场 强度 ,达 到高 速高 效 破 乳 、脱盐 。决 定 脉 冲 电场 特 性 的参 数 有 脉 冲 电 压 、脉 冲频 率 、占空 比
等 ,它们 和原 油在 电场 中 的停 留时间决 定着 脉 冲电脱盐 技术 的破 乳 、节能效 果 。 在 电极上 施加单 向脉冲 电压 时 ,因单 向脉 冲电压 可分解 为直 流 电压与 交流 电压 的叠加 ,即原油 中的 水滴 既受 到直 流 电场 的偶 极力 聚结 作用 ,又受 到 交流 电场 的振荡 聚结作 用 ,同时 电脉 冲可使 原 油 中电场 峰值 提高 很多 ,因而高压 电脉 冲 比交流 电破乳 更有 效 ,高频 高压 脉 冲电场对 乳状 液 中的水滴 能产 生较 大 的振 荡 ,加快水 滴之 间碰 撞和 聚结 ,进 一步提 高破 乳 的能力 ¨ 。 3 ]
分严 重 。原油脱 盐 的 目标是 要设 法将 原油 中的盐 和水 脱除 ,常采 用 电脱 盐 工艺来 脱 出原油 中的水 ,消除
盐 和水对 石油加 工过 程 的危 害 。 当今 的 电脱 盐工 艺 不仅 仅是 一 种单 纯 的 防腐 手 段 ,伴 随着 脱 盐 、脱 水 、 脱金 属技 术 的 日趋成 熟 ,它 已成 为下 游装置 提供优 质 原料必 不 可少 的原 油 预处理 工艺 过程 ,是炼 油厂 降 低 能耗 、减轻设 备结垢 和腐 蚀 、防止催 化剂 中毒 、减少 催 化剂 消 耗 以及 改 善产 品 质量 的重要 工 艺 过程 ,
电脱盐操作法

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。
高导电性原油电脱盐工艺研究

维普资讯
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3 ・ 2
石 油 化 工 设 计
第 2 卷 3
等与 S 一 52 W 70 复配 以考察破乳剂的协同效应 。
细菌灭活破乳剂可以明显破坏乳化层[ 。破
南阳原油的性质分析认为 , 成原油脱后含 盐高 造
的原因为 : ①原油中含有较多 的结晶盐 , 比较难以 溶解 ; ②原油中所含的盐类除常见的钠盐外 , 还含
M 、e gF 等金属离子 , 以避免催化裂化装 置催 化 可 剂中毒 、 加氢 裂化装 置催化床层 堵塞 、 催化剂 失
活; 避免加氢装置催化剂“ 撇头” 减少渣油燃料的 ; 灰分以提高热效率等等。电脱盐装置运行 的好坏
直接影响后续加工装置的正常运行和炼油厂的经 济效益。 目 前脱盐方法主要有 : ① 电化 学 法…。② 过 滤 法_ 。③ 声 化 学 2 _
1 1 实验 设备 .
作者筒 娄 介: 世松(6 14 9
一
)男 , , 河南西 平县人 。18 95年毕 业
干华 油学院基本有机化工专业。博士后, 东石 研究员 直从事 。一
交直流高压电源 ( 1 V 和高压脉冲电源 6 2k )
石 设备 蚀与 护 开 作。 化 腐 防 研究 发工
3洛 阳石化设备 开发有 限公 司, 南洛阳 4 10 ) 河 703
摘要: 南阳原油中金属含量较高, 掺有部分 3 次采油采出原油, 加工时易造成电脱盐装置原油乳化。
电导率高 , 盐难度较 大。装置投产十几年来脱后含 盐一直不合格 , 脱 经过 改造 仍然超标 , 常压塔顶 腐蚀 严 重。为此 , 对原油进行 了电脱盐工艺条件及玻 乳剂研 究, 研制 出了高效 电脱盐设备 和生物复 合脱 盐剂及 降电流剂 , 用平流 弓形 电极进行改造 , 采 解决 了该原油的 电脱盐 问题 , 使脱后舍盐达到 3m / 。 gL 关键词 : 生物复合脱盐剂 ;电脱盐 ; 超声 ; 降电流剂
电脱盐的作用

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。
原油的脱盐脱水

当水滴直径>0.5×10-6m时,水滴沉降速度基本上符合球 形粒子在静止流体中自由沉降的斯托克斯(Stokes)定律:
2 d1 ( 1 2 ) g 18 22
式中
ω :水滴沉降速度,m/s; d1:水滴直径,m; ρ 1 :水密度,kg/m3 ρ 2:原油密度,kg/m3; υ 2:原油粘度m2/s; g :重力加速度,m/s2。
盐也被脱除。常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低 的新鲜水,以溶解原油中的结晶盐类,并稀释原有盐水,形成
新的乳状液,然后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用
下,使微小的水滴,聚集成较大水滴,因密度差别,借助重力 水滴从油中沉降、分离,达到脱盐脱水的目的,称为电化学脱 盐脱水,简称电脱盐过程。
水分,盐类除小部分呈结晶状悬浮在原油中外,大部分溶于 水中。水分大都以微粒状分散在油中,形成较稳定的油包水
型乳状液。
原油含盐含水对原油储运、加工、产品质量及设备等均 造成很大危害,主要为:
(1)增加储运、加工设备(如油罐、油罐车或输油管线、机 泵、 蒸馏塔、加热炉、冷换设备等)的负荷,增加动力、热能 和冷却水等的消耗。例如一座年处理量为 250 万吨的常减 压蒸馏装置,如果原油含水量增加 1%,热能耗将增加约 7000MJ/h。 ( 2 ) 影响常减压蒸馏的正常操作。含水过多的原油,水分气 化,气相体积大增,造成蒸馏塔内压降增加,气速过大, 易引起冲塔等操作事故。 (3)原油中的盐类,随着水分蒸发,盐分在换热器和加热炉管 壁上形成盐垢,降低传热效率,增大流动阻力,严重时导 至堵塞管路,烧穿管壁、造成事故。
措施:加热、加破乳剂、高压电场、注水
注意:加热沉降脱水时,温度不能过高,否则原油中轻组分和 水会气化,脱盐罐需采用很高压力才能正常操作,因此一般加
高酸原油电脱盐存在的问题及对策

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。
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21 原 油和试 剂 .
原 油样 品采 自中国石 油 化 工股 份 有 限 公 司北 京 燕 山分 公 司炼 油 厂 , 为大 庆 原 油 与 冀 东原 油 的
在 工 业 化 试 验 过 程 中 , 合 原 油 中 大庆 原 油 混 所 占 比 例 约 为 6 % ( 量 分 数 ) 破 乳 剂 采 用 8 质 。
属和 碱 土 金 属 有 较好 的 脱 除效 果 [。螯 合 脱 金 属 5 】
密度( 0℃) g・ 2 / m- k
粘 度 ( 0℃ ) a・ 5 / mP S 含水量 , % 金 属 含  ̄. g・ / P g
Ca
Na Ni Fe A1 Mg Cu
V
一 一
表 1 混 合 原 油样 品 的 性 质
迄今 为 止 , 们 已从 原油 中发 现 了 4 人 5种 金 属 元 素 , 油 所 含 金 属 元 素 的 种 类 及 含 量 主 要 取 决 原 于生 油 的地 质条 件 I 另外原 油 重 质化 、 酸值 化 1 _ 。 高 趋 势 的 加剧 , 以及 三次 采 油 技 术 的广泛 使 用 , 是 也
m
法是 指 在 现 有 电脱 盐 工 艺 基础 上 , 过加 入 具 有 通 螯合 作 用 的脱金 属 剂 来达 到 脱 除原 油 中 有害 金 属 元 素 的 目的 , 以 脱金 属 剂性 能 的优 劣 是 螯 合 脱 所 金 属技 术 成 败 的关 键 。 中 国石油 大 学 自主 开 发 了 MP A 型原 油 脱 金 属 剂 , 实验 室 进 行 了性 能 评 T 在 价 , 在 北 京 燕 山分 公 司 电 脱盐 装 置 上进 行 了 工 并 业 化试 验 。
目
数
据 ห้องสมุดไป่ตู้
实验时 配制成 00 / .2gmL的水 溶液 , 工 业化试 验 在
时 配制成 质量 分数 为 5 % 的水溶 液 。该剂 不含 P 0 和 S等 杂原 子 , 会对 电脱盐排 水 产生 二次 污染 , 不
一
混 合 原 油 , 中大 庆 原 油 占 6% ( 其 5 质量 分 数 ) 。混
合 原 油 的 性 质 见表 1 。从 表 1 知 , 庆 、 可 大 冀东 混 合 原 油 为 不 含 水 的 轻 质 常 规 原 油 , 含 金 属 元 素 所
25 一
I臻鲭 卷 第 5 _ 4 l I 期
中 国石 化北 京 燕 山分 公 司提 供 的 油 溶性 破 乳 剂 。
石 油艨 制 与记 二
表 2 电脱盐装置的基本操作条件 项
原 油 处理 量 /・d t 电 脱 盐罐 操 作 温 度 / o C
电脱 盐 罐 操 作 压 力/ a MP
MP A型 脱金 属剂 在 常温 、 压下 为 固态 , 间歇 T 常 在
( . 国石油大学( 1中 北京 ) 化学科学与工程学院 , 北京 12 4 ;2 中 国石油化工股份有限公 司北京燕 山分公 司) 029 .
摘 要 针 对 大 庆 与 冀 东 的 混 合 原 油 , 实 验 室 评 价 了 MP A 型 原 油 脱 金 属 剂 的 脱 金 属 性 能 , 在 T
关键词:混合原 油 电脱盐 脱金属 剂 脱 除率
1 前
言
中钙 的 含 量 最高 , 到 1 . t/, 量超 过 1 ̄ / 达 78 ̄ g 含 g tg g 的金 属 元 素 还 有 钠 、 、 和 铝 , 余 金 属 元 素 的 镍 铁 其 含 量 在 1 ̄ / t g以下 。只 有 有效 脱 除原 油 中含量 最 g 多 的钙 元 素 , 能 最 大程 度 降低 金 属 元 素 对 后 续 才 原 油加 工过 程 的危 害 。
造 成 原 油 中 金 属 , 其 是 碱 土 金 属 钙 含 量 增 加 的 尤
重要 原 因 。原 油 中微 量 金属 元 素 对 原 油 加 工 过 ]
程 中使 用 的 催化 剂 危 害 严 重 , 采 用 适 宜 的 方 法 需
降 低原 油 中金 属 元 素 的 含量 [。 国外 普 遍 采 用 的 3 ] 加 氢 法 可 同时 脱除 原 油 中有 害 的金 属 和 非金 属 元 素 。然而 国内炼 油 厂 的氢源 有 限 , J 因此 大 多采 用 螯 合 脱 金 属 法 脱 除 原 油 中有 害 金 属 元 素 , 对碱 金
并在 中国石化北京 燕 山分 公司 3Mt / a电脱盐装 置上进行 了工业化试验 。实验室的 间歇脱金属 实 验结果表 明, 在加剂量 为 8 g 的条件下 , T 0 MP A型原 油脱金属剂的性能优 良。混合原油脱金属 工业化试验结 果表明 , MP A 型原油脱金属剂加量 为 6 g 时, 当 T 0 儋 脱钙率可达 8 . %, 22 0 脱钠率为
石 油艨 制 与 记 工
加工工艺 0 ≯ 薯 囊# | l 嚣嚣 l 0| | 嵇
PETROL EUM PROCESSI NG AND ETR0CHEM I P CAL S
MP A型原油脱金属剂在原 油 电脱 盐 中的应用 T
武本成 朱建华 从建学 冯学 明 , , ,
收稿 日期: 0 9 1.2 2 0 —02 ;修改稿收到 日期 : 0 00 一6 2 1—l0 。 作者简介 : 武本 成( 9 8 ) 男, 1 7 一 , 博士 , 讲师 , 主要从 事化 学反 应工程及重油改质的研究工作 。 基 金 项 目:国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( o.0 70 5 。 N 2 5 6 7 )
9 .6 脱 镁 率 为 9 . %, 铁 率 为 5 .5 脱 镍 率 为 2 . %; 脱 除 混 合 原 油 中主 要 金 属 元 素 89 %, 10 脱 9 86 %, 42 3 在 时 , 合 原 油 的酸 值 变 化 不 大 , 均 可 控 制 在 O5 K / 下 。 混 且 .mg OH g以