您好,欢迎来到华拓科技网。
搜索
您的当前位置:首页原油脱盐脱水方法进展概述

原油脱盐脱水方法进展概述

来源:华拓科技网
2013年第11期 内蒙古石油化工 101 原油脱盐脱水方法进展概述 周 淼 (山东石大科技集团,山东东营257061) 摘 要:随着对石油资源需求的不断增长和原油开采力度的加大,国内外原油重质化、劣质化趋势 日益加剧,原油加工难度增大。尤其是随着所开采原油含盐含水量的增加,给原油的加工和利用带来一 定的危害,炼油业迫切需-t- ̄.高原油的脱盐脱水效率,提高原油的预处理效果。本文在介绍原油含盐含 水危害的基础上,系统地介绍了常用的原油脱盐脱水方法,如电化学法、沉降法、过滤法、微波辐射法、声 化学法等等。 关键词:原油;脱盐;脱水;发展现状 中图分类号:TE85 文献标识码:A 文章编号:1006--7981(2013)11一O101—03 原油从地下深处开采出来时,不可避免的含有 定量的水分和盐类。由于原油产地、开采工艺方 法、油田处理过程以及运输方式的不同,原油中盐的 种类、含量以及水分的含量也有很大的差异。水分和 盐类对原油后续加工过程的影响十分复杂,危害极 大[1 ]。因此,原油的预处理即原油的脱盐脱水在原 油的加工过程中具有十分重要的意义口]。 近年来,由于石油产品的升级换代及二次加工 一对原料质量要求的不断提高,对原油脱盐脱水后所 能达到的水含量和盐含量都提出了更高的技术要 求,如中石化要求脱后原油含盐量 ̄3mg/L,含水率 do.3 ,脱后污水含油率不大于200ppmL‘],并明确 指出,炼油厂要高度重视脱盐装置的作用和技术开 发,要将其作为一套的工艺装置来对待。 本论文主要对国内外常用的脱盐脱水技术的原 理、方法等进行了综述。 1原油含盐含水的危害 原油中的盐类大部分为水溶性的碱土金属或者 碱金属类的无机盐,如氯化钙、氯化镁、氯化钠等,这 些盐类大多数溶解在原油所含的水中,以乳状液的 形式存在于原油中,在原油的脱盐脱水过程中,可以 随着水分的脱除而被一起脱除;另外还有少部分微 量金属以油溶性的有机酸盐的形式存在,如铁、钒、 镍等,比较难于从原油中脱除。原油中水份的来源比 较复杂,主要包括原油在开采、加工处理和运输等过 程中所混入的水份以及原油本身所含的水份。虽然 大多数原油(尤其是经过油田初步处理后的原油)中 的含水、含盐量都很低,但却会对原油的加工处理、 油品质量和油品使用等带来极大的危害。原油含盐 含水的危害主要包括以下5个方面[5 ]:①在原油常 减压蒸馏的加热流程中,水份会在换热系统和加热 炉炉管中随着原油的不断加热而蒸发汽化,由于水 的汽化潜热非常大,在常减压蒸馏过程中经历多次 收稿日期:2Ol3一o3—21 汽化、冷凝时,会消耗大量的燃料和冷凝冷却用水, 使装置的能耗急剧增加,不利于装置的节能降耗。② 油品的平均相对分子质量比水的相对分子质量大很 多,在原油蒸馏装置中,水的汽化会造成蒸馏塔操作 不稳定。例如原油中含水过多,大量水分汽化后会引 起常压塔内气相负荷剧增,引起淹塔和过量雾沫夹 带等不正常操作现象,使塔的操作稳定性遭到破坏, 影响常减压塔的拔出率和产品质量等。③在换热器 或管式加热炉等加热设备中,溶解在水中的无机盐 在原油加热过程中,会随着水分的蒸发而逐渐析出, 并沉积到管壁上形成盐垢,给传热和油品输送造成 困难,影响传热效率,甚至堵塞工艺管道、炉管等。④ 在油品的二次催化加工过程中,铁、镍、钒、钠等微量 金属会随着反应的进行而逐渐沉积到催化剂上,造 成催化剂的失活、中毒,影响过程的反应性能、产品 质量和收率,造成生产成本相应增加。⑤溶解在原油 中的无机盐类(如氯化镁、氯化钠、氯化钙等)在原油 的高温加工过程中易于发生水解反应,生成氯化氢 等腐蚀性物质,对设备造成严重的腐蚀。而当原油含 硫量较高时,加工生成的硫化氢在有氯化氢存在的 条件下,会加剧设备的腐蚀 ]。 因此,原油在进入常减压装置进行蒸馏之前,必 须先进行深度的脱盐脱水处理,以消除水分和盐类 的存在对后续加工过程所造成的各种不利影响。 2原油脱盐脱水方法概述 2.1 电化学脱盐法 电化学法脱盐脱水过程简称原油电脱盐,是在 化学破乳剂和电场的共同作用下对原油乳状液进行 破乳和脱盐脱水的过程,是目前工业上应用最为广 泛、效果较好的脱盐脱水方法。根据对脱后原油含 水、含盐量的要求不同,可以按串联级数多少分为一 级电脱盐、二级电脱盐和三级电脱盐等过程。 作者简介:周淼(1983一),男,山东济宁人,助理工程师,主要从事油品加工和油品管理工作。 1O2 内蒙古石油化工 2013年第11期 原油乳状液中的分散相在高压电场作用下,可 以发生电泳聚结、震荡聚结和偶极聚结等作用。在高 压电场的作用下,原油中的含盐水滴会产生偶极性, 并发生运动、碰撞和聚结,使小水滴不断聚集长大, 从而加速油水两相的分离和沉降过程。同时,由于脱 盐脱水过程中在原油内加入具有较高界面活性的破 乳剂,当破乳剂在油水界面吸附或置换原界面中的 表面活性物质时,可使油水界面内包裹的水滴迅速 释放出来,更有利于水滴的聚结、长大和沉降。电脱 盐技术由于脱盐脱水效率高、设备简单、操作方便、 成本低廉等优点,在国内外各大炼油企业的脱盐脱 水装置中得到了非常广泛的应用。 2.2沉降脱盐法 沉降法脱盐脱水是一种初步的油水分离技术, 主要应用于油田原油的油水粗分离。油田开采出来 的高含水原油先放入储油罐中静置一定时间后,利 用水分和原油密度的差异,使原油中所含的较大水 滴依靠重力的作用而沉降并分离出来,以达到脱盐 脱水的目的。 该方法具有绿色环保、操作容易和设备简单等 诸多优点,但同时也有效率低下、耗时间长、不能连 续工作等不足,且由于该方法脱盐脱水不彻底,只能 应用于原油的初步脱盐脱水,无法达到后续原油加 工过程对含水和含盐量的要求,需与其他方法共同 使用,效果会更好。通过对原油乳状液进行加热,可 以加快水分的沉降分离,提高沉降法脱盐脱水的效 率。随着原油乳状液温度的升高,原油的粘度和油水 界面张力逐渐降低,分子热运动和碰撞加速,促进了 原油中微小水滴的聚结长大,有利于原油的破乳,进 而提高原油的脱盐脱水效率。袁洪涛[8]研究发现,如 果原油采用沉降和加热法共同处理,当温度由65 ̄C 上升到110℃时,脱盐、脱水效果可显著提高。 2.3过滤法脱盐 过滤法是对原油进行破乳、沉降、过滤、聚结的 一种脱盐脱水工艺。过滤法脱盐脱水技术的基本原 理是:原油中的水滴流经过滤材料时,受过滤材料上 固体吸附剂的亲水吸附力、水滴自身重力和液流曳 力等的共同作用。当采用加压使乳化原油流经过滤 材料时,由于固体的吸附力作用,油包水型乳状液的 油水界面保护膜遭到破坏,乳状液中的含盐水分被 吸附到过滤材料上。当水滴不断吸附并聚结增大到 一定程度后,超过了过滤材料上固体吸附剂对水滴 的向上吸附力作用,水滴将脱离过滤材料并向下运 动,落到下一过滤材料层上的水滴,不断经历吸附、 过滤、聚结、沉降和脱离等过程,如此不断进行下去, 使乳化液中的微小水滴不断聚结,形成较大水滴并 从原油中分离出去,最终达到油水分离的目的。该技 术的关键是要制成具有良好吸附性能的固体破乳过 滤柱。杜荣熙【9]对过滤法脱盐脱水过程进行了研究, 其采用的过滤介质为硅铝酸盐多孔材料,考察了影 响过滤法脱盐脱水效果的各种因素。 2.4微波辐射法 20世纪8O年代由Klaila和wo“提出的微波辐 射破乳技术是利用微波的辐射作用来强化破乳过程 的一种原油脱盐脱水技术。微波辐射作用产生变化 的电磁场,使极性的水分子高速旋转运动,在降低油 水间界面膜强度的同时,增加了水滴之间碰撞、聚结 的机会,从而加速油水的分离速度;同时,微波的加 热效果也能够降低原油粘度,增加水滴聚结沉降的 几率。另一方面,与非极性的油品分子相比,极性的 水分子具有较强的微波吸收能力,当水分子吸收过 多的能量时,因分子运动加剧而膨胀,也会降低油水 界面膜的稳定性。所有这些作用都可以有效地增加 水分子的碰撞和聚结,提高原油脱盐脱水效率。蒋华 义[10]研究发现,与常规加热沉降法相比,稠油微波 法脱盐脱水具有脱盐脱水速度快、效率高的特点,具 有良好的发展前景。胡同亮n妇等考察并确定了微波 辐射法脱盐脱水的最佳工艺条件,研究表明,对含水 率高达30 9,6的大庆原油和辽河原油,在不加任何破 乳剂的条件下,微波辐射时间分别为7min和llmin 时,脱水率可分别达95.28 9,6和93.15 9,6,脱后原油含 水率低至1.98 和2.85 。 2.5声化学法脱盐 声化学法脱盐脱水技术是指通过外加声波辐射 作用,对原油乳状液产生搅拌、聚结、空化和负压等 一系列超声作用,破坏油水相之间稳定的界面膜,从 而实现原油脱盐脱水的一种技术。如利用超声波的 空化作用和机械作用等,改善原油的电化学脱盐脱 水效果。有关专利显示[1引,在不加破乳剂的前提下, 原油经超声波处理后,盐含量可≤3mg・L_。,水含 量≤O.3 ,完全达到工业指标要求,每年可节约破 乳剂费用约300万元,获得直接经济效益400万元。 近年来,超声波破乳脱水脱盐技术的研究有了 新的进展。谢伟等口 提出了一种新型破乳脱盐脱水 过程一超声一电脱盐法。研究发现,单一电脱盐过程 可将原油的初始水含量由3.1 降低到0.65 左右; 而在超声波的辅助作用下,水含量可降至0.13 ,远 小于对原油蒸馏水含量小于0.30 的要求,说明超 声波明显提高了原油的脱水和脱盐的效果。Ye 等[1‘]研究发现,超声波可减小W/O体系的稳定性, 促进微小液滴的聚集;增大超声温度和超声功率有 利于水和盐的脱除,但是超声功率密度不是越大越 好,存在超声功率阚值和最优超声功率。功率密度太 低,不能促使水滴聚集;功率密度太大,空穴现象严 重,反而促进了水和盐在油中的溶解,不利于水和盐 的脱除。Gholam等[1 研究了加入破乳剂后超声波 处理脱水的效果,发现超声功率为57.5W、超声时问 6.2min、超声温度100℃,沉淀时间为1h时,处理效 2013年第11期 周淼原油脱盐脱水方法进展概述 103 果最好,脱盐率和脱水率分别达到84 和99.8 A0。由 此可见,超声波处理脱水和脱盐的效果较明显,是一 项无污染、零排放、低能耗、效果好的绿色环保型脱 盐脱水新技术。 2.6旋流分离法 旋流分离技术在液一液分离技术领域的研究应 用是从上个世纪70年代开始的,该技术的关键是通 过对不同密度的液体高速旋流产生的离心力不同, 来达到油水分离和脱盐脱水的目的。旋流分离技术 的关键设备是液一液水力旋流器,其工作原理是:在 一定的外压作用下,含水原油进入旋流管内的液流 轨道,沿截面不断缩小的流道快速向前运动,液流速 度不断增大,当高速旋转运动的液流到达分离锥后, 转速进一步提高,呈螺旋流态的乳状液在管内形成 一个稳定的离心力场。在离心力场的作用下,密度不 同的油、水两相得到分离。李长江等[1 ]研究发现,旋 流分离器脱水效果显著且性能稳定,污水中的含油 量够降低到150mg/L以下,完全满足炼油装置外排 污水质量指标要求。 2.7生物法脱盐 生物法是利用某些特定微生物的新陈代谢产物 来对原油乳状液进行破乳,以达到脱盐脱水的一种 新方法。该方法的主要原理是利用某些特定微生物 在生长过程中,需要持续消耗一定量的表面活性物 质,当原油中的表面活性物质被消耗到一定程度时, 乳状液的稳定性被破坏而破乳;其次,某些特殊的微 生物,在代谢过程中会分泌一些具有破乳作用的表 面活性物质,从而有利于原油的破乳,最终实现原油 的脱盐和脱水。 2.8其它脱盐脱水方法 经过多年的研究和发展,原油脱盐脱水技术已 经得到了长足的进步,许多新技术和新方法不断进 入人们的视野,为原油脱盐脱水技术开拓了思路和 方法。如陈海燕等[1 ]将脉冲电场技术应用于原油的 脱盐脱水研究,并对脉冲电脱盐法进行了试验。另 外,还有催化脱盐技术、萃取脱金属法、静电场和离 心场联合破乳脱水技术、冷冻解冻破乳法、膜破乳法 等原油脱盐脱水新方法。 3结束语 原油脱盐脱水的方法众多,但各种方法的脱水 效果、经济效益和技术水平各不相同,因此在工业上 的应用情况也有所不同。目前,电化学脱盐技术和沉 降法脱盐脱水技术分别在国内外的炼油厂和油田的 原油初步脱盐脱水中得到了广泛的应用。 随着原油品质的不断变差和对石油产品质量要 求的不断提高,原油脱盐脱水所面临的任务越来越 重。现代脱盐技术要求在达到原油含盐含水指标要 求的同时,减少脱盐过程的注水量和新鲜水的用量, 做到节能减排。因此,要求原油脱盐过程要发展多种 组合工艺,不断开发新的脱盐技术,提高脱盐脱水效 果。虽然电化学法在今后很长一段时间内仍将是原 油脱盐脱水的主要方法,但新的脱盐脱水方法及其 组合工艺将是脱盐脱水的发展方向。 [参考文献] Eli 苑世明.原油脱盐工艺研究[D].石油大学(华 东)硕士学位论文,2003. [2] 王兵,胡佳,高会杰.常减压蒸馏装置操作指南 [M].北京:中国石化出版社,2006. [3] 贾鹏林,娄世松,楚喜丽.原油电脱盐脱水技术 [M].北京:中国石化出版社,2010. [4] 夏长平.原油电脱盐操作条件的优化E1].石油 炼制与化工,1999,30(8):39. [5] 许先 .原油深度脱盐技术开发与应用[D]. 华东理工大学硕士学位论文,2000. [6] 张佩普,戴琳.原油脱钙技术[J].常减压蒸馏, 1999,(22):1O~15. [7] 叶荣.原油加工过程中氯化物腐蚀防护探讨 口].广东化工,2006,4(33):9~12. [8] 袁洪涛.原油加热沉降器的运行故障及解决方 法口].炼油与化工,2007,18(4):38~3 9. [9] 杜荣熙.过滤法原油脱盐脱水技术研究[J].石 油炼制与化工,1999,30(11):10~14. [1O] 蒋华义,黄莉,魏爱军.稠油微波脱水的实验 研究[J].西安石油大学学报,2005,20(5):49 ~51. [11] 胡同亮,李萍,张起凯,等.微波辐射法原油脱 水的研究口].炼油技术与工程,2003,33(2): 6~8. [12]苟社全,达建文,吕效平,等。原油超声波一电 场联合脱盐装置[P].CN259559Y,2003. [13] 谢伟,李瑞,吕效平.利用超声波原油脱水的 实验研究[J].辽宁化工,2008,37(11):724~ 727. [14] Ye Guoxiang,Lu Xiaoping,Han Pingfang, et a1.Application of ultrasound on crude oil pretreatment[J].Chemical Engineering and Processing,2008,47:2346 ̄2350. [15] Gholam Reza Check,Dariush Mowla.The— oretical and experimental investigation of desalting and dehydration of crude oil by as— sistance of ultrasonic irradiation口].Ultra— sonics Sonochemistry,2012,l~8. [16] 李长江,王振波.旋流分离技术在原油电脱盐 装置污水处理中的应用[J].炼油技术与工 程,2008,38(2):43 ̄45. [17] 陈海燕,漆新民.高压原油脉冲电脱水试验 口].油气田地而工程,2001,19(1):28. 104 内蒙古石油化工 2013年第11期 对化院金工实习教学的探索 江 华 (内蒙古化工职业学院 内蒙古呼和浩特010020) 摘要:随着我院金工实习基地设备的不断更新,从而冲击着传统的金工实习。本文针对在实习过 程中如何结合实际培养学生的安全、创新意识等作出了探讨与大家商榷。 关键词:金工实习;培养;创新 中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1006--7981(2013)1l一01O4—02 金工实习作为一门的实践性课程,长期以 来是工科院校不可或缺的机械基础课,金工实习在 化院主要是针对化工设备维修专业、机电、材料类专 业和数控专业的学生进行的,其教学目的就是通过 实习教学,让学生全面了解和掌握材料成型与机械 兴而来、安安全全离去。我院对金工实习的安全教育 十分重视。学院领导多次强调对学生的安全教育,我 们在学生进入实习基地前,要对他们进行实习动员, 首先进行的就是安全教育,让学生们仔细学习《钳工 实习职责》、《车工实习职责》、《焊工实习职责》《数控 车、铣安全职责》。让他们牢固树立安全第一的思想。 学生分配给各位指导教师之后,再由指导教师结合 加工制造、化工设备拆装的基本工艺知识,提高学生 的实际操作能力,为后续的各门专业课学习准备必 要的工艺基础和实践基础。但随着我国科技水平的 不断提高,大量的新型加工方法和技术冲击着传统 具体实习内容进行安全教育。这样,安全意识就会根 深蒂固地植人到学生的头脑中,不仅可以让学生安 的金工实习内容,如数控加工、线切割、电火花加工 全的进行实习,也为学生将来踏上社会打好基础。 2培养学生减少浪费、要有质量成本意识 在金工实习中,要让学生节约材料有意识地培 等技术已经在生产中日益普及,尤其是国家职业教 育示范性数控基地在我们学院的建成,迫使我们必 须对金工实习教学进行改革,要从传统的学习工艺 知识、提高动手能力逐步向增强工程实践能力、培养 创新能力和创新精神的目标发展。这样,培养出来的 学生才能够跟得上时代的发展、满足社会的需求,学 校才能实现培养高素质人才的教学目标。 1培养学生安全第一的思想 安全工作,是重中之重,是各项工作的基本保 证。金工实习更要讲究安全,要让同学们每天高高兴 养学生的质量成本意识,要结合实习内容给学生讲 清材料的浪费和产品质量对于企业生命的影响,让 学生了解表面粗糙度、尺寸精度等对于产品质量的 影响,对影响产品质量的因素加以分析并及时解决。 以往我院的金工实习加工对象,仅仅是为了让学生 实习而存在,完全与市场无关。实习零件的设计,原 则就是让学生了解各工种的典型加工工艺,没有实 际的应用价值,学生实习完之后就只是一堆废铁。这 Research Progress on Crude Oil Desalting and Dehydration zHC}U M{aO (Shtar Science&Technology Group,Dongying,257061) Abstract:With the increasing demand of petroleum resources and exploitation strength increase,the crude oil becoming heavier and worse,processing difficulty at home and abroad.It would bring about some harmful results for processing and using of crude oil,especially with the increasing of salt and water in crude oil.The oil refining enterprises are eager to increase pretreatment levels and promote processing property of crude.The paper systematically describes the method of desalting and dehydration(such as electrochemical method,sedimentation method,filtration method,microwave method,ultrasonic chem— istry method,and SO on)on the basis of introducing hazard of salt and water in crude oil. Key words:Crude oil;Desalting;Dewatering;Review 收稿日期:2013一O3—19 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- huatuo6.cn 版权所有 赣ICP备2024042791号-9

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务