電脫鹽優(yōu)化試驗及效果

楊 崢，莊曉冬

(中國石油化工股份有限公司茂名分公司，廣東茂名525011)

電脫鹽優(yōu)化試驗及效果

楊 崢，莊曉冬

(中國石油化工股份有限公司茂名分公司，廣東茂名525011)

原油電脫鹽是減緩蒸餾裝置腐蝕及降低二次加工裝置催化劑中毒的重要工藝，由于加工油種切換頻繁和摻煉索魯士原油對電脫鹽裝置的平穩(wěn)運行會造成非常大的影響。通過篩選，發(fā)現(xiàn)YS油溶性破乳劑對索魯士油具有良好的脫鹽效果，并對多油種具有良好的適應性;證實在脫鹽溫度大于125℃時對深度脫鹽有明顯效果;堿性凈化水易致電脫鹽排水渾濁。經改造優(yōu)化后的第Ⅰ、第Ⅲ和第Ⅳ套電脫鹽裝置運行檢測數(shù)據(jù)表明:通過采用合適的原油破乳劑以及提升電脫鹽罐溫度至135℃后，脫鹽合格率大大提高，其中第Ⅳ套電脫鹽裝置脫鹽合格率連續(xù)兩年達100%。

電脫鹽 破乳劑 脫鹽洗滌水 脫鹽溫度

由于原油價格長期處于高價位，煉制劣質低價原油具有良好的性價比，但劣質油常造成原油脫水不清或脫鹽不達標，加重了后續(xù)加工系統(tǒng)設備的腐蝕。針對電脫鹽裝置加工劣質油時出現(xiàn)的問題，通過實驗室試驗，對影響電脫鹽效果的參數(shù)進行比對及現(xiàn)場優(yōu)化調節(jié)，找到了適合劣質油的脫鹽脫水工藝，從而達到提高劣質油品深度脫鹽的水平。

1 改造前電脫鹽裝置運行狀況

中國石油化工股份有限公司茂名分公司煉油系統(tǒng)有4套常減壓蒸餾裝置，除第Ⅳ套電脫鹽裝置在設計時直接采用大型交直流電脫鹽技術外，第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ套電脫鹽原裝置均采用國產化的交流電脫鹽技術，近年陸續(xù)改造為交直流電脫鹽技術。因為加工的原油品種穩(wěn)定，電脫鹽的運行一直保持良好的狀態(tài)，原油脫后鹽的質量濃度長期保持在3 mg/L以下。2006年底開始摻煉含酸油及索魯士等一些劣質油，第Ⅰ和第Ⅲ套電脫鹽裝置脫鹽效果不理想，根據(jù)日常采樣檢測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場電罐排水水色情況分析，在油種切換的期間和滲煉索魯士油時電脫鹽脫鹽合格率通常較低(分別為44.19%和52.00%)，排水比較渾濁，說明目前的電脫鹽裝置罐運行狀況不能滿足對實際加工油種進行深度脫鹽的需要。

另外，原來使用的破乳劑對油種的適應性差，應篩選更能適應多油種的原油破乳化劑;現(xiàn)有的電脫鹽操作溫度一般控制在110～120℃，不利于對重質原油的深度脫鹽;采用汽提裝置凈化水作脫鹽水，存在水質不理想的等問題。針對以上問題，裝置大修期間對電脫鹽裝置進行了設備改造，并完善相應配套設施。

2 室內試驗工作

2.1 破乳劑品種篩選

分別稱取搖勻混合水的質量分數(shù)為10%的索魯士伊重混油80 g于試管中，加熱到80℃后，按30 μg/g的注入量依次加入待評定破乳劑，然后手握試管用力上下?lián)u動試管，破乳劑混入油樣后放回破乳劑評定儀恒溫器，恒溫80℃，接通1.2 kV高壓電，時間為10 min，試驗數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，YS和EC兩種油溶性破乳劑能使脫后排水較清，這是因為對于油包水(W/O)型原油，它在油中較水溶性破乳劑易于均勻溶解，迅速擴散，能較快地接觸到油－水界面，所以能較好的發(fā)揮其破乳作用。NS-1，2和3型破乳劑脫鹽率雖然有78%左右，但脫水水色較油溶性的脫水水色渾濁。認為YS油溶性破乳劑具有對高稠性含酸油脫水速度快，脫水水色清的特點。

表1 破乳劑篩選Table 1 Demulsifiers of election

鑒于原油品種經常切換的現(xiàn)狀，通常要求破乳劑有較好的廣譜性能，為進一步考察其對其它油種的破乳效果，繼續(xù)進行YS油溶性破乳劑廣譜性能試驗，試驗結果見表2。

表2 破乳劑廣譜性試驗Table 2 Demulsifiers general experimentation

試驗方法為:分別在5支試管中稱入50 g預先加入水質量分數(shù)為10%并乳化好的原油，同時加入30 μg/gYS油溶性破乳劑，充分混合后在電脫鹽試驗儀中送電10 min后取出，觀察并記錄脫出水量，分析脫后鹽含量、含水量。

試驗結果證明，此油溶性破乳劑同樣能滿足其他劣質油種的破乳。

2.2 脫鹽溫度

溫度升高原油的黏度降低，而原油的黏度降低與脫水效率的提高成直線關系，液滴直徑的增大與沉降速度的增加成指數(shù)關系，因此升高進電脫鹽裝置的原油溫度能顯著地改變脫水效果，長期的研究與實踐認為，一般原油電脫鹽的最佳溫度為100～120℃，重質油、黏度并形成穩(wěn)定乳化液的原油或重油的脫鹽溫度要達到120～140℃。茂名分公司4套電脫鹽裝置的脫鹽溫度一般控制在110～120℃，在加工稠油時溫度明顯偏低，脫鹽溫度與脫鹽率的關系見表3。由表3數(shù)據(jù)表明:第Ⅲ套電脫鹽在煉索魯士伊重油期間平均脫鹽溫度為115.2℃，平均脫鹽率僅為82.02%。

表3 脫鹽溫度與脫鹽率的關系Table 3 Desalination temperature VS rate of desalination

為此在實驗室對該油樣進行120～125℃脫鹽比較，結果見表4。

由表4可知，隨著脫鹽溫度升高，脫鹽效果更佳，在125℃時僅二級脫后鹽的質量濃度就低于3 mg/L。所以，電脫鹽裝置在煉制索魯士伊重等劣質原油時溫度應提高到120℃以上，利于劣質油脫鹽脫水。

表4 高溫電脫鹽試驗Table 4 High temperature electro-static desalting test

2.3 注水量與注水水質

原油在脫鹽脫水前還需加入一定量的淡水，目的是洗出懸浮在原油中的鹽，促使乳化液破乳，加強脫鹽效果。注水量由原油鹽含量而定，一般為原油加工量的5%左右。增加注水量，脫鹽效果會提高，但注水過多，會引起電極間出現(xiàn)短路跳閘。

由于接煉的油種性質及本身含水量不同，茂名分公司Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ套電脫鹽裝置注水量也各有差異，Ⅰ套電脫鹽因原油中帶水乳化比較嚴重，脫后水含量比較高，所以注水量偏少;Ⅲ套電脫鹽注水量接近10%，而Ⅳ套在5%左右，見表5。

表5 電脫鹽裝置注水情況Table 5 Electro-statro desalting water situation w，%

對注水水質的要求，除鹽含量以外還有氧含量和氨含量等。氧含量高時會在脫鹽溫度下腐蝕金屬。酸、堿性物質會改變乳化液的pH值，并與乳化液中的有機物等物質形成具有表面活性的乳化劑，加劇原油的乳化，出現(xiàn)油水乳化層增厚和排水帶油。一般認為注新鮮水為好，軟化水更好，如用汽提后的凈化水要注意水的pH值和氨、鹽含量問題。在實驗室對凈化水與新鮮水進行比較試驗，結果見表6。

由表6得出:對于索魯士伊重油，在注汽提凈化水時由于酸堿度呈堿性使排水渾濁，建議當煉索魯士伊重油排水渾濁時電脫鹽應考慮改注新鮮水。

表6 試驗結果Table 6 Test results

通過室內試驗工作，認為評選出的YS油溶性破乳劑對劣質油具有良好的破乳脫鹽脫水效果，提高脫鹽溫度至125℃以上對深度脫鹽具有明顯的作用，采用呈堿性的汽提裝置凈化水作為原油注水會使電脫鹽排水更易渾濁。

3 電脫鹽裝置改造及優(yōu)化試驗后運行效果

在2007年、2008年和2011年Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ套常減壓蒸餾裝置大修期間，對3套裝置電脫鹽裝置進行升級改造，除將第Ⅰ套常減壓蒸餾裝置的交流電脫鹽改為交直流電脫鹽外，還相應增加了油水混合器或混合閥，改變換熱流程，提高電脫鹽溫度，使脫鹽溫度達到135℃以上。改造后工況及日常檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)見表7和8，可見選用高效油溶性破乳化劑和提高電脫鹽溫度并完善相關輔助設施后，電脫鹽的合格率大幅提高。

表7 改造后電脫鹽裝置工況Table 7 Electro desalting conditions after the transformation

表8 電脫鹽裝置脫鹽合格率Table 8 Desalting qualified rate of electro-static desalting %

4 結 語

加工油種變換頻繁及重質稠油的摻煉，是造成電脫鹽裝置脫鹽脫水率低的一個因素，應該選用具有適應多油種的破乳化劑;對舊電脫鹽裝置進行改造，完善油水混合等輔助設施，而且提高電脫鹽溫度至130℃對重質稠油深度脫鹽是非常有效的方法。

(編輯 寇岱清)

Abstract:Electro－static desalting is an important process for mitigating the corrosion in crude distillation unit and reducing the poisoning of catalysts in the downstream units．The frequent crude oil variations and the blending of Suolus crude has a great impact on the stable operation of desalting unit．The testing and analysis concluded that the YS oil－soluble demulsifier had a good performance for desalting Suolus crude oil and an excellent adoptability to different crudes．The testing also proved that the desalting result was improved for deep desalting when desalting temperature was higher than 125℃．The alkali purified water would easily make desalter blowdown water turbid．The operation data of No．I，III and IV desalting units after optimization revamping show that on－specification rate of desalted crude oil is greatly increased through application of proper demulsifers and raising of desalting drum temperature to 135℃．The on－specification rate of desalted oil of No．IV desalter is 100%for consecutive two years．

Keywords:electro－static desalting，demulsifier，washing water，desalting temperature

Optimization Test of Electro－static Desalting and Results

Yang Zheng，Zhuang Xiaodong
(SINOPEC Maoming Petrochemical Company，Maoming，Guangdong 525000)

TE868

A

1007－015X(2012)05－0040－04

2012－04－10;修改稿收到日期:2012－08－02。

楊崢(1976－)，工程師，現(xiàn)從事煉油裝置腐蝕與防護相關工作。E-mail:yangzh.mmsh@sinopec.com。