加工流花原油電脫鹽系統(tǒng)操作優(yōu)化

應(yīng)列平

摘要：電脫鹽裝置在加工某些特定性質(zhì)原油時(shí)，需要對(duì)裝置的一些工藝參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿(mǎn)足裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行的要求。本文針對(duì)某裝置電脫鹽裝置在加工流花原油時(shí)所遇到問(wèn)題以及對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后的實(shí)際效果做了詳細(xì)的分析。得到在GEZW2021破乳劑用量為15ppm，注水量為4%，溫度為130℃，一、二級(jí)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為19kV、16kV，停留時(shí)間30min的條件下，脫鹽率最高接近90%的結(jié)果，為加工流花原油積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

Abstract： When processing certain crude oils of specific nature with the electric desalination device， it is necessary to adjust the process parameters of the device to meet the requirements of safe and stable operation of the device. In this paper， a detailed analysis is made on the problems encountered in the processing of Liuhua crude oil in a device's electric desalination device and the actual effects after adjusting some parameters. The result is that the desiccation rate of the GEZW2021 demulsifier is 15ppm， the water injection is 4%， the temperature is 130°C， the first and second electric field strengths are 19kV， 16kV and the residence time is 30min. The desalination rate is close to 90%， which has accumulated valuable experience for Liuhua crude oil.

關(guān)鍵詞：流花原油;電脫鹽;優(yōu)化

Key words： Liuhua crude oil;electric desalination;optimization

0? 引言

某公司225萬(wàn)噸/年瀝青裝置，采用常減壓-減粘聯(lián)合工藝，設(shè)計(jì)選用原料油為綏中36-1、曹妃甸和西江原油，但是由于上述原油產(chǎn)量不穩(wěn)定，無(wú)法滿(mǎn)足裝置長(zhǎng)期加工的需要。從公司的效益出發(fā)，摻煉或單煉流花、蓬萊19-3、勝利等高酸、高氯原油。

1? 裝置概況

電脫鹽設(shè)備原油加工能力6Mt/a，年開(kāi)工8400h，裝置操作彈性為60～110%。兩級(jí)電脫鹽均采用了某公司交直流電脫鹽技術(shù)，罐體規(guī)格Φ5m×28m，利用進(jìn)油分配管和倒槽式進(jìn)油分配器。脫后鹽含量設(shè)計(jì)值為3mg/L，實(shí)際操作含鹽按4.5mg/L控制。

2009年3月一次開(kāi)車(chē)成功，但脫后含鹽量除少數(shù)原油外很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2010年7月，在保持原有極板基礎(chǔ)上對(duì)一級(jí)電脫鹽罐增加了高頻變壓器和二級(jí)極板，并于2010年10月開(kāi)始投用。對(duì)投用前后的化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，平均脫鹽率提高了6.24%，但流花原油脫后含鹽仍超出5mg/L的內(nèi)控指標(biāo)。且該裝置在加工流花原油期間裝置電脫鹽系統(tǒng)全部紊亂，石腦油出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象。

因此，如何在加工流花原油時(shí)，最大程度的保證常減壓裝置、特別是電脫鹽系統(tǒng)的安全平穩(wěn)高效運(yùn)行就成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

2? 原油性質(zhì)

流花原油為南海東部的一種低硫重質(zhì)高酸值中間基原油，其殘?zhí)?、酸值高、密度大、凝點(diǎn)低。與其它重質(zhì)油相比，除鹽含量以外無(wú)顯著異常。該裝置近年加工的主要原油性質(zhì)對(duì)比，見(jiàn)表1。高酸重質(zhì)原油乳化后易生成頑固乳化液，可能是導(dǎo)致原油脫鹽困難的原因之一。

3? 加工流花原油期間電脫鹽系統(tǒng)操作優(yōu)化情況

3.1 破乳劑的選型

由于原油性質(zhì)的差異所需破乳劑型號(hào)各不相同，具體見(jiàn)表2。根據(jù)脫鹽率指標(biāo)，GEZW2021對(duì)該原油破乳效果較好，故本實(shí)驗(yàn)選擇其作為該原油破乳劑。

3.2 破乳劑注入量對(duì)電脫鹽效果的影響

在溫度為130℃，注水量為4%，一、二級(jí)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為19kV、16kV，一、二級(jí)電脫鹽罐油水界面均為50%，停留時(shí)間為30min，一、二級(jí)電脫鹽罐油水界面均為50%，一、二級(jí)混合壓差分別為50kPa、120kPa，破乳劑選用GEZW2021，其注入量跟脫鹽效果的關(guān)系（見(jiàn)圖1）。由圖1可知，破乳劑注入量15ppm以?xún)?nèi)，其注入量與脫鹽率成正比。當(dāng)破乳劑用量大于15ppm時(shí)，由于界面張力不再降低，并可能產(chǎn)生反乳化現(xiàn)象而使脫鹽效果變差[1]。當(dāng)破乳劑用量為15ppm時(shí)，脫鹽效果最好，故選擇為此條件下最佳破乳劑用量。

3.3 一、二級(jí)電脫混合強(qiáng)度對(duì)脫鹽效率的影響

脫前溫度135℃，注水量為4%，破乳劑選用GEZW2021用量為15ppm，一、二級(jí)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為19kV、16kV，一、二級(jí)電脫鹽罐油水界面均為50%，停留時(shí)間為30min，二級(jí)混合壓差為120kPa的條件下，將一級(jí)混合壓差分別設(shè)定為50kPa、100kPa、150kPa，以檢驗(yàn)混合壓差調(diào)整后對(duì)電脫鹽效果的影響見(jiàn)表3。由表3可知，當(dāng)一級(jí)混合壓差提高后，造成原油機(jī)械乳化，脫鹽效果變差。一級(jí)混合強(qiáng)度50kPa時(shí)脫鹽效果較好，故選擇其為此條件下最佳一級(jí)混合壓差。

3.4 注水量對(duì)電脫鹽效果的影響

在溫度為130℃，破乳劑選用GEZW2021用量為15ppm，一、二級(jí)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為19kV、16kV，一、二級(jí)電脫鹽罐油水界面均為50%，停留時(shí)間為30min，二級(jí)混合壓差為120kPa的條件下，注水量對(duì)電脫鹽效果的影響見(jiàn)圖2。由圖2可知，隨著注水量的增加，原油中鹽含量呈先減小后增大的趨勢(shì)。由偶極聚結(jié)力機(jī)理見(jiàn)式（1）可知，由于F與（r/l）4成正比，故當(dāng)r越大l越小時(shí)，F(xiàn)就越大。所以在一定范圍內(nèi)增加注水量，可提高脫鹽效果;但注水量過(guò)多，電導(dǎo)率增加，能耗上升，處理量隨之降低[2]。因此在上述條件下適宜的注水量為4%。

4? 分析方法

目前原油中鹽含量的檢查方法，即：滴定法和電導(dǎo)法。滴定法分為ASTM D6470和SY/T 0536， SY/T 0536為中國(guó)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。電導(dǎo)法主要為ASTM D3230[3]。其中SY/T 0536操作簡(jiǎn)單，結(jié)果偏差小而被大量采用。

5? 其他優(yōu)化情況

5.1 在罐區(qū)對(duì)流花原油進(jìn)行預(yù)處理

在罐區(qū)對(duì)流花原油加破乳劑以及提高儲(chǔ)罐溫度來(lái)進(jìn)行油水沉降、分離，同時(shí)降低原油的含鹽量、油泥含量，從而改善了流花原油品質(zhì)。罐區(qū)低溫預(yù)處理后，儲(chǔ)罐中的流花原油含水、含鹽量以及油泥含量都有較大程度的降低，也基本達(dá)到了裝置摻煉流花原油的最低要求。通過(guò)進(jìn)一步延長(zhǎng)原油罐區(qū)沉降時(shí)間，將罐底劣質(zhì)油品倒入重污罐進(jìn)一步加溫脫水處理，使流花原油達(dá)到裝置單煉的基礎(chǔ)條件。

5.2 常、減頂污水情況

裝置在加工流花原油時(shí)，常、減頂腐蝕數(shù)據(jù)顯示腐蝕嚴(yán)重，常頂鐵離子含量達(dá)到了6mg/L，常、減頂氯離子含量分別達(dá)到了450、300Amg/L，嚴(yán)重影響著裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。為了改善塔頂防腐效果，對(duì)各防腐藥劑注入情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整：其中緩蝕劑由2.0ppm提升至2.3ppm，中和胺由16ppm提升至19ppm，堿液配制濃度仍按0.3%注入。目前裝置在單煉流花原油期間，常、減頂污水鐵離子含量均能控制在≯1mg/L、≯10mg/L的指標(biāo)范圍內(nèi)，但是氯離子含量依然超標(biāo)，未見(jiàn)有下降趨勢(shì)，而氯離子含量偏高對(duì)裝置的安、穩(wěn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行埋下較大的隱患。

6? 結(jié)論

①GEZW2021破乳劑對(duì)流花原油效果最好。

②GEZW2021破乳劑注入量15ppm，電脫注水量4%，進(jìn)罐溫度135℃，一、二級(jí)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為19kV、16kV，停留時(shí)間30min的條件下，脫鹽率最高接近90%，但脫鹽后原油中鹽質(zhì)量濃度仍達(dá)不到4.5mg/L內(nèi)控指標(biāo)，因此在今后加工流花原油時(shí)，仍需對(duì)電脫鹽的各工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以便得到最佳的脫鹽效果。

③在罐區(qū)對(duì)流花原油進(jìn)行加破乳劑、提高儲(chǔ)罐溫度、延長(zhǎng)沉降時(shí)間等預(yù)處理方法，極大的降低了裝置加工難度，值得借鑒和推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李彬，楊森，原油性質(zhì)變化與電脫鹽裝置操作條件優(yōu)化[J].煉制技術(shù)與工程，2008，13（7）：1-2.