流花原油加工對(duì)策研究

摘要：隨著油田原油開(kāi)采程度的不斷加深，原油劣質(zhì)化趨勢(shì)也十分顯著。本文主要以大榭石化225萬(wàn)噸/年瀝青裝置加工的流花原油為研究課題，在結(jié)合以往加工流花原油經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從原油進(jìn)罐注破乳劑進(jìn)行沉降分離，到藥劑的選型、注入情況、電脫鹽系統(tǒng)的優(yōu)化操作，以及工藝操作等方面加以調(diào)整摸索和優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)第二批流花原油單練的目標(biāo)。為行業(yè)內(nèi)其它裝置加工同類(lèi)的、類(lèi)似性質(zhì)原油的裝置防腐提供參考。

Abstract： With the continuous deepening of crude oil exploitation in oil fields， the trend of crude oil inferiority is also very significant. This paper mainly takes Liuhua crude oil processed by Daxie Petrochemical 2.25 million tons/year asphalt plant as a research topic， based on the previous experience of processing Liuhua crude oil， the demulsification and separation of crude oil injection tank emulsion， the selection and injection of chemicals， the optimized operation of the electrical desalination system and the process are adjusted， explored and optimized， and finally the second batch of Liuhua crude oil aim is realized. It provides a reference for other equipment in the industry to process the same type of crude oil with similar properties.

關(guān)鍵詞：流花原油;重質(zhì)原油;灌區(qū)脫水;電脫鹽優(yōu)化

Key words： Liuhua crude oil;heavy crude oil;dehydration in irrigation area;optimization of electrical desalination

中圖分類(lèi)號(hào)：TE624 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0141-02

0 ?引言

大榭石化Ⅱ套225萬(wàn)噸/年瀝青裝置設(shè)計(jì)原油加工能力為600萬(wàn)噸/年，裝置操作彈性為60～110%。其中二套瀝青裝置主要以加工渤海灣的秦皇島32-6、旅大10-1、曹妃甸、綏中36-1等重質(zhì)、高酸原油為主。

2012年8月初裝置今年首次加工流花原油，該批流花原油與以往流花原油相比，主要表現(xiàn)為脫前鹽含量極高，達(dá)到181mgNaCl/L，且油泥含量偏高。給裝置生產(chǎn)帶來(lái)的影響主要有電脫鹽原油乳化嚴(yán)重，脫后含鹽數(shù)據(jù)偏高;裝置腐蝕環(huán)境難以控制，嚴(yán)重影響裝置安全生產(chǎn)以及對(duì)污水處理系統(tǒng)的沖擊。后來(lái)通過(guò)對(duì)流花原油進(jìn)行摻煉的方案完成了首批流花油的加工任務(wù)，同時(shí)通過(guò)加大防腐注劑的注入量穩(wěn)定了裝置腐蝕環(huán)境，但該原油的蠟油、渣油具有特殊的性質(zhì)，摻煉會(huì)影響其經(jīng)濟(jì)效益。按計(jì)劃安排，以后裝置每月都將要加工流花原油，為今后更好地完成流花原油的加工任務(wù)，在結(jié)合以往的加工流花原油經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，從原油進(jìn)罐注破乳劑進(jìn)行沉降分離、電脫鹽系統(tǒng)的優(yōu)化操作等方面加以調(diào)整摸索、優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)第二批流花原油單練的目標(biāo)。

1 ?遇到的問(wèn)題

由于該批流花原油性質(zhì)較差，8月初裝置在單煉、摻煉流花原油時(shí)，裝置生產(chǎn)受到較大程度的影響，其中碰到的主要問(wèn)題有：

流花原油中本身含H2S，且低溫部位氯離子含量較高，按原裝置設(shè)備設(shè)計(jì)材質(zhì)，腐蝕速率難以控制，影響裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。自8月初流花原油加工以來(lái)，在11月份、12月份發(fā)生不同程度的設(shè)備管線(xiàn)腐蝕泄漏情況，主要集中在常壓塔常頂循抽出管線(xiàn)，影響裝置的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

裝置電脫鹽系統(tǒng)油水界位難以建立，電脫鹽電流偏高，高出正常生產(chǎn)時(shí)電脫鹽電流9A，達(dá)到14A，且油水分離困難，切水帶油嚴(yán)重，出現(xiàn)脫后原油帶水情況，常壓塔頂壓力高出工藝指標(biāo)，達(dá)到0.13MPa，進(jìn)而影響裝置的安全生產(chǎn)和污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

常頂油攜帶大量黑色懸浮物，外觀發(fā)黑;脫酸工業(yè)顏色出現(xiàn)發(fā)紅現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

電脫鹽脫后含鹽較高，裝置腐蝕嚴(yán)重，攜帶的油泥及懸浮物還會(huì)造成換熱器及塔盤(pán)結(jié)垢等問(wèn)題，嚴(yán)重影響著裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2 ?原油性質(zhì)分析

流花原油為南海東部的一種重質(zhì)低硫中間基原油，除鹽含量以外并無(wú)顯著異常，見(jiàn)表1。

重質(zhì)環(huán)烷基原油脫鹽困難，本批次流花原油則更加嚴(yán)重，這造成脫鹽困難的原因之一，從而引起電脫鹽操作波動(dòng)，最終影響裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3 ?調(diào)整研究過(guò)程

3.1 灌區(qū)沉降脫水

實(shí)驗(yàn)室篩選了3種低溫破乳劑，增加了注劑流程，在原油上岸時(shí)加注2～3ppm的低溫破乳劑，證明灌區(qū)加注破乳劑有利于綜合脫鹽，也可降低裝置電脫鹽注劑量。

在罐區(qū)對(duì)流花原油進(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，使流花原油達(dá)到裝置單煉的基礎(chǔ)條件。

3.2 電脫鹽優(yōu)化操作

3.2.1 溫度的調(diào)整

溫度是原油脫鹽過(guò)程中一個(gè)重要操作條件，提高溫度，使原油黏度降低，減少水滴運(yùn)動(dòng)阻力，有利于水滴運(yùn)動(dòng);溫度升高還使油水界面的張力降低，水滴受熱膨脹，使乳化液膜減弱，有利于破乳和聚結(jié);另外溫度升高，增大了布朗運(yùn)動(dòng)速度，也增強(qiáng)了聚結(jié)力。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)電脫溫度降至125℃以下時(shí)，脫后含鹽明顯升高;當(dāng)電脫溫度維持在130℃以上時(shí)，脫后含鹽量基本控制在較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，但當(dāng)電脫溫度超過(guò)140℃時(shí)，脫后含鹽呈上漲趨勢(shì)。同樣，電脫溫度在125℃以下時(shí)，脫后含水量明顯升高，可達(dá)到0.85%;當(dāng)電脫溫度維持在130℃以上時(shí)，脫后含水量基本控制在0.3%以下，滿(mǎn)足性能指標(biāo)要求。

3.2.2 注水量的調(diào)整

一般對(duì)于重質(zhì)原油而言，注水量越大，則脫鹽效果就應(yīng)該越好。曹妃甸原油的性質(zhì)較好，平時(shí)操作穩(wěn)定，利用該原油進(jìn)行注水量對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)較高注水量對(duì)脫鹽有利，但操作中發(fā)現(xiàn)，流花原油注水量過(guò)大反而造成更厚的乳化層，使操作惡化，較穩(wěn)定的注水量約為5%。

3.2.3 注水流程和混合壓力差

試驗(yàn)證明混合閥前注水為好，混合壓力差100kPa左右為好。

3.2.4 電壓

設(shè)計(jì)輸入電壓10kV、15kV、20kV、25kV、30kV，結(jié)果證明適當(dāng)提高輸入電壓對(duì)原油破乳比較有利。

3.2.5 注水pH值得控制

電脫注水采用含硫污水，pH值高會(huì)影響破乳劑的破乳效果，因此要求pH值控制在8.5以下。主要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)常、減頂污水pH值的監(jiān)控，調(diào)整好塔頂注堿量，避免塔頂污水pH值超過(guò)8.5。

3.2.6 破乳劑的選型

加工流花原油期間，我部對(duì)各破乳劑效果進(jìn)行了比對(duì)，主要有采技服HZP-55B、GE2W2021、粵首1127、栗田27118、億利科7103破乳劑。在經(jīng)過(guò)前期的操作優(yōu)化，確定注水量5%，注水點(diǎn)混合閥前，電壓25kV，溫度132～138℃并盡可能高，注劑點(diǎn)和注劑量根據(jù)供應(yīng)商指導(dǎo)調(diào)整，混合壓力差0～150kPa，界位40～60%調(diào)整。調(diào)整次序?yàn)榛旌蠅毫Σ?、界位、注劑量。每小時(shí)觀察乳化情況和脫鹽脫水情況，在8h內(nèi)調(diào)整好混合壓力差，視脫后含水、排水含油情況在后8h內(nèi)調(diào)整好界位，然后調(diào)整注劑量，經(jīng)48h以上平穩(wěn)運(yùn)行考核效果。經(jīng)試驗(yàn)，有3種破乳劑效果較好，其適宜操作條件和脫鹽效果見(jiàn)表3所示。

通過(guò)操作調(diào)整，從首次加工無(wú)法平穩(wěn)操作、無(wú)法脫鹽到平穩(wěn)運(yùn)行和90%脫鹽，每一項(xiàng)工作都作出了貢獻(xiàn)，運(yùn)行不斷改善。

3.3 原油摻煉量?jī)?yōu)化調(diào)整

8月加工首批流花原油時(shí)，由于該批原油性質(zhì)偏差，通過(guò)單練，裝置受到嚴(yán)重的影響，為降低影響的程度，首批流花原油主要采取與其他原油進(jìn)行摻煉。9月份加工的第二批流花原油由于原油性質(zhì)較首批原油有所改善。為了安全起見(jiàn)，以及避免對(duì)裝置造成波動(dòng)，起初裝置也主要采取與其他原油摻煉，通過(guò)逐漸的摸索和調(diào)整操作，最終在保證裝置平穩(wěn)的情況下達(dá)到了單煉流花原油的目標(biāo)。

3.4 產(chǎn)品外觀不合格分析

為確定常頂油出現(xiàn)黑色懸浮物的原因，我部通過(guò)排查、確認(rèn)引起常頂油外觀發(fā)黑主要原因是由于流花原油攜帶不明懸浮物質(zhì)引起。通過(guò)罐區(qū)對(duì)流花原油的前期處理，在之后摻煉首批流花原油和單煉第二批流花原油時(shí)，常頂油外觀均未出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象。

3.5 低溫防腐注劑量調(diào)整

裝置在加工首批流花原油時(shí)，常、減頂腐蝕數(shù)據(jù)顯示腐蝕嚴(yán)重，特別是氯離子含量極高，分別達(dá)到了450mg/l、300mg/l，嚴(yán)重影響著裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

4 ?結(jié)論

裝置加工流花油期間，從8月初的部分摻煉到成功完成第二批原油單獨(dú)加工操作，通過(guò)這段時(shí)間的摸索和總結(jié)，可得出以下結(jié)論：流花原油中含有大量泥沙，換熱器、塔盤(pán)易結(jié)垢，會(huì)給裝置長(zhǎng)周期安穩(wěn)運(yùn)行，埋下較大的隱患，應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)裝置前的原油預(yù)處理工作，盡量提高進(jìn)裝置原油品質(zhì)。通過(guò)罐區(qū)對(duì)流花原油加破乳劑預(yù)處理，延長(zhǎng)油品沉降、脫水時(shí)間，同時(shí)將沉降下來(lái)的原油底部劣質(zhì)油品倒出進(jìn)一步處理，對(duì)裝置實(shí)現(xiàn)摻煉或單煉流花原油有較好地促進(jìn)作用。通過(guò)對(duì)電脫鹽操作優(yōu)化和摸索，結(jié)合灌區(qū)的預(yù)處理，解決了加工流花原油對(duì)電脫鹽系統(tǒng)的沖擊，各運(yùn)行指標(biāo)均可控制在合格工藝指標(biāo)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了單煉流花原油的目標(biāo)，確保了裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行和加工該原油的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：胡偉（1979-），男，浙江寧波人，本科，助理工程師，主要從事石油煉制工作。