一種原油電脫鹽工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種原油電脫鹽工藝，以克服現有技術中原油在電場中停留時間長、耗電大和運行平穩性差等缺點。其工藝是：原油經原油泵進入裝置后，加熱到100-160℃，之后進行至少一級的脫鹽過程，每級脫鹽過程為原油與洗滌水和破乳劑在混合設備內進行混合，之后進入至少一個管道式破乳器進入破乳，破乳后的原油進入沉降罐底部，在沉降罐內進行油水分離，分離后的原油從沉降罐上部流出或進入下一級脫鹽過程，其中管道式破乳器與變壓器連接，每個管道式破乳器的電場強度為1500-3000V／cm，電場作用時間5-30S。
【專利說明】
—種原油電脫鹽工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油化工領域，涉及一種用于油田及煉油廠含水油料脫鹽脫水的工藝。
【背景技術】
[0002]原油電脫鹽脫水是提高煉化設備長周期運行的第一關，它能有效減少NaCl、CaCl2、MgCl2等無機鹽類、溶于水中的腐蝕物質(部分有機酸、硫類)及水含量，同時對后續工藝過程中催化劑活性起到保護作用，是原油加工中的重要工藝過程。
[0003]原油電脫鹽工藝是向原油中注入適當的水，溶解原油中的鹽類，注入破乳劑對油水乳化液進行化學破乳，進入電脫鹽裝置，在一定電場、一定溫度下的作用下，進一步破壞乳狀液，實現油水分離沉降的過程，從而達到脫鹽脫水的目的。
[0004]目前，原油電脫鹽主要采用油水混合設備與電脫鹽罐聯合使用工藝，為了提高脫鹽脫水效果，針對電脫鹽罐內部電極組成和供電設備進行系列的技術開發，有豎直極板的交直流電脫鹽、水平極板的交流電脫鹽、鼠龍極板交流電脫鹽等，但這些工藝針對是電極結構和電場形式的改變。
[0005]中國專利201019516979.X公布了一種多路與單路組合式進料的二級以上的多級電脫鹽-超聲波聯合的方法。針對二級以上的多級電脫鹽裝置中單路和多路進料同時存在的情況，提出了電脫鹽-超聲波聯合的方法。在原油進電脫鹽罐的多路管路上和進電脫鹽罐的單路管路上均并聯有超聲波作用區，原油流過并聯式超聲波作用區，在超聲波的作用下破乳后，進入電脫鹽罐進行重力沉降和/或電場分離。解決了超聲波作用區內超聲波的分布不均勻或超聲波聲強大于規定參數而導致乳化或破乳效果不佳的問題。該發明不足之處在于超聲波作用聲強與原油的性質有關，且對重質原油破乳效果不好。
[0006]中國專利200710054331.3公開了脈沖電脫鹽脫水工藝是將原油加熱后，與破乳劑和洗滌水混合進入兩級脫鹽罐，其一級電脫鹽罐的工藝條件為:注水量3%?15%，強場區脈沖電場強為800V / cm?5000V / cm，脈沖頻率為50Hz?2000Hz，占空比為6%?50%;二級電脫鹽罐的工藝條件為:注水量3%?12%，強場區脈沖電場強為1500V / cm?5000V / cm，脈沖頻率為50Hz?2000Hz，占空比為0?50%。在此工藝條件的作用下進行脫鹽、脫水，脫后原油的含鹽量氺3.0mgNaCl / L，含水量氺0.3%，切水含油氺lOOmg / L，達到了深度脫鹽的目的。該技術可適應于輕質、中質和重質原油的電脫鹽，具有高效、低耗和環保的優點，其總脫鹽率可達95%以上，與普通交流電脫鹽技術相比，可節電60%左右。該發明主要是利用脈沖變壓器輸出脈沖電壓在傳統電脫鹽裝置內部實現脈沖電場，脫除原油含水含鹽技術。
[0007]以上電脫鹽工藝均按照傳統的電脫鹽工藝，只是改進了裝置內部的電極布置形式或電場的種類，對電脫鹽運行中遇到的問題不能徹底解決。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于針對現有技術中原油在電場中停留時間長、耗電大和運行平穩性差等缺點，而提供一種原油電脫鹽工藝，以滿足油田和煉廠脫鹽脫水目的的條件下，能使運行平穩、原油在電場中停留時間短和節約用電。
[0009]本發明提供一種原油電脫鹽工藝，其技術方案是:原油經原油泵進入裝置后，加熱到100-16(TC，之后進行至少一級的脫鹽過程，每級脫鹽過程為原油與洗滌水和破乳劑在混合設備內進行混合，之后進入至少一個管道式破乳器進入破乳，破乳后的原油進入沉降罐底部，在沉降罐內進行油水分離，分離后的原油從沉降罐上部流出或進入下一級脫鹽過程，其中管道式破乳器與變壓器連接，每個管道式破乳器的電場強度為1500-3000V / cm，電場作用時間5-30S，沉降罐內停留時間為20-50min，所述洗滌水的用量為1_15%，優選1_8%，以原油總重量計，破乳劑的用量為5-40ppm。
[0010]本發明進一步技術特征在于:管道式破乳器可以立式放置，也可以傾斜放置，也可以是臥式放置。
[0011]本發明進一步技術特征在于:管道式破乳器所用的供電電源可以是交流電壓或直流電壓，也可以是脈沖波形電壓。
[0012]本發明進一步技術特征在于:原油從管道式破乳器上部進入，下部流出。
[0013]本發明進一步技術特征在于:沉降器可以設置電極和供電設備。
[0014]本發明進一步技術特征在于:沉降器為臥式放置。
[0015]本發明采用管道式破乳器，可以使用如專利號為201120012839.9所公開的管道式破乳器。
[0016]本發明適用于原油、成品油以及污油的脫鹽脫水等工藝，具有節約電耗、運行平穩等優點，特別適合劣質和重質原油的電脫鹽。
[0017]本發明提供的電脫鹽工藝，與現有的電脫鹽工藝相比，具有如下優點:
[0018]1)本發明將靜電場破乳與沉降分離分成兩個單獨的設備來完成，改變了傳統的電脫鹽工藝中將兩者集中于一個設備內的思維，具有節約電耗的作用。傳統的電脫鹽工藝中原油在電場的停留時間為5-10分鐘，而本發明的工藝中原油在電場的停留時間只有5-30秒，大大節省原油在電場的停留時間，節省電耗。
[0019]2)本發明將靜電場破乳與沉降分離分成兩個工藝過程，在靜電場中不會產生乳化層，使靜電場擺脫了乳化層的干擾，電場電流不會因乳化層的增厚而變大，使設備的運行更加平穩。
[0020]3)本發明采用管道式破乳器進行原油破乳，與傳統電脫鹽相比，電場電極面積非常小，然而電場面積的大小與消耗的電耗成正比關系，因而在處理相同性質原油時，本發明能夠節省電耗達80-90 %以上。
[0021]4)本發明采用管道式破乳器進行原油破乳，靜電場不受乳化層的影響，因而可以施加比傳統電脫鹽更高的電場強度來破乳，電場強度可提高1倍，從而提高破乳效果。
[0022]5)本發明采用管道式破乳器電極面積很小，電耗小，可以選用比傳統電脫鹽功率小、數量少的變壓器，因而節約設備投資。
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但并不限制本發明的范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]附圖1為本發明一級單破乳電脫鹽工藝流程圖；
[0025]附圖2為本發明一級雙破乳電脫鹽工藝流程圖；
[0026]附圖3為本發明二級單破乳電脫鹽工藝流程圖。
[0027]圖中所示附圖標記為:
[0028]1-原料油，2-原油泵，3-換熱器，4-混合設備，5-管道式破乳器，6_沉降罐，7_分離后的水，8-破乳劑和洗滌水，9-變壓器，10-分離后的原油。
【具體實施方式】
[0029]實施例一:
[0030]如附圖1，采用一級電脫鹽過程，一個管道式破乳器5。原油的脫鹽工藝過程為:原料油I經過原油泵2進入換熱器3進行換熱至100-160°C左右，破乳劑和洗滌水8與換熱后的原料油經過混合設備4進行混合，使洗滌水分散于原油中成直徑大小為10微米左右的水滴，并通過與原油中的鹽接觸，讓原油中的鹽溶于洗滌水中，混合后的原油進入管道式破乳器5的上部，變壓器9給管道式破乳器5內部電極供電形成高壓靜電場進行破乳處理，破乳后的乳化液中水滴直徑由10微米增加到100-300微米左右，破乳后的原油從管道式破乳器5的底部流出進入沉降罐6的底部，在沉降罐6內進行油水分離，分離后的原油10從沉降罐6的上部流出，分離后的水7從沉降罐6的底部流出。
[0031]采用勝利高酸原油，按照以上工藝路線試驗，管道式破乳器的電場強度為2000V / cm,電流10mA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為78%，含水為0.4%。比傳統電脫鹽節約電耗90%。
[0032]采用沙重原油，按照以上工藝路線試驗，管道式破乳器的電場強度為2500V / cm,電流SmA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為75%，含水為0.1%。比傳統電脫鹽節約電耗90%。
[0033]實施例二:
[0034]如附圖2，采用一級電脫鹽過程，兩個管道式破乳器5。原油的脫鹽工藝過程為:原料油I經過原油泵2進入換熱器3進行換熱至100-160°C左右，破乳劑和洗滌水8與換熱后的原料油經過混合設備4進行混合，混合后的原油進入第一個管道式破乳器5的上部，變壓器9給第一個管道式破乳器5內部電極供電形成高壓靜電場,進行一次破乳處理,一次破乳后的原油從第一個破乳器5的底部流出再進入第二個管道式破乳器的上部，變壓器9給第二個管道式破乳器5內部電極供電形成高壓靜電場，進行二次破乳處理，二次破乳后的原油從第二個管道式破乳器5的底部流出進入沉降罐6的底部，在沉降罐6進行油水分離，分離后的原油10從沉降罐6的上部流出，分離后的水7從沉降罐6的底部流出。
[0035]采用勝利高酸原油，按照以上工藝路線試驗，每個管道式破乳器的電場強度為2000V / cm,電流10mA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為87%，含水為0.2%。比傳統電脫鹽節約電耗80 %。
[0036]采用沙重原油，按照以上工藝路線試驗，每個管道式破乳器的電場強度為2500V / cm，電流5mA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為85%，含水為0.1%。比傳統電脫鹽節約電耗80%。
[0037]實施例三:
[0038]如附圖3，采用二級電脫鹽過程，每級電脫鹽過程中采用一個管道式破乳器5。原油的脫鹽工藝過程為:原料油I經過原油泵2進入換熱器3進行換熱至100-16(TC左右，進入第一級電脫鹽過程，即破乳劑和洗滌水8與換熱后的原料油經過混合設備4進行混合，混合后的原油進入管道式破乳器5的上部，變壓器9給管道式破乳器5內部電極供電形成高壓靜電場，進行一次破乳處理，一次破乳后的原油從管道式破乳器5的底部流出再進入沉降罐6的底部，在沉降罐6進行油水分離，分離后的水7從沉降罐6的底部流出，分離后的原油從沉降罐6的上部流出，進入第二級電脫鹽過程。
[0039]采用勝利高酸原油，按照以上工藝路線試驗，管道式破乳器的電場強度為2000V / cm,電流10mA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，每級洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為96%，含水為0.2%。比傳統電脫鹽節約電耗90%。
[0040]采用沙重原油，按照以上工藝路線試驗，管道式破乳器的電場強度為2500V / cm,電流5mA，停留時間30秒，試驗溫度為130°C，每級洗滌水量為10%，沉降罐沉降時間為30分鐘。出口原油脫鹽率為95%，含水為0.1%。比傳統電脫鹽節約電耗90%。
【權利要求】
1.一種原油電脫鹽工藝，其特征在于:原油經原油泵進入裝置后，加熱到100-16(TC，之后進行至少一級的脫鹽過程，每級脫鹽過程為原油與洗滌水和破乳劑在混合設備內進行混合，之后進入至少一個管道式破乳器進入破乳，破乳后的原油進入沉降罐底部，在沉降罐內進行油水分離，分離后的原油從沉降罐上部流出或進入下一級脫鹽過程，其中管道式破乳器與變壓器連接，每個管道式破乳器的電場強度為1500-3000V / cm，電場作用時間5-30S，沉降罐內停留時間為20-50min，所述洗滌水的用量為1_15%，以原油總重量計，破乳劑的用量為5-40ppm。
2.根據權利要求1所述的一種原油電脫鹽工藝，其特征在于:所述洗滌水的用量為1-8%，以原油總重量計。
3.根據權利要求1所述的一種原油電脫鹽工藝，其特征在于:所述管道式破乳器為立式放置、傾斜放置或臥式放置。
4.根據權利要求1所述的一種原油電脫鹽工藝，其特征在于:所述變壓器是交流電壓、直流電壓或脈沖波形電壓。
5.根據權利要求1所述的一種原油電脫鹽工藝，其特征在于:所述原油從管道式破乳器上部進入，下部流出。
6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:所述沉降器設置電極和供電設備。
7.根據權利要求1或6所述的工藝，其特征在于:所述沉降器為臥式放置。
【文檔編號】C10G32/02GK104419448SQ201310375473
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】劉家國, 崔新安, 汪實彬, 袁海欣, 申明周, 劉 英 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司