原油電脫鹽電脫水技術(shù)

1、原油電脫鹽脫水技術(shù)中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石化工程公司2008年10月一、煉廠或油田電脫鹽/脫水的作用1.凈化原油脫出原油中的可濾性固體雜質(zhì)脫出原油中的水脫出原油中的可溶于水的鹽類2.防腐工藝減輕蒸餾裝置塔頂?shù)蜏夭课桓g減輕催化裂化、渣油加氫催化劑中毒失活二、電脫鹽/脫水的原理微小水滴在靜電場(chǎng)中聚結(jié)行為兩相鄰液滴之間聚結(jié)力 F=6E2 d 2（d/D）4 F-相鄰液滴間聚結(jié)力 -油相介電常數(shù) E-電場(chǎng)強(qiáng)度 D-相鄰液滴中心距 d-乳化液滴直徑 水滴沉降速度 d2（1-2）g V= 18 V水滴沉降的速度 d 水滴的半徑 1 水滴的密度 2 原油的密度 g 重力加速度 原油的粘度三、影響電脫鹽/脫水因素

2、原油性質(zhì)（密度+粘度）注破乳劑（包括破乳劑種類、用量）注水（水的鹽含量、酸堿度、用量）脫鹽/脫水溫度油水混合強(qiáng)度停留時(shí)間電場(chǎng)強(qiáng)度原油溶解原油中的鹽類混合破乳油水分離脫出原油中鹽類和固定雜質(zhì)注水注破乳劑、加高壓電關(guān)鍵二關(guān)鍵一四、LPEC成套電脫鹽脫水技術(shù)高、低溫原油破乳劑平流電脫鹽脫水技術(shù)原油脈沖電脫鹽脫水技術(shù)原油低溫脫鹽/脫水工藝及成套設(shè)備原油深度電脫鹽/脫水工藝及成套設(shè)備高硫高酸等原油深度電脫鹽/脫水工藝及成套設(shè)備本技術(shù)成果獲獎(jiǎng)及專利獲中國(guó)專利五項(xiàng)： 專利號(hào)ZL93216713.6 ZL91229941.X ZL91100633.8 ZL92113219.0 ZL00125911.3 ZL0

3、610018081.3 獲中國(guó)石化集團(tuán)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng) 2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)4項(xiàng)；“原油深度脫鹽脫水成套裝備與技術(shù)”獲 九五年度中國(guó)新產(chǎn)品發(fā)明(展)金獎(jiǎng)。電脫鹽脫水中試裝置原油深度脫鹽脫水成套設(shè)備1) LTE型電脫鹽脫水罐 該罐在引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，成功開(kāi)發(fā)的電脫鹽設(shè)備。采用三層水平電極板，中間接高壓電，上下兩層接地。原油深度脫鹽脫水成套設(shè)備2) SHE-1 平流低耗高效電脫鹽脫水罐 平流式油水分離設(shè)備，電極板由圓筒狀電極板構(gòu)成，罐內(nèi)由弱電場(chǎng)、過(guò)渡電場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)組成，原油在罐內(nèi)沿水平方向流動(dòng)。原油深度脫鹽脫水成套設(shè)備3) SHE-2 型高效平流電脫鹽脫水罐 多層鼠籠電極平流式油水

4、分離設(shè)備，電極設(shè)計(jì)為偏心多層圓環(huán)形鼠籠形式，采用上有吊掛下有支撐連接，引入防浪板技術(shù)，電氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了接地與不接地兩種方式。電極結(jié)構(gòu)：原油深度脫鹽脫水成套設(shè)備多層鼠籠電極平流式油水分離設(shè)備，電極設(shè)計(jì)為偏心多層半圓環(huán)形鼠籠形式，上部形成環(huán)形電場(chǎng)，下部由水平板形成的垂直電場(chǎng)，使鼠籠式電極與水平板電極巧妙結(jié)合，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。電極結(jié)構(gòu)：SHE-2型電脫鹽脫水技術(shù)榮獲中國(guó)石化2002年科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)高效平流電脫鹽脫水技術(shù)1.原油平流脫水工藝 原油流程改成平流式,原油在脫鹽罐中,由罐的一端沿水平方向流動(dòng)，與水滴下沉方向成90o角,使水滴沿水平拋物線軌跡下沉。 原油在流動(dòng)時(shí)不再對(duì)水滴下降造成阻滯，使水滴沉降

5、速度加快，提高了油水分離效率；原油流動(dòng)速度也不再受到限制，與老式的脫鹽罐相比，在同等容積下，可提高原油處理量。 水滴 F油 G重力 F合力 減輕原油與脫出的水進(jìn)行二次返混效應(yīng)。 高效平流電脫鹽脫水技術(shù)2.采用軸向鼠籠電極結(jié)構(gòu)罐內(nèi)采用軸向多層鼠籠電極結(jié)構(gòu)，沿著流動(dòng)方向依次布置為弱電場(chǎng)、過(guò)渡電場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)，按照原油含水量在罐內(nèi)分布為上低下高特點(diǎn)，電極設(shè)計(jì)為偏心形式，布置為上高下弱電場(chǎng)。多層鼠籠電極結(jié)構(gòu)，與圓弧形罐壁能夠形成合理的環(huán)形空間，電場(chǎng)空間能夠最大限度的占用罐內(nèi)空間，延長(zhǎng)原油在電場(chǎng)中脫水時(shí)間。高效平流電脫鹽脫水技術(shù)3.原油分配器原油入口 原油入口原油出口 原油出口分配器集合器分配器原油分配器設(shè)

6、在罐得一端，使原油分散均勻，水平平穩(wěn)流過(guò)電場(chǎng)區(qū)進(jìn)行脫水，經(jīng)另一端集合器收集后，流出裝置。與其他電脫鹽脫水裝置比較1.水平板電脫鹽脫水裝置水平板電脫鹽脫水裝置按照罐體的尺寸大小設(shè)計(jì)為兩層、三層結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)電場(chǎng)停留時(shí)間少，罐內(nèi)空間利用率低。2.交直流電脫鹽脫水裝置交直流電脫鹽裝置采用垂直電極，采用直流電源，兩極板之間不形成回路，耗電少。缺點(diǎn)極板下端與水層形成交流電場(chǎng)為點(diǎn)對(duì)面的電場(chǎng)，脫水效果較差，不易消除油水界面的乳化。3.高速電脫鹽裝置高速電脫鹽脫水裝置優(yōu)點(diǎn)：直接利用強(qiáng)電場(chǎng)脫水，效率高。缺點(diǎn)：在極板間進(jìn)料，減少停留時(shí)間。含水量高時(shí)易發(fā)生短路。各種極板形式脫水對(duì)比原油種類電極形式脫前含水，%脫后含水，

7、%塔河原油水平式電極板20%0.8垂直電極板20%0.73鼠籠式電極20%0.32曹妃甸原油水平式電極板20%0.94垂直電極板20%0.75鼠籠式電極20%0.4高效平流電脫鹽脫水技術(shù)特點(diǎn) 1）本技術(shù)中的原油平流流程及低溫脫鹽脫水工藝，克服了老式脫鹽脫水罐中的水滴下沉受阻這一缺點(diǎn)，使原油脫鹽脫水速度大大加快。 2）本技術(shù)中的原油平流流程及低溫脫鹽脫水工藝，克服了老式脫鹽脫水罐中上升的原油與脫出的水滴在下落過(guò)程進(jìn)行二次返混效應(yīng)。 3）本技術(shù)中的平流臥式脫鹽脫水罐，能使整個(gè)罐內(nèi)空間充滿了電場(chǎng)，沒(méi)有死角，沒(méi)有空電位。 4）本技術(shù)中的平流臥式脫鹽脫水罐，沉降水滴呈拋物線狀下落，不受油流的再分散作用，

8、提高脫水效果。 5）本技術(shù)中的平流臥式脫鹽脫水罐，由于采用平流，原油流速不受限制，電場(chǎng)作用時(shí)間長(zhǎng)，比同等規(guī)模的老式裝置，處理量可以提高達(dá)30%左右。高、低溫原油破乳劑 針對(duì)我國(guó)煉油廠加工原油的性質(zhì), 研制開(kāi)發(fā)了適合不同性質(zhì)原油的高效破乳劑。（1） AE系列 主要成分為多亞乙基胺聚醚 ，主要產(chǎn)品型號(hào)有AE1910、AE2040、AE027等，用于油田、煉廠低溫脫水，降低防粘，適合于中等密度、高含蠟原油 。（2） SH系列 主要成分為據(jù)聚氧乙烯、 聚氧丙烯 超高分子醚，主要產(chǎn)品型號(hào)有SH9101、SH9105、SH9601、SH991等，用于高密度、高粘度、高酸值原油 。 （3） GT系列 主要成

9、分為多種聚氧丙烯 聚氧乙烯醚 聚氧丙烯酯復(fù)配高分子量活性劑 ，主要產(chǎn)品型號(hào)有GT940、GT922、GT921等，適用于中等密度、高含鹽含水原油的高、低溫脫鹽脫水，如長(zhǎng)慶、陜北、阿曼等原油 。 （4） FC系列 主要成分為多種聚氧丙烯 聚氧乙烯醚 聚氧丙烯酯復(fù)配高分子量活性劑 ，主要產(chǎn)品型號(hào)有FC9301、FC9601、FC961、FC991等，適用于中等密度、高含鹽含水原油的高、低溫脫鹽脫水，如長(zhǎng)慶、陜北、阿曼等原油 。（5） ERI系列 在以上類型基礎(chǔ)上，針對(duì)不同原油的特性進(jìn)行改性 而成，主要產(chǎn)品型號(hào)有ERI1160、ERI1161、ERI1162等，適用于各種中等密度、高密度的高酸高硫原

10、油的脫鹽脫水，如塔河、蓬萊、曹妃甸等原油 。 五、平流電脫鹽脫水技術(shù)應(yīng)用 1.中海油QHD32-6 海上油田上應(yīng)用 原油的性質(zhì)：1.比重大，達(dá)0.95g/cm3.2.粘度高。50，473.2 mm2/s.3.酸值高，達(dá)3.6 mgKOH/g。4.含水高，高達(dá)30%。5.電導(dǎo)率高。 處理能力：400 X 104 t/a解決方案 引入了防浪板技術(shù)。 采用SHE-2 型平流鼠籠電極電脫鹽技術(shù)采用偏心式電極采用不接地供電系統(tǒng) 利用水包收集脫出水。 應(yīng)用結(jié)果0.4717.210.312.920.518.714.09.516.912.8單級(jí)脫后含鹽mg/l 0.50.420.560.330.40.40.3

11、50.5單級(jí)脫后含水%254102157269235180213177206脫前含鹽mg/l21.022.311.417.98.520.824.726.212.7脫前含水%2001.10.212001.10.212001.10.212001.10.202001.10.202001.10.202001.10.192001.10.192001.10.19時(shí)間987654321序號(hào)2.新疆塔化煉油廠上應(yīng)用處理能力：150 x 104 t/a原油性質(zhì)：比重大，最高達(dá)0.96 g/cm3硫含量，高達(dá)2.7%。鹽含量高，多為幾百毫克/升，有時(shí)達(dá)幾千瀝青質(zhì)含量及重金屬含量高，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量達(dá)到了40%左右

12、解決方案采用平流鼠籠電脫鹽技術(shù)采用大分子高效破乳劑 ERI1160增大電場(chǎng)強(qiáng)度加大脫鹽洗滌水量加大混合強(qiáng)度工程特點(diǎn)：對(duì)加工塔河原油沒(méi)有很好的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)原油中Na 和 Ca 會(huì)促進(jìn)爐管結(jié)焦，電脫鹽脫后鹽含量應(yīng)8mg/L時(shí)，焦化爐管會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)焦。以前塔河原油電脫鹽脫水裝置脫后鹽含量10mg/L，脫后含水在0.40.8%。不能滿足煉廠加工要求。電脫鹽結(jié)構(gòu)參數(shù)：罐體尺寸：3200 x15700 x26電極結(jié)構(gòu)：半圓形鼠籠電極，三層 。應(yīng)用結(jié)果罐區(qū)取樣分析，原油脫前589mg/L，密度為0.936g/cm3。 分析日期脫后鹽含量，mg/L脫后含水，%一級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)05-10-0416.1610

13、.65.95痕跡痕跡痕跡4.75 痕跡 05-10-059.356.431.85痕跡痕跡痕跡2.73痕跡05-10-066.273.321.22痕跡痕跡痕跡2.37痕跡 分析日期脫后鹽含量，mg/L脫后含水，%一級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)05-10-0710.566.711.12痕跡痕跡痕跡2.73 痕跡 05-10-0813.118.443.21痕跡痕跡痕跡4.05痕跡05-10-0915.167.891.08痕跡痕跡痕跡2.71痕跡 分析日期脫后鹽含量，mg/L脫后含水，%一級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)05-10-1010.546.573.47痕跡痕跡痕跡1.08 痕跡 05-10-1110.687

14、.743.35痕跡痕跡痕跡4.29痕跡05-10-1213.926.983.33痕跡痕跡痕跡4.2痕跡 分析日期脫后鹽含量，mg/L脫后含水，%一級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)05-10-1310.288.352.11痕跡痕跡痕跡05-10-1411.146.952.01痕跡痕跡痕跡2.74痕跡結(jié)論：滿足脫后含鹽小于5mg/L（指標(biāo)），含水為痕跡。分析排水含油小于80PPM。QHD32-6與SZ36-1原油性質(zhì)比較項(xiàng) 目QHD32-6原油SZ36-1原油密度，Kg/m3 950.4967.7粘度，mm2/s 473.2512酸值,mgKOH/g3.6-脫前含水30%工程應(yīng)用情況克拉瑪依煉油廠 1001

15、04t/a兩級(jí)電脫鹽裝置 遼河油田石油化工總廠 150104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置延長(zhǎng)石油集團(tuán)煉油廠 100104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置華北油田煉油廠 200104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置 滄州煉油廠 250104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置江漢石油管理局石化廠 150104t/a單級(jí)電脫鹽裝置荊門石化總廠 100104t/a回收污油電脫鹽裝置鞍山煉油廠 250104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置QHD32-6海上油田 400104t/a單級(jí)電脫水裝置 塔河分公司 150X104 t/a 電脫鹽裝置 長(zhǎng)慶油田 280104t/a電脫水裝置 中石油錦州分公司 350104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置 南陽(yáng)油田 100104t/電脫鹽裝置洛陽(yáng)煉油廠 250104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置寧夏寶塔石化 250104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置中國(guó)石化茂名分公司 500104t/a兩級(jí)電脫鹽裝置中國(guó)石化廣州分公司 50010