高酸重质原油电脱盐脱水工艺研究

第 l1卷第4期 2012年 l2月 淮阴师范学院学报(自然科学) JOURNAL OF HUAIYIN TEACHERS COLLEGE(Natural Science) V01．11 No．4 Dec．20l2 高酸重质原油电脱盐脱水工艺研究 吴飞跃 ，王龙祥 ，王纪刚 ，李 泓 (1．江苏省低维 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 化学重点建设实验室 淮阴师范学院，江苏 淮安 223300； 2．江苏三星科技有限公司，江苏 镇江 212200) 摘 要：对高酸重质原油PL19．3进行了破乳剂评价，其中破乳剂 G和 DLS1603效果较好．考 察了影响电脱盐的因素，确定了高酸重质原油 PL19．3电脱盐的最佳工艺条件范围：温度 130～ 140oC，注水量6％～8％，场强900—1100V／cm，破乳剂注入量10．0H L．在选定的工艺条件下 进行三级电脱盐动态模拟实验，三级脱后原油含盐≤3 rng／L，含水≤0．2％，Pgl9—3原油经过三 级电脱盐，脱后原油含盐含水均达到中石化的相应技术指标． 关键词：电脱盐；破乳剂；高酸原油 中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1671．6876(2012)04．0375．05 0 引言 高酸原油多属中间基或环烷基原油，除了酸值高以外，一般密度大、原油偏重(API<26)、硫含量不 高而氮含量较高、蜡含量低且轻组分含量少、胶质沥青质含量高、残炭高、金属含量较高、减压渣油黏度 大和钙含量高⋯，属于难加工的油种，国际原油市场交易价格普遍较低．特别是近几年，随着国际市场原 油价格高企，品质差价逐渐增大．随着国民经济的持续增长，我国对石油的需求将越来越大．2010年我 国对外依存度已达到55．3％，为降低原料成本，提高企业经济效益，我国石油加工企业的原油将面临重 质化、高含硫、高酸的趋势． 高酸原油含有大量的环烷酸，环烷酸是一种天然的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性物质．此外，高酸劣质原油还因富含胶 质、沥青质且易与原油中固体颗粒等杂质混合形成稳定的乳化液，这些因素均会导致在电脱盐罐内形成 较为稳定且大量的乳化层，这造成了电脱盐操作状况的恶化 2 J． 目前科研院所及高校对石油加工领域的研究主要集中在馏分油的处理和助剂的开发，而对原油预 处理研究较少，对高酸原油的预处理的研究更鲜有报道．本文以高酸重质原油 PL19．3为原料进行了冷 模和热模电脱盐脱水的研究，对我国大规模加工高酸原油进行预处理具有实际指导意义． 1 实验部分 1．1 原料和试剂 原料油：高酸重质原油PL19．3，由惠州炼油分公司提供，原油性质见表 1． 表 1 PL19．3原油性质 破乳剂：HZ 01、HZ．02、HZG-03型号破乳剂由惠州炼油分公司提供；BPR27141、BPR27638美国贝克 收稿日期：2012．07．19 作者简介：吴飞跃(1975．)，男，江苏淮阴人，讲师，博士，研究方向为石油加工等 376 淮阴师范学院学报(自然科学) 第 11卷 休斯公司提供；SXF．06、SXF．02江苏三星科技有限公司自制；DLS1603、DLS2601产自俄罗斯． 1．2 主要仪器 超级恒温器(上海实验仪器厂有限公司)，电动离心机(金坛市金南仪器制造有限公司)，sH．I型电 脱盐试验仪(河南洛阳石化生产)，LC．II型微库仑盐含量 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪 (江苏姜堰市分析仪器厂制造)，蒸馏法 水含量分析仪(江苏姜堰市分析仪器厂制造) 1．3 破乳剂评选 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 破乳剂筛选方法：实验分别在试管中加入 180 mL原油，放入恒温水浴槽中80％恒温 15 min．然后在 试管中分别加人一定量的破乳剂，并加入蒸馏水20 mL，再在恒温水浴中80℃恒温20 min，将试管振荡混 合 100次后，放人恒温水浴中 80℃恒温脱水 ． 2 结果与分析 2．1 破乳剂的评选 由于各种原油中的胶质、沥青质的含量不同、分子结构不同，及原油粘度，水的含量、盐的含量、品种 均存在差异，且因为原油运输途中的混合程度也存在差异，以上因素均会造成乳化液的稳定程度不同． 由于没有广普性的破乳剂，因此针对不同原油必须进行破乳剂的评选．不同破乳剂对 PL19．3原油破乳 效果见表2． 表 2 不同种类破乳剂热沉降法原油脱水效果 由表2可知，在没有加破乳剂的条件下，加入 20．0 mL水，沉降 60 min后脱水率仅为 37．5％； DLS1603在60 min内脱水率达到93％，DLS1603和 HZ-'03破乳剂在开始时就表现出较快的脱水速度，而 HZ．01和HZ 02破乳剂在开始时脱水速度较慢，而随着时间增加脱水速度也增加．在电脱盐过程中原油 在电场中停留时间一般 10 30 min，而破乳剂HZ．01、HZ．02、HZ．03和DLS1603在 10—30 min脱水率较 高，因此选择破乳剂 HZ．01、Hz一02、HZ．03、DLS1603不同注入量进一步考察． 2．2 破乳剂注入量的考察 为了降低成本尽量减小破乳剂的注入量，分别对破乳剂 HZ一01、HZ一02、HZ．03、DLS1603进行不同加 入量对PL19 3原油脱水效果影响的考察(表3)．由表3可知：不同破乳剂注入量随停留时间延长脱水率 增加，相同停留时间破乳剂随注入量增加脱水率先增加，这是由于破乳剂浓度达到临界聚集浓度(CAC) 以前，破乳剂脱水效果随使用浓度增大而提高；超过 CAC浓度后随破乳剂使用浓度增大会出现两种情 况：破乳效果下降或几乎不变化b]．这是因为在CAC浓度以下，破乳剂分子以单体形式分配于油水两相 中并吸附在油水界面；在CAC浓度时油水界面的吸附量达到最大，此时破乳速率也最大；超过CAC浓度 后破乳剂开始在油相、水相或第三相聚集．通过四种破乳剂注入量对脱水率的影响对比，破乳剂 HZ．03 和DLS1603效果较好，适宜的注入量为 10．0 mg／L． 2．3 温度的选择 脱盐温度是电脱盐过程中一个十分重要的参数，它直接影响脱盐效果，保持较高的脱盐温度，一方 面可以使原油粘度降低，减少水滴运动阻力，有利于水滴运动；另一方面可以降低油水界面的张力，水滴 第4期 吴飞跃等：高酸重质原油电脱盐脱水工艺研究 377 受热膨胀，使乳化膜减弱，有利于破乳和聚结． 表 3 破乳剂加入量对 PL19．3原油脱水效果的影响 温度对原油PL19．3粘度和水密度差的影响见图1．由图1可知，油水的密度差随温度的升高先增后 降，50℃的油水密度差是0．088 g／crn3，温度升到 150℃油水密度差为0。075 cm3；原油的粘度随温度的 升高单调下降，温度超过70~C粘度曲线趋于平缓，根据曲线回归计算，在 100oC以上原油的运动粘度已 经降低到10 HlII】2／s以下．假设注水量和搅拌速度一定的条件下水滴的粒径大小相等并不随温度的变化 而变化，根据Stocks水滴沉降公式计算得出相对沉降速度见表4，综合考虑各因素确定PL19．3原油电脱 盐操作温度范围 130—140℃． 温度／~C 图 1 温度对 PL19．3原油油水密度差和粘度的影响 表 4 温度对水滴沉降速度的影响 温度／℃ 相对沉降速度 l1O 120 130 140 150 1．00 1．22 1．46 1．73 1．91 薄 * 鹄 霉 2．4 冷模电脱盐工艺参数考察 2．4．1 电场强度对PL19—3原油脱水效果的影响 电场强度存在一个临界值，国外文献 介绍这个临界电场强度为4．70 KV／咖．当场强小于临界电 场强度时，水滴受电凝聚作用，凝聚力随场强的增大而增大；当场强大于临界电场强度时，水滴受电分散 第4期 吴飞跃等：高酸重质原油电脱盐脱水工艺研究 379 由表 6可知：PL19—3原油经过三级电脱盐脱后原油含盐平均值 ≤3 mg／L，含水≤0．2％，以上数据均达到 了中石化及中石油的相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，这说明冷模评选中得到的电脱盐操作参数是可行的． 3 结论 1)采用热沉降法(SY／T 5281)对高酸重质原油PL19—3进行破乳剂评选，结果表明DLS1603是较适 合的破乳剂． 2)对影响PL19．3电脱盐脱水因素考察，适宜的条件为：温度 130 140~(2，破乳剂 DLS1603注入量 10．0 mg／L，场强 900—1100 V／cm，注水量 6％～8％． 3)在冷模优化条件下进行热模实验，经过三级热模电脱盐脱水，原油PL19．3脱后含盐≤3 mg／L，含 水≤0．2％． 参考文献： [1] 王英彬．加工高酸原油的防腐措施探讨 [J]，中~bl~g源，2008，13(4)：79—82． [2] 刘标铭．高酸劣质原油深度脱盐的探讨 [J]．广石化科技，2O0r7(4)：26—30． [3] 陶乐．对原油脱盐脱水的动态试验研究 [J]．高桥石化，2004，19(6)：52—52 [4] 侯祥麟．中国炼油技术 [M]．北京：中国石化出版社，1991，49—50． Research on High Acid Oil Desalting and Dewater Technology wu Fei．yue ，WANG Long．xiang ，WANG Ji．gang，LI Hong (1．Jiangsu Key Laboratory for Chemistry of Low-dimensional materials，Huaiyin Normal University，Huaan Jiangsu 223300，China) (2．Jiangsu Santaec Co．，Ltd．，ZIl州iaIlg Jiangsu 212200，China) Abstract： Hig}1．efficiency desalting demulsifiers G and DLS16o3 for PL19．3 high acid oil were evaluated．Based on the screening of the demulsifiers，the optimum process conditions of electric desalting ale：operating temperature 130～140~C water injection 6～8％，electric field strength 900～1000 V／cm，and dosage of demulsifier 10．0 ms／ L．After 3．stage desahing．salt content of t}le crude could be lOW to less than 3mg／L and water content less than 0．2％ ．the salt and water in the desalted crude oil meet technical requirement of China Petroleum and Chemical Corporation． Key words： electric desalting；demulsifier；high acid oil [责任编辑：蒋海龙]