一种原油脉冲电脱盐工艺制造技术

本发明专利技术公开的脉冲电脱盐脱水工艺是将原油加热后，与破乳剂和洗涤水混合进入两级脱盐罐，其一级电脱盐罐的工艺条件为：注水量３％～１５％，强场区脉冲电场强为８００Ｖ／ｃｍ～５０００Ｖ／ｃｍ，脉冲频率为５０Ｈｚ～２０００Ｈｚ，占空比为６％～５０％；二级电脱盐罐的工艺条件为：注水量３％～１２％，强场区脉冲电场强为１５００Ｖ／ｃｍ～５０００Ｖ／ｃｍ，脉冲频率为５０Ｈｚ～２０００Ｈｚ，占空比为０～５０％。在此工艺条件的作用下进行脱盐、脱水，脱后原油的含盐量≯３．０ｍｇＮａＣｌ／Ｌ，含水量≯０．３％，切水含油≯１００ｍｇ／Ｌ，达到了深度脱盐的目的。该技术可适应于轻质、中质和重质原油的电脱盐，具有高效、低耗和环保的优点，其总脱盐率可达９５％以上，与普通交流电脱盐技术相比，可节电６０％左右。

【技术实现步骤摘要】
一种原油脉冲电脱盐工艺
本专利技术属于石油化工电脱盐工艺
，主要涉及的是一种原油脉冲电脱盐工艺。适应于从轻质到重质原油的电脱盐过程。
技术介绍
在石油加工过程中，原油中所含的盐类是造成装置腐蚀和结垢的主要原因。随着原油的重质化和劣质化以及原油加工深度的不断提高，下游装置对原油电脱盐提出了更高的要求，如何通过高效低耗的手段实现原油深度脱盐，是原油电脱盐技术的发展方向。原油中的盐类主要以碱金属和碱土金属盐的形式存在，这些盐类大部分以无机盐的形式富集在原油所含的水中，一小部分以颗粒形态悬浮于油相中。在原油所含的水中，直径较大的悬浮水较容易的通过静态沉降分离；而以乳状液形式存在的乳化水，尤其是微米级的乳化水，即使在电场中也难易脱除。一般来说，商品原油经过了物理沉降、化学破乳和电场破乳等脱水工艺后，水含量小于0.5％，此时，原油中的无机盐主要溶解在乳化水中，因此，通过筛选合适的破乳剂、改变电场形式和强度等工艺手段脱除油相中的微米水滴，是实现原油的深度脱盐的主要途径。国内外现役的原油电脱盐设备多为第二代电脱盐技术，即交直流联合电脱盐技术。该技术存在的突出问题是：对重质原油的脱盐效果较差；污水含油高；电耗高，易短路造成电脱盐装置跳闸现象。90年代后半叶，随着集成电路技术的发展，大功率、高压脉冲电源成本大大降低，以高压脉冲供电方式为特征的-->第三代电脱盐脱水技术开发得到了重视。从理论上讲，脉冲电脱盐脱水技术的破乳时间短，电耗低，能提高了脱盐脱水的效率。但是，原油电脱盐和脱水有着很大的区别；原油电脱水工艺只要能将油中水含量降止0.5％以下即可，对原油中含盐无要求；而原油电脱盐工艺则要求脱后原油含盐不大于3.0mgNaCl/l，水含量不大于0.3％，脱后污水含油不大于500mg/l；因此，原油电脱盐技术是比电脱水技术要求更高，更难实现的工艺过程。对于第三代的脉冲电脱盐脱水技术而言，其脱盐率和脱后污水含油受到电场强度、脉冲频率、占空比、破乳剂型号及用量、洗涤水用量等多种因素的影响，且这些因素彼此间不是孤立的，有些因素之间还存在着协同作用。如果工艺条件选择不当，不但会影响脱盐效率，而且会因过度乳化而造成短路跳闸现象，使电脱盐装置无法正常操作。因此，工艺条件的选择和优化对脉冲电脱盐装置的平稳运行、脱盐效率和脱后污水含油量有着很大的影响。现有的脉冲电脱盐脱水技术多为静态的技术，主要针对的是原油脱水过程，没有专门针对不同原油的连续式脉冲电脱盐工艺及与之配套的工艺条件，制约了脉冲电脱盐中水技术在石油炼制行业的应用。在现有的第三代脉冲电脱盐脱水技术中，专利UA72285和RU2174857均为电脱水技术，电场强度分别为不小于5KV/cm和40～80KV/cm；实验发现，当电场强度大于5KV/cm时，易造成原油二次乳化，使脱盐率明显降低，并使电脱盐装置的污水含油量大幅度上升，增加了污水处理的难度。RU2167692采用一种交替的脉冲电场，脉冲强度为0.5～1KV/cm，适用于油水乳状液的脱水，由于脉冲场强较低，脱盐效果不理想。中国专利CN1358824、CN96202788和CN95219078均为高频脉冲电脱水装置，适应于油田原油的电脱水过程，未涉及原油电脱盐的工艺过程和工艺条件。-->
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原油脉冲电脱盐工艺。以适应从轻质到重质原油的电脱盐过程，达到降低电脱盐电耗和脱后污水含油量，提高脱盐率和设备运行平稳率。本专利技术实现上述目的采取的技术方案是：经加热原油与二级电脱盐切水和破乳剂混合后，进入一级脱盐罐，在脱盐温度为110℃～145℃，注水量为3％～15％，强场区脉冲电场强为800V/cm～5000V/cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为6％～50％的工艺条件下进行一级脱盐脱水，分离的含盐含油污水从罐底送出进行污水处理；从罐顶流出的一脱原油与洗涤水(二级注水)和破乳剂再次混合，进入二级电脱盐罐，在脱盐温度为110℃～145℃，注水量3％～12％，强场区脉冲电场强为1500V/cm～5000V/cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为0～50％的工艺条件下进行进行二级脱盐，二级切水作为一级电脱盐的注水。本专利技术以脉冲供电方式替代连续的交流或直流供电方式，对原油进行深度脱盐和脱水。所采用的电脱盐罐及其辅助设施可以完全利用现有的常规电脱盐装置，仅对其供电部分进行改造，将常规电脱盐的全阻抗变压器及其控制系统改为脉冲变压器及其控制系统。脉冲电源由脉冲发生控制器和全阻抗高频防爆变压器组成(已另案申请专利)，其安装于操作室内，高频防爆变压器安装在电脱盐罐上。输入380V的工频信号经脉冲发生控制器整流逆变为要求的脉冲信号，后经电缆输送至置于电脱盐罐上的高频防爆变压器，升压到电脱盐工艺所需要的电压后，由高压电缆连接到电脱盐罐内极板上。众所周知，原油电脱盐是依靠乳化颗粒受到电场聚结力、击穿力和破乳剂的共同作用而达到脱盐目的。由于脉冲电源所形成的矩形脉冲频率可-->调，根据工艺要求可产生间隔极窄的矩形电脉冲，在油水乳化液上施加一个电场。这种电场作用的时间极短，在电场尚未来得及击穿时，脉冲就已消失，因而可以使脉冲电场强度大大高于普通电脱盐，明显缩短了水滴的聚结和沉降时间，避免了常规电脱盐工艺因产生“水链现象”而造成的电源跳闸问题，提高了对重质原油的适应性，达到了提高脱盐效率、改善设备运行稳定性、降低电耗和破乳剂消耗的目的。本专利技术所采用的洗涤水可以为新鲜水或工业净化水。为了节约用水，最好采用工业净化水，其PH＝6～10；二级电脱盐的含盐污水可作为一级脱盐的洗涤水。脉冲电脱盐过程中注入洗涤水的目的是为了溶解原油中所携带的无机盐，达到更好的脱盐效果。洗涤水过少，不利于无机盐溶解；洗涤水过多，则增加了能耗。本专利技术的洗涤水用量为原油量的3％～15％。原油破乳剂分为油溶性和水溶性两种形式，均可在原油脉冲电脱盐工艺中使用。本专利技术选用的破乳剂是一种市售的油溶性破乳剂，型号为EC2425A。由于该技术可以明显地减少破乳剂用量，甚至完全不用破乳剂，因此，对破乳剂的型号和用量并无特殊要求，可根据原油的性质进行筛选的型号和用量。电脱盐的温度对脱盐效率有较大的影响。脱盐温度太低，原油的粘度大，不利于油水分离，脱盐效率下降；脱盐温度过高，电脱盐罐的运行压力高，增加了能耗和设备运行的风险性。本专利技术所采用的电脱盐温度为110℃～145℃。对于密度为0.8g/cm3～0.9g/cm3的原油，脱盐温度选择110℃～135℃；对于密度大于0.9g/cm3的重质原油，脱盐温度选择135℃～145℃。强场区的脉冲电场强度是决定脱盐率的关键因素之一，本专利技术所选用的-->强场区脉冲电场强为800V/cm～5000V/cm。低于800V/cm脱盐效果不理想；高于5000V/cm会造成原油和水二次乳化，使脱盐率降低，污水含油量明显增加。脉冲频率对脱盐率有一定的影响。脉冲频率低，不利于油水乳化液破乳，降低脱盐率；脉冲频率太高，会产生二次乳化。本专利技术所选用的脉冲频率为50Hz～2000Hz。占空比是指一个周期内脉冲所占的时间与本周期总时间之比。占空比低，脱盐效果差；占空比过高，易产生“水链现象”，造成供电系统跳闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原油脉冲电脱盐工艺，经加热的原油与二级电脱盐切水和破乳剂混合后，进入一级脱盐罐进行一级脱盐脱水处理，分离出的含盐含油污水从罐底送出进行污水处理；从罐顶流出的一脱原油与洗涤水和破乳剂再次混合后，进入二级电脱盐罐进行二级脱盐脱水处理，从罐顶流出的二脱原油送入后序工艺加工，罐底部的二级切水作为一级电脱盐的注水，其特征在于：一级电脱盐罐的工艺条件为：注水量３％～１５％，强场区脉冲电场强为８００Ｖ／ｃｍ～５０００Ｖ／ｃｍ，脉冲频率为５０Ｈｚ～２０００Ｈｚ，占空比为６％～５０％；二级电脱盐罐的工艺条件为：注水量３％～１２％，强场区脉冲电场强为１５００Ｖ／ｃｍ～５０００Ｖ／ｃｍ，脉冲频率为５０Ｈｚ～２０００Ｈｚ，占空比为０～５０％。

【技术特征摘要】
1、一种原油脉冲电脱盐工艺，经加热的原油与二级电脱盐切水和破乳剂混合后，进入一级脱盐罐进行一级脱盐脱水处理，分离出的含盐含油污水从罐底送出进行污水处理；从罐顶流出的一脱原油与洗涤水和破乳剂再次混合后，进入二级电脱盐罐进行二级脱盐脱水处理，从罐顶流出的二脱原油送入后序工艺加工，罐底部的二级切水作为一级电脱盐的注水，其特征在于：一级电脱盐罐的工艺条件为：注水量3％～15％，强场区脉冲电场强为800V/cm～5000V/cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为6％～50％；二级电脱盐罐的工艺条件为：注水量3％～12％，强场区脉冲电场强为1500V/cm～5000V/cm，脉冲频率为50Hz～2000Hz，占空比为0～50％。2、根据权利要求1所述的原油脉冲电脱盐工艺，其特征在于：所述的一级电脱罐的注水量优选为5％～10％，强场区脉冲电场强优选为1500V/cm～4000V...

【专利技术属性】
技术研发人员：任满年，李彬，刘可非，董力军，李中新，叶久良，梁晓斌，齐文瑞，杨萍，陈灵文，田英爱，徐娟，杜瑞华，陈卫平，王正，李丛梅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]