脱盐方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种优化脱盐过程的方法，在所述脱盐过程中将烃原料在条件集合下通过管线送往脱盐器，所述烃原料含有烃流体、水和盐，所述方法包括：获得所述烃原料在所述管线中的多种环境下的光谱；比较所述光谱；以及基于所述光谱的比较，修改或维持将所述烃原料送往所述脱盐器时的所述条件集合；其中所述光谱使用中子后向散射来获得。

Desalting method and device

The invention provides a method for the optimization of the desalting process, in the process of desalination of hydrocarbon feedstock in the condition set by line to demineralizer, the hydrocarbon feedstock containing hydrocarbon fluids, water and salt, the method includes: obtaining the spectra of various environmental hydrocarbon feedstock in the pipeline under comparison; the spectrum; and based on the comparison of the spectra, modify or maintain the hydrocarbon feedstock to the condition of the desalter is set; wherein the neutron backscatter spectrum used to obtain.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脱盐方法和装置
本专利技术涉及烃原料例如原油的脱盐。具体来说，本专利技术涉及用于优化脱盐过程的方法和装置。
技术介绍
当原油从油层被提取出来时，它含有水和盐。在原油加工期间，在炼油厂中可能遇到的高温下，水可以水解所述盐以形成腐蚀性酸。氯盐通常存在于原油中并带来特定的问题，因为它们可以形成盐酸。溴盐也可能存在，并且它们可以形成氢溴酸。随着时间，腐蚀性酸可以对炼油厂设备造成显著损害。损害通常在将原油从炼油厂的一个区域运输到另一个区域的管线中发现。更换受损炼油厂设备可能需要相当多的时间和成本。在某些情况下，例如在未提供旁通管的情况下，需要完全停止原油的加工以便更换炼油厂设备。因此，在炼油厂加工之前从烃流体例如原油中除去盐，是合乎需要的。为了解决这个问题，通常在将原油在炼油厂中加工之前将它们送往脱盐器。在将原油送往脱盐器之前，通常将它们与冲洗水混合。在引入到脱盐器中之后，形成经脱盐的原油相和水性相。所述水性相含有水(被提取出的原油中存在的水，以及在加工期间被添加到烃料流的水例如冲洗水)和盐。界层(raglayer)将所述两相分开。所述界层是所述水性相与经脱盐的原油相的混合物。经脱盐的原油料流和水性料流通过分开的管线从所述脱盐器离开。所述料流通常在脱盐器中距所述界层一定距离的点处离开，以便将经脱盐的原油料流中任何水性组分的存在降至最低，反之亦然。用于优化脱盐过程的方法是已知的。例如，通常添加破乳剂以最小化所述界层并促进形成分离的烃相和水性相。向脱盐单元施加静电场也可用于促进形成分离的各相。已知脱盐可以通过增加烃料流与冲洗水之间的接触水平以提高脱盐过程的效能来优化。用于改进烃料流与冲洗水之间的混合的技术包括将所述烃料流和冲洗水通过混合阀。当前用于评估通往脱盐器的进料中原油与冲洗水之间的混合的方法依赖于理论计算。然而，这些方法受到输入数据的准确性的限制。因此，对于脱盐过程的进一步改进存在着需求。专利技术概述本专利技术提供了一种优化脱盐过程的方法，在所述脱盐过程中将烃原料在条件集合下通过管线送往脱盐器，所述烃原料含有烃流体、水和盐，所述方法包括：获得所述烃原料在所述管线中的多种环境下的光谱；比较所述光谱；以及基于所述光谱的比较，修改或维持将所述烃原料送往所述脱盐器时的所述条件集合；其中所述光谱使用中子后向散射来获得。另一方面，提供了一种装置，其包含：脱盐器；管线，通过所述管线将烃原料送往所述脱盐器，所述烃原料含有烃流体、水和盐；以及中子后向散射光谱仪，其被放置成以获得所述管线中的烃原料的光谱。另一方面，提供了中子后向散射用于在将烃原料通过管线送往脱盐器的脱盐过程中优化烃原料的脱盐的用途，所述烃原料含有烃流体、水和盐。附图说明图1描绘了向脱盐器进料的管线，所述管线包含两个冲洗水入口和两个混合阀；图2a-e描绘了沿着图1中示出的管线获得的光谱；图3a-b描绘了围绕图1中示出的冲洗水阀获得的光谱；图4描绘了向脱盐器进料的管线，所述管线包含单个冲洗水入口和两个混合阀；并且图5a-c描绘了从图4中示出的管线获得的光谱。专利技术详述现在已认识到，中子后向散射可用于确定烃料流和水在被引入到脱盐器中之前它们的混合程度。中子后向散射是一种从中子后向散射光谱仪发射出高能中子并将其导入到材料中的技术。当所述高能中子与材料中的氢核碰撞时，它们的能量降低。中子能量降低的程度取决于与它们碰撞的材料的性质。中子后向散射光谱仪中的检测器检测所述能量降低的中子。因此，中子后向散射可用于测量材料的“氢丰富度”。由于水和烃流体具有不同的氢丰富度，因此通过比较使用中子后向散射获得的光谱，可以获得在不同环境中所述烃流体与水之间的混合程度的指示。因此，中子后向散射允许对所述脱盐过程进行分析，并且如果需要，允许对所述脱盐过程进行优化。此外，通过使用中子后向散射，可以在脱盐过程运行期间评估所述烃流体与水之间的混合程度，并且无需从所述管线获取烃原料的样品。所述烃原料可以是任何炼油厂原料。所述烃原料可以选自原油、合成原油、生物组分、中间料流例如渣油、瓦斯油、真空瓦斯油、石脑油和裂化原料，及其掺混物。例如，可以使用一种或多种原油的掺混物或一种或多种原油与合成原油的掺混物。通常，所述烃原料包含原油。所述烃原料中存在的水可以是所述烃原料中存在的残留水。例如，当所述烃原料包含原油时，盐水可能存在于从油层提取的原油中。或者，残留水可能存在于所述烃原料中，例如来自于以前的脱盐过程。水通常以所述烃原料的不到10重量％、不到5重量％、例如3重量％左右的量存在于所述烃原料中。应该认识到，这些量不包括通常沿着所述通往脱盐器的管线被添加到所述烃原料的其他冲洗水。所述烃原料还包含盐。所述盐可以是无机盐。所述盐可以选自碱金属盐和碱土金属盐，例如碱金属卤化物和碱土金属卤化物。可能存在于烃原料中的典型的盐包括氯化钠、氯化钾和氯化镁。原油通常含有氯化钠。氯化钾和氯化镁也可能存在于原油中，尽管通常以比氯化钠更少的量存在。在本专利技术的情况下，所述烃原料包含氯化钠。在不同的烃原料之间，存在的盐的量将是不同的。所述烃原料通常含有一种或多种无机氯盐，其总量为1-300ppm，例如2-100ppm。通常存在于炼油厂原料中的其他组分也可能存在于所述烃原料中。例如，在所述烃原料包含原油的情况下，通常存在沥青质。根据本专利技术，光谱是使用中子后向散射来获得的。中子后向散射光谱仪具有中子发生器和中子检测器。在使用期间，中子被引导穿过所述烃原料。当中子穿过含氢材料时，中子的能量降低。所述能量降低的程度取决于中子所遇到的含氢材料的不同而异。由于水和烃流体以不同方式改变中子的散射，因此中子后向散射可用于评估水与烃流体之间的混合程度。所述光谱可以通过将中子后向散射光谱仪紧靠所述烃流体通过的管线放置来获得。所述烃流体通过的管线通常具有基本上圆形的横截面。在某些情况下，从中子后向散射光谱仪发射的中子将穿透所述烃流体通过的管线，到达所述管线直径的30-100％的深度。通过这种方式，可以跨过所述管线横截面的显著部分(如果不是所有部分的话)评估混合。根据本专利技术，光谱在多种环境下获得。环境由位置和时间进行定义。因此，环境因位置和/或在特定位置处的时间而不同。应该理解，对多种环境的指称意味着因其位置和/或在特定位置处的时间而不同的两种或更多种环境。对例如四种环境的指称意味着所述四种环境彼此之间因其位置和/或在特定位置处的时间而各不相同。光谱可以在所述管线中的两种条件下或在所述管线中的超过两种环境下获取。光谱可以在所述管线中的四种或更多种环境下，例如在所述管线中的八种或更多种环境下获得。更大量的光谱给出所述烃流体与水之间的混合的更完整的面貌。光谱可以在所述管线上的多个位置处获得。在这种情况下，可以将多个中子后向散射光谱仪放置在所述装置中的所述管线上。或者可以使用单一中子后向散射光谱仪在所述管线上的多个位置处获得光谱。在某些情况下，光谱在沿着所述管线纵向间隔的位置处获得。应该理解，纵向间隔的位置是沿着所述管线的长度，在所述烃流体的流动方向上彼此间隔的位置。所述纵向间隔的位置可以在所述管线上基本上相同的径向位置。例如，纵向间隔的位置可以基本上位于所述管线顶部处，或者纵向间隔的位置可以基本上位于所述管线的底部处。可以将多个中子后向散射光谱仪放置在所述管线上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化脱盐过程的方法，在所述脱盐过程中将烃原料在条件集合下通过管线送往脱盐器，所述烃原料含有烃流体、水和盐，所述方法包括：获得所述烃原料在所述管线中的多种环境下的光谱；比较所述光谱；以及基于所述光谱的比较，修改或维持将所述烃原料送往所述脱盐器时的所述条件集合；其中所述光谱使用中子后向散射来获得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.21 US 62/150,3331.一种优化脱盐过程的方法，在所述脱盐过程中将烃原料在条件集合下通过管线送往脱盐器，所述烃原料含有烃流体、水和盐，所述方法包括：获得所述烃原料在所述管线中的多种环境下的光谱；比较所述光谱；以及基于所述光谱的比较，修改或维持将所述烃原料送往所述脱盐器时的所述条件集合；其中所述光谱使用中子后向散射来获得。2.权利要求1的方法，其中所述烃原料包含原油。3.权利要求1或权利要求2的方法，其中所述烃原料包含氯化钠。4.权利要求1-3任一项的方法，其中在所述管线上的多个位置处获得光谱。5.权利要求4的方法，其中在沿着所述管线纵向间隔的位置处获得光谱。6.权利要求5的方法，其中所述管线包含冲洗水入口，并且在所述冲洗水入口上游的位置处和在所述冲洗水入口下游的位置处获得光谱。7.权利要求5或权利要求6的方法，其中所述管线包含混合阀，并且在所述混合阀上游的位置处和在所述混合阀下游的位置处获得光谱。8.权利要求1至7任一项的方法，其中在围绕所述管线径向间隔的位置处获得光谱。9.权利要求8的方法，其中在围绕所述管线径向间隔的位置处获得至少4个光谱。10.权利要求8或权利要求9的方法，其中在所述管线上纵向间隔的位置处获得多组光谱，每组光谱是在所述管线上径向间隔的位置处获得的。11.权利要求1至10任一项的方法，其中在不同时间点从所述管线上的同一位置获得光谱。12.权利要求11的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格·哈克特，杰森·英格里斯，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：美国,US