一种CO2-N2强化原油电脱盐方法技术

一种CO2‑N2强化原油电脱盐方法，属于原油预处理深度脱水技术领域。其特征在于：包括以下步骤，1）、将原油与水进行静态混合；2）、充分混合后注入一级电脱盐装置中进行一级电脱盐，同时回收剩余的CO2气体；3）、一级反应之后，再次注水，进行二次静态混合；4）、充分混合后进行二级电脱盐，同时回收剩余的N 2气体；5）、进行至少二级冲洗之后排入初馏塔内。本发明专利技术采用CO2‑N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，可使得电脱盐罐切水油含量及化学需氧量COD明显下降，有效除去原油中杂质，显著提高水滴聚结脱除速率，降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种CO2-N2强化原油电脱盐方法
一种CO2-N2强化原油电脱盐方法，属于原油预处理深度脱水

技术介绍
对于石油加工企业而言，原油在进入常减压装置之前，通常要求原油含水低于0.3%，且盐含量低于3mg/L，以便平稳生产，防止冲塔，避免设备腐蚀和结垢，避免催化剂中毒等。但是随着国内各大油田相继进入开采后期，三采技术的广泛实施使得原油开采过程化学药剂用量大量增加，原油乳化程度和含水率非常高，原油重质化劣质化程度严重。传统的电脱盐工艺面临着极大的挑战，电场不稳定，垮电场现象时常发生，切水含油量严重超标，破乳剂用量居高不下，脱后原油含水率、含盐率难以达标等问题一直是亟待解决的难题。在原油脱水脱盐过程中，CO2、N2微气泡能有效改善原油的粘度及介电常数，增加电脱过程中的微扰动，增加液滴碰撞几率，加速小液滴的聚结沉降过程，并且微气泡具有气浮功能，不仅能将水层中的油带入油水界面，大幅降低切水含油率；而且还能将原油中的部分重金属及杂质通过气泡携带至顶部，对原油起到净化作用，有效保护下游炼油设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种取代大量添加破乳剂，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率降低脱后原油盐含量及切水油含量，高效节能环保的CO2-N2强化原油电脱盐方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种CO2-N2强化原油电脱盐方法，其特征在于：包括以下步骤，1）、将原油与水进行静态混合；2）、充分混合后注入一级电脱盐装置中进行一级电脱盐，脱盐过程中向一级电脱盐装置持续注入CO2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的CO2气体；3）、一级反应之后的原油注入二级电脱盐装置中，再次向二级电脱盐装置中的原油注水，使原油与再次注入的水进行二次静态混合；4）、充分混合后进行二级电脱盐，脱盐过程中向二级电脱盐装置持续注入N2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的N2气体；5）、原油至少进行二级电脱之后排入初馏塔内。本专利技术在二级电脱盐的工艺基础上，利用CO2-N2在电脱过程中的巨大优势，取代传统的大量添加破乳剂的方式，实现更加高效节能环保的电脱过程。通过上述方式，本专利技术采用CO2-N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，可使得电脱盐罐切水油含量及化学需氧量COD明显下降，并且CO2-N2微气泡还具有气浮功能，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率，降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本，且气体可回收循环使用，不仅可以为企业带来很好的经济效益，并且更加节能环保。步骤2所述的回收剩余的CO2气体通过一级电脱盐装置一侧连接的回收装置来收集，CO2气体压缩液化后，向该回收装置中加入添加剂，CO2压缩液化后的液体与添加剂重新配置成液-液混合物，再次通过泵重新注入一级电脱盐装置中循环使用。步骤4所述的所述的回收剩余的N2气体通过二级电脱盐装置一侧连接的回收装置来收集，N2气体压缩液化后，向该回收装置中加入添加剂，N2压缩液化后的液体与添加剂重新配置成液-液混合物，再次通过泵重新注入二级电脱盐装置中循环使用。所述的添加剂为水基冻胶液。所述的一级电脱盐装置和二级电脱盐装置采用水层水平布液顶端收液结构，底端原油与微气泡分布方向垂直于水滴沉降方向。电脱盐罐采用水层水平布液顶端收液的设计，底端原油与微气泡分布方向垂直于水滴沉降方向，此布液方式可大幅降低原油初始动能，极大减小上升油流对下降水滴的阻滞作用，且微气泡的加入增加局部微扰动，加快水滴聚结沉降速度。液滴自下而上经过多级网板电场，层层脱水，且网板形式不会集聚水滴，更加便于水滴沉降。所述的一级电脱盐装置和二级电脱盐装置一侧分别设置反冲洗管路和脱水排出管路。所述的一级电脱盐装置和二级电脱盐装置内采用并联管束的布置方式，一级电脱盐装置和二级电脱盐装置内部均包括气体释放管束与原油分布管束，气体释放管束与原油分布管束处于同一水平高度，气体释放管束与原油分布管束形成间隔布置，气体释放管束开孔方向面向原油分布管束出液方向。由此，让刚生成的微气泡与原油充分混合接触，均匀分布其中，能有效降低油品粘度，改善油水界面张力及油品介电常数，增加液滴碰撞聚结几率，提高破乳效果及脱水率。所述的一级电脱盐装置和二级电脱盐装置均为罐体设置，其原油进出口及反冲洗管均设置在罐体侧方，排污口设置在罐体下方。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：1、本专利技术在二级电脱盐的工艺基础上，利用CO2-N2在电脱过程中的巨大优势，取代传统的大量添加破乳剂的方式，实现更加高效节能环保的电脱过程。通过上述方式，本专利技术采用CO2-N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，可使得电脱盐罐切水油含量及化学需氧量COD明显下降，并且CO2-N2微气泡还具有气浮功能，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本，且气体可回收循环使用，不仅可以为企业带来很好的经济效益，并且更加节能环保。2、使用CO2-N2强化电脱盐技术，CO2微气泡在油中溶解度比在水中高3-9倍，能有效降低油品粘度，改善油水界面张力及油品介电常数，增加液滴碰撞聚结几率，提高破乳效果；N2微气泡廉价易得，且稳定压力能力更强，调整微扰动的流速更出众，深度脱水效果更佳。3、使用CO2-N2强化电脱盐技术，由于微气泡改善了混合体系的介电常数，即使原油含水率有波动，也很难发生垮电场，电流超高跳闸的现象。不仅能节约电脱盐罐能耗，而且能使电脱盐罐工作更加稳定，保护设备，延长其使用设备。4、使用CO2-N2强化电脱盐技术，电脱盐罐采用高压高频脉冲电场，脱水十分迅速，可极大地提高脱水效率，使得电脱盐罐体积可以更小，做成高效电脱设备，节省材料及场地，可更好地用于海上平台。电极处开有小孔，使得极板面不生成残留水滴，有效避免水滴静电屏蔽的不利影响，提高电脱盐效率。电脱盐罐极板采用绝缘极板，外覆环氧树脂，即使处理高含水原油，也不会发生击穿极板的现象，更好地保护设备。5、使用CO2-N2强化电脱盐技术，在一级和二级电脱盐罐顶部均设有CO2和N2回收循环系统，大幅度节约了企业生产成本。附图说明图1是本专利技术实施例CO2-N2强化原油电脱盐方法的示意图。图2是本专利技术多孔网式电极板安装关系示意图。图3是本专利技术多孔网式电极板结构示意图。图4是本专利技术微气泡布气管与原油布液管排布示意图。图5是一级电脱盐罐或二级电脱盐罐内的水层水平布液顶端收液结构示意图。其中，1、一级电脱盐罐2、二级电脱盐罐3、CO2泡沫箱4、N2泡沫箱5、一级气体回收装置6、二级气体回收装置7、一级油水混合器8、二级油水混合器9、一级脱水阀10、二级脱水阀11、一级反冲洗阀12、二级反冲洗阀13、原油输入管道14、一级注水管道15、二级注水管道16、聚四氟乙烯绝缘吊柱17、多孔网式电极板18、极板绝缘杆19、原油分布管束20、气体释放管束21、收液管22、油水界面层。具体实施方式图1~5是本专利技术的最佳实施例，下面结合附图1~5对本专利技术做进一步说明。参照附图1~4：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CO2‑N2强化原油电脱盐方法，其特征在于：包括以下步骤，1）、将原油与水进行静态混合；2）、充分混合后注入一级电脱盐装置中进行一级电脱盐，脱盐过程中向一级电脱盐装置持续注入CO2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的CO2气体；3）、一级反应之后的原油注入二级电脱盐装置中，再次向二级电脱盐装置中的原油注水，使原油与再次注入的水进行二次静态混合；4）、充分混合后进行二级电脱盐，脱盐过程中向二级电脱盐装置持续注入 N 2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的N 2气体；5）、原油至少进行二级电脱之后排入初馏塔内。

【技术特征摘要】
1.一种CO2-N2强化原油电脱盐方法，其特征在于：包括以下步骤，1）、将原油与水进行静态混合；2）、充分混合后注入一级电脱盐装置中进行一级电脱盐，脱盐过程中向一级电脱盐装置持续注入CO2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的CO2气体；3）、一级反应之后的原油注入二级电脱盐装置中，再次向二级电脱盐装置中的原油注水，使原油与再次注入的水进行二次静态混合；4）、充分混合后进行二级电脱盐，脱盐过程中向二级电脱盐装置持续注入N2泡沫，水滴充分聚结沉降分离出来，同时回收剩余的N2气体；5）、原油至少进行二级电脱之后排入初馏塔内。2.根据权利要求1所述的一种CO2-N2强化原油电脱盐方法，其特征在于：步骤2）所述的回收剩余的CO2气体通过一级电脱盐装置一侧连接的回收装置来收集，CO2气体压缩液化后，向该回收装置中加入添加剂，CO2压缩液化后的液体与添加剂重新配置成液-液混合物，再次通过泵重新注入一级电脱盐装置中循环使用。3.根据权利要求1所述的一种CO2-N2强化原油电脱盐方法，其特征在于：步骤4）所述的回收剩余的N2气体通过二级电脱盐装置一侧连接的回收装置来收集，N2气体压缩液化后，向该回收装置中加入添加剂，N2压缩液化后的液体与添加剂重新配置成液...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙治谦，张孟奇，王振波，刘兆增，李强，朱丽云，巩志强，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37