一种原油预处理装置和方法制造方法及图纸

一种原油预处理装置，包括预混系统、脱胶质悬浮物系统和油水聚结分离系统；所述脱胶质悬浮物系统从下至上包括顺次连接的沉降系统、Ⅰ级气浮脱除系统和至少一个Ⅱ级气浮脱除系统；Ⅰ级气浮脱除系统包括填料层Ⅰ、溶气装置和补气装置，Ⅱ级气浮脱除系统包括填料层Ⅱ、增压装置和微气泡发生器；油水聚结分离系统包括一个油水聚结分离器，所述油水聚结分离器分为油相脱水模块和水相脱油模块。本发明专利技术的装置和方法可对原油实现预处理，有效脱除原油中的盐和胶质悬浮物，并实现了油水的深度分离，本发明专利技术的装置最终将盐含量降低至≤3mg/L，油中水含量降低至≤0.5%，污水中油含量降低至≤1000ppm，效果非常突出。

【技术实现步骤摘要】
一种原油预处理装置和方法
本专利技术属于石油化工
，具体为一种原油预处理装置，及利用此装置进行原油脱盐脱胶质悬浮物的处理方法。
技术介绍
原油中均含有水分及氯化钠、氯化钙和氯化镁等盐类，为了不影响原油加工，原油进厂加工前第一步就要脱盐脱水，使水含量为0.1%～0.2%，盐含量＜5mg/L，而对于有渣油加氢或重油裂化的炼厂则要求更为严格，要求原料油中盐含量＜3mg/L。这主要是由于原油含盐含水对原油储运、加工、产品质量及设备等均造成很大危害，如增加储运加工设备负荷、影响蒸馏装置的正常操作、腐蚀设备、毒害催化剂及影响二次加工油品的质量。近年来，随着原油劣质化、重质化趋势的加强，较多原油中含有一定量的胶质悬浮物，给原油脱水脱盐过程及后续加工装置带来较多的问题，主要表现如下：（1）原油中的胶质悬浮物成片状悬浮在油品中，容易堵塞流经设备及管线；（2）这些胶质悬浮物在传统的电脱盐过程中不易被极化，因而难以实现油水分离，造成油水分离不彻底，两相互相夹带严重；（3）这些胶质悬浮物的去除，采用传统的过滤方法极易造成过滤器堵塞。现有技术中的原油处理一般先脱水脱盐：首先向油品中先注入少量水，以对油品中的盐类进行洗涤溶解，然后再利用电脱盐脱水技术将盐水分离出来，存在以下问题：（1）电脱盐过程中无法脱除胶质悬浮物，导致脱盐后的原油中盐含量指标不合格；（2）胶质悬浮物影响油水分离效果，导致油水两相互相夹带十分严重。不论这些胶质悬浮物是在油品中还是污水中都十分不利，需要需要去除后再进行油水分离。现有技术中的原油脱水脱盐一般都是采用电脱盐方法，首先向油品中先注入少量水，以对油品中的盐类进行洗涤溶解，然后再利用电脱盐脱水技术将盐水分离出来，该方法存在以下问题：（1）电脱盐过程中无法脱除胶质悬浮物，导致脱盐后的原油中盐含量指标不合格；（2）胶质悬浮物影响油水分离效果，导致油水两相互相夹带十分严重。因此，若要实现重劣质原油预处理（脱盐、脱胶质悬浮物、油水分离）过程需要开发新的工艺和设备，解决油品脱水脱盐过程中存在的技术指标不理想、脱盐效果差、油水两相互相夹带严重等问题。CN201310214820.6提出了原油电脱盐方法及电脱盐装置，该原油第一级电脱盐方法是在不加入洗涤水或仅加入少量洗涤水的条件下，将待脱盐的原油与破乳剂混合，然后在合适的温度下注入电脱盐罐，进而在电脱盐罐中实现油水分离，分离出的油通过位于该电脱盐罐内或外的过滤器以滤除其中的固体盐类物质后成为第一级净化原油，分离出的水在电脱盐罐中沉降后排出。由于过滤器的设置，原油中的固体盐类物质不再需要用洗涤水来进行溶解，因此不加入洗涤水或仅加入少量洗涤水，从而相可降低甚至取消洗涤水的使用量，由此也就降低了污水的排放量。该方法为电脱盐+过滤的方法实现原油脱盐脱固，对于重劣质原料油及含有胶质悬浮物的原油是不适用的，存在脱盐指标不合格、过滤设备易堵塞、油水分离不彻底的问题。CN201280072453.4提出了一种用于过滤悬浮物的过滤器装置和方法，其中过滤器装置具有由至少一凹板和相邻的凹板组成的板组，所述板组在固定的头件和可动的尾端件之间，过滤器装置具有用于将悬浮物的第一流从头件用管输送至板组中的悬浮物管，所述悬浮物管穿过所述板组延伸到尾端件，其中过滤器装置具有用于将悬浮物的第二流用管输送至悬浮物管中的供给管，所述连供给管接于尾端件，其中在所述凹板和所述相邻的凹板之间形成过滤器腔，所述凹板和/或所述相邻的凹板具有凹部，其中凹板具有用于将悬浮物从悬浮物管输送至过滤器腔内的悬浮物导管，过滤器装置具有用于从悬浮物中过滤出固体成分的至少一个过滤布。该方法的原理是采用过滤布原理来过滤悬浮物，仍然存在过滤布容易堵塞、不能长期使用的问题。综上所述，若要实现重劣质原油的处理，脱盐和脱胶质悬浮物除是重要的一环，需要开发新的工艺及设备，以解决现有技术的传统工艺易造成过滤设备堵塞、油水两相互相夹带严重等问题。
技术实现思路
针对现有技术中缺乏能有效的脱除原油中盐和胶质悬浮物的设备，本专利技术提供一种原油预处理装置和方法，具有良好的脱盐及脱胶质悬浮物效果，处理效率高。本专利技术的技术目的通过以下技术手段实现：本专利技术第一方面的技术目的是提供一种原油预处理装置，包括预混系统、脱胶质悬浮物系统和油水聚结分离系统；所述预混系统包括注水装置和混合器；所述脱胶质悬浮物系统从下至上包括顺次连接的沉降系统、Ⅰ级气浮脱除系统和至少一个Ⅱ级气浮脱除系统；其中，所述沉降系统包括一个顶部开放的液体容纳装置，并在上部侧面和底部分别设置进口和出口；所述进口为切向进料口；所述液体容纳装置顶部开放并与Ⅰ级气浮脱除系统连通；所述Ⅰ级气浮脱除系统包括填料层Ⅰ，填料层Ⅰ的上方侧边设置出口连接溶气装置，溶气装置连接至填料层Ⅰ底部，溶气装置的前端还设置有补气装置；所述Ⅱ级气浮脱除系统包括填料层Ⅱ、气液分离器、增压装置和微气泡发生器，填料层Ⅱ上方侧边设置出口与增压装置连接，增压装置连接微气泡发生器，微气泡发生器设置于填料层Ⅱ的底部；所述液体容纳装置、Ⅰ级气浮脱除系统的填料层Ⅰ和Ⅱ级气浮脱除系统的填料层Ⅱ从下至上顺次连通；所述油水聚结分离系统包括一个油水聚结分离器，所述油水聚结分离器分为油相脱水模块和水相脱油模块，两模块内均装填由亲水疏油纤维和亲油疏水纤维编织而成的填料。进一步的，在上述装置中，所述混合器设置有至少两级，优选为3级或3及以上，以实现注水后盐的充分溶解。进一步的，在上述装置中，所述液体容纳装置是可提供一定空间使原油沉降的任何形状或任意几种形状组合的容器，尤其优选为上部为筒状下部为倒锥形的容器；所述倒锥形部分的锥角为3°～40°，优选为5°～15°。进一步的，在上述装置中，所述液体容纳装置的切向进料口设置多个，优选为对称分布，其具有能使进料达到高度旋转状态的结构，从而实现轻重相的快速粗分离，另液体容纳装置的下部倒锥形结构也利于物料的旋转，实现分离。进一步的，在上述装置中，所述Ⅰ级气浮脱除系统还包括分布器，设置于填料层Ⅰ和溶气装置之间，位于填料层Ⅰ的底部，用于将溶气装置的物料重新分布后进入填料层Ⅰ，使物料分布更均匀，与填料层Ⅰ更充分地接触。更为具体的，所述分布器选自管式分布器、筛板式分布器、泡罩式分布器和格栅式分布器中的一种。进一步的，在上述装置中，所述溶气装置选自高压溶气泵、高压射流泵和管道溶气泵中的一种或多种的组合，为多种组合时可为串联式或并联式；其中优选为高压溶气泵。所述溶气装置的选择或组合方式以对气液进行切割能形成尺寸为0.01mm～10mm，优选为0.1mm～2mm的气泡为要求。进一步的，在上述装置中，所述填料层Ⅰ和填料层Ⅱ为具有亲油功能的亲油材料组成的具孔隙结构，所述亲油材料选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类、尼龙和表面经过亲油处理的材料中的至少一种。所述亲油材料可以是任何形状，如蜂窝型填料、丝网型填料、空心型填料、织物型填料、波纹齿角型填料，所述填料层Ⅰ的孔隙率为50%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原油预处理装置，包括预混系统、脱胶质悬浮物系统和油水聚结分离系统；/n所述预混系统包括注水装置和混合器；/n所述脱胶质悬浮物系统从下至上包括顺次连接的沉降系统、Ⅰ级气浮脱除系统和至少一个Ⅱ级气浮脱除系统；/n其中，所述沉降系统包括一个顶部开放的液体容纳装置，并在上部侧面和底部分别设置进口和出口；所述进口为切向进料口；所述液体容纳装置顶部开放并与Ⅰ级气浮脱除系统连通；/n所述Ⅰ级气浮脱除系统包括填料层Ⅰ，填料层Ⅰ的上方侧边设置出口连接溶气装置，溶气装置连接至填料层Ⅰ底部，溶气装置的前端还设置有补气装置；/n所述Ⅱ级气浮脱除系统包括填料层Ⅱ、气液分离器、增压装置和微气泡发生器，填料层Ⅱ上方侧边设置出口与增压装置连接，增压装置连接微气泡发生器，微气泡发生器设置于填料层Ⅱ的底部；/n所述液体容纳装置、Ⅰ级气浮脱除系统的填料层Ⅰ和Ⅱ级气浮脱除系统的填料层Ⅱ从下至上顺次连通；/n所述油水聚结分离系统包括一个油水聚结分离器，所述油水聚结分离器分为油相脱水模块和水相脱油模块，两模块内均装填由亲水疏油纤维和亲油疏水纤维编织而成的填料。/n

【技术特征摘要】
1.一种原油预处理装置，包括预混系统、脱胶质悬浮物系统和油水聚结分离系统；
所述预混系统包括注水装置和混合器；
所述脱胶质悬浮物系统从下至上包括顺次连接的沉降系统、Ⅰ级气浮脱除系统和至少一个Ⅱ级气浮脱除系统；
其中，所述沉降系统包括一个顶部开放的液体容纳装置，并在上部侧面和底部分别设置进口和出口；所述进口为切向进料口；所述液体容纳装置顶部开放并与Ⅰ级气浮脱除系统连通；
所述Ⅰ级气浮脱除系统包括填料层Ⅰ，填料层Ⅰ的上方侧边设置出口连接溶气装置，溶气装置连接至填料层Ⅰ底部，溶气装置的前端还设置有补气装置；
所述Ⅱ级气浮脱除系统包括填料层Ⅱ、气液分离器、增压装置和微气泡发生器，填料层Ⅱ上方侧边设置出口与增压装置连接，增压装置连接微气泡发生器，微气泡发生器设置于填料层Ⅱ的底部；
所述液体容纳装置、Ⅰ级气浮脱除系统的填料层Ⅰ和Ⅱ级气浮脱除系统的填料层Ⅱ从下至上顺次连通；
所述油水聚结分离系统包括一个油水聚结分离器，所述油水聚结分离器分为油相脱水模块和水相脱油模块，两模块内均装填由亲水疏油纤维和亲油疏水纤维编织而成的填料。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混合器设置有至少两级，优选为3级或3及以上。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液体容纳装置上部为筒状下部为倒锥形的容器。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述液体容纳装置的倒锥形部分的锥角为3°～40°，优选为5°～15°。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Ⅰ级气浮脱除系统还包括分布器，设置于填料层Ⅰ和溶气装置之间，位于填料层Ⅰ的底部。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述溶气装置选自高压溶气泵、高压射流泵和管道溶气泵中的一种或多种的组合，以对气液进行切割能形成尺寸为0.01mm～10mm，优选为0.1mm～2mm的气泡为要求。


7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述填料层Ⅰ和填料层Ⅱ为具有亲油功能的亲油材料组成的具孔隙结构，所述亲油材料选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类、尼龙和表面经过亲油处理的材料中的至少一种。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述填料层Ⅰ的孔隙率为50%～95%，优选60%～80%。


9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，填料层Ⅱ的孔隙率为10%～50%，优选20%～40%。


10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述增压装置为气体压缩机。


11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微气泡发生器为形成尺寸为50nm～1000μm，优选为5μm～100μm的气泡的装置。


12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油水聚结分离器水平设置，两侧分别为油相脱水模块和水相脱油模块，中间设置两模块的料液入口，两端设置分离后油相和水相的出口。


13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油相脱水模块中的填料，亲油疏水纤维与亲水疏油纤维的数量之比为1：0.1-10，优选为1：0.5-5；所述水相脱油模块中的填料，亲水疏油纤维与亲油疏水纤维的数量之比为1：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀娜，阮宗琳，李经伟，何佳，金平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11