一种高效原油脱盐/脱水方法及设备技术

本发明专利技术属于石油化工技术领域，具体涉及一种利用过滤-电场聚结法组合的高效原油脱盐/脱水的方法及设备。本发明专利技术的高效原油脱水/脱盐的设备，包括依次连接的原料输送系统、混合装置、脱水过滤装置和电脱盐装置。本发明专利技术的高效原油脱水/脱盐的方法是利用本发明专利技术的高效原油脱水/脱盐的设备通过原料预热、混合、初步破乳及电脱盐/脱水步骤实现的。本发明专利技术采用过滤-电场聚结组合的原油脱盐/脱水方法，能够克服过滤法和电场聚结法脱盐/脱水工艺各自的缺点，同时降低两者的运行苛刻度，既可提高原油脱盐过程的适应性、脱盐/脱水率和平稳运行率，又可以达到节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工
，具体涉及一种利用过滤-电场聚结法组合的高效原油脱盐/脱水的方法及设备。
技术介绍
原油中不可避免地带有一定量的盐和水，并含有微量重金属。其中的盐类主要以碱金属和碱土金属盐酸盐的形式溶解于原油所含的微小水滴中，这些水滴多以“油包水” (W/0)型乳状液的形式悬浮于油相中，颗粒直径为10 20nm，具有较高的稳定性。而原油中所含的盐类是造成设备腐蚀和结垢的主要原因，故原油加工的第一道工序就是脱盐/脱水。目前，原油脱盐/脱水方法有机械法，电场聚结法，声化学法，磁处理法，过滤法和生物法等十余种，但仅有电场聚结法得到普遍应用。电场聚结法(简称电脱盐)根据所采用的电场形式不同，可分为交流、直流、交直流和脉冲电场4种形式，其中脉冲电场是近年来发展的一种新型的电脱盐/脱水技术，节电效果明显，如专利ZL200710054331.3和 CN101475832A。为了提高脱盐率，在原油电脱盐过程中一般要加入净化水与之充分混合，使原油中的盐类尽可能地转移到水相中，这一过程会产生大量的W/0型乳状液。该乳状液先进入弱场区，脱除大颗粒的水滴后再进入强场区，依靠更强的电场力脱除小颗粒的水滴。对于电脱盐过程而言，水滴受到的聚结力与电场强度的平方及水滴半径的六次方成正比，与水滴之间距离的四次方成反比，水滴的直径越小，脱水需要的电场强度越高。由于油水乳状液的中的水滴粒径较小，弱场区的脱水能力有限，故进入强场区的原油含水量较高。一般来说，进入强场区的原油含水量越高，能够稳定运行的电场强度就越低。提高电场强度就会促使水链形成，造成电场坍塌，引起变压器跳间，使脱盐/脱水效果恶化。对于重质和劣质的原油，此类问题更为突出。由此可见，因进入强场区原油的含水量较高而造成电场坍塌是电脱盐技术最大的缺陷，提高原油乳状液的初期破乳能力，减少进入强场区的含水量，是保证脱盐/脱水效果的重要措施。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用过滤-电场聚结法组合的高效原油脱盐/脱水的方法。本专利技术的另一目的在于针对本专利技术的高效脱盐/脱水方法提供一种专用于该方法的高效原油脱盐/脱水的设备。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下3一种高效原油脱水/脱盐的方法，其特征在于其是由过滤法和电场聚结法的组合方法，包括以下步骤原料预热分别将原油、洗涤水、破乳剂加热至80-150°C，其中洗涤水占原有总重量的 3-15%，每克原油中破乳剂用量为5-10 μ g ；混合将上述加热后的各组分在混合器中混合成油水乳状液 初步破乳将上述油水乳状液经脱水过滤器进行初步破乳，得到滤后乳液； 电脱盐、脱水将上述滤后乳液进入电脱盐装置进行脱盐、脱水，脱盐、脱水后的原油在电脱盐装置中分离。所述电脱盐、脱水步骤包括一级电脱盐、脱水即从脱水过滤器流出的滤后乳状液进入一级电脱盐罐进行脱水、脱盐，从罐底分出的一级含盐污水与脱水过滤器的反冲洗杂质合并后送污水处理系统处理，一脱原油从罐顶流出。优选的方案中，本专利技术所述的高效原油脱水/脱盐的方法还包括了二级电脱盐步骤、脱水即从一级电脱盐罐罐顶流出的一脱原油与二级注水混合后进入二级脱盐罐进行二次脱盐，从罐顶流出的二脱原油送入下游的加工装置，从罐底分出的二级含盐污水送入污水处理装置或者返代替洗涤水与原油及破乳剂混合。所述的破乳剂为EC2425A型破乳剂、FC9303型破乳剂中的一种或两种以上混合。本专利技术所述的洗涤水、反冲洗水和二级注水均为除盐水或不含盐的工业净化水； 为了节约用水，最好采用不含盐的工业净化水，PH值为6 9。一种高效原油脱水/脱盐的设备，包括依次连接的原料输送系统、混合装置、脱水过滤装置和电脱盐装置。所述原料输送系统包括洗涤水输送管道、破乳剂输送管道以及原油输送管道；所述混合装置包括混合器、设置在混合器上的进料管和出料管，进、出料管上分别设有调节阀门；所述脱水过滤装置包括脱水过滤器，脱水过滤器内部设置有过滤介质层，脱水过滤器的的底部连接下出料管，顶部连接有上出料管，上、下出料管上分别设有阀门；所述电脱盐装置包括一级电脱盐罐，一级电脱盐罐的底部分别设有进液口和一级含盐污水出口，其顶部设有一脱原油出口，一脱原油出口连接有输油管道。本专利技术所述的过滤介质层为强亲水性材料，可选用玻璃纤维纸、表面经过氧化处理的化学纤维以及现有的圆筒状聚结滤芯等。过滤介质层厚度不大于0. 50m，初始压降不大于0.05MPa，在170°C长期使用不会发生变形。控制过滤介质层的厚度，可以减小过滤过程的压力降，达到消除现有的过滤脱盐/脱水法的技术缺陷、提高过滤速度和减小脱水过滤器体积的目的。本专利技术所述的脱水过滤器可以是石化行业常用的塔、罐、釜等密封的容器，目的是能在其中设置过滤介质层，对其外型不作特别要求。脱水过滤器可采用单台操作，也可以采用多台操作，优选的，所述脱水过滤装置包括两个并列的脱水过滤器，一台工作，一台备用， 两台脱水过滤器底部的各设有下出料管，下出料管上设有阀门，阀门之后的两个下出料管段合并一体并设置阀门；当在用的脱水过滤器压力降达到0. 20MPa时，切换到备用的脱水过滤器，将已切出的脱水过滤器中的油水乳状液泵送并入静态混合器后形成的油水乳状液中；待该脱水过滤器抽空后，用反冲洗水沿与过滤相反的方向对其进行反冲洗，除去附着在过滤介质层上的粘性物质及泥沙等固体杂质，以保持脱盐/脱水过程的连续性，反冲洗杂质与一级含盐污水合并进入炼油厂污水处理系统；脱水过滤器的油水乳状液温度与电脱盐罐保持一致，为80 150°C，优选110 135°C，原油越重，所选的温度越高。本专利技术的优选方案中，所述电脱盐装置还包括二级电脱盐罐，二级电脱盐罐顶部设有二脱原油输出口，其底部设有进液口和二级含盐污水出口，进液口连接输油管道。所述的电脱盐装置可以完全利用现有的常规电脱盐装置，可采用一级电脱盐，也可采用多级电脱盐，为了节能及达到脱后原油盐含量不大于3 mgNaCl/L的技术要求，最好采用二级电脱盐。电脱盐罐的电场形式可以是交流、直流、交直流和脉冲电场中任意其一。常规电脱盐装置需要改动的部分是二级含盐污水不再作为一级电脱盐的注水，而是将其引至静态混合器前替代洗涤水与原油及破乳剂混合。若原油乳状液经过滤破乳和一级电脱盐处理后，脱后脱油的盐含量不大于:3mgNaCl/L，水含量不大于0. 3%，则可采用过滤和一级电脱盐的组合方式，否则，采用过滤和二级电脱盐的组合方式。若原油密度大于900kg/m3，且盐含量大于 lOOmgNaCl/L,则脱盐/脱水难度较大，为此应尽量提高一级电脱盐的脱盐/脱水率，二级含盐污水不再回用，与一级含盐污水和脱水过滤器的反冲洗杂质合并送入炼油厂污水处理系统进行处理，在原油、水和破乳剂初次混合时直接使用洗涤水。本专利技术优选的方案中，洗涤水输送管道上设有送水阀门，洗涤水输送管道的入口处与送水阀门之间连接有输水支路，输水支路包括连接连接脱水过滤罐的反冲洗水管道和连接输油管道的二级注水管道，所述二级注水管道与输油管道在连接处合并一体。优选的，本专利技术所用混合器为静态混合器。本专利技术的高效原油脱水/脱盐的设备还包括一个泵，泵连接泵水管，泵水管的一段与脱水过滤器底部的下出料管上连接，其上设有阀门，另一段与混合器上的出料管连接。相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高效原油脱水／脱盐的方法，其特征在于：其是由过滤法和电场聚结法的组合方法，包括以下步骤：原料预热：分别将原油、洗涤水、破乳剂加热至８０－１５０℃，其中洗涤水占原有总重量的３－１５％，每克原油中破乳剂用量为５－１０μｇ；混合：将上述加热后的各组分在混合器中混合成油水乳状液：初步破乳：将上述油水乳状液经脱水过滤器进行初步破乳，得到滤后乳液；电脱盐、脱水：将上述滤后乳液进入电脱盐装置进行脱盐、脱水，脱盐、脱水后的原油在电脱盐装置中分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖天存，黄瑜，
申请(专利权)人：肖天存，
类型：发明
国别省市：81