原油電脫鹽工藝介紹

1． 電脫鹽流程

原油自灌區(qū)進(jìn)入裝置，經(jīng)換熱器達(dá)到規(guī)定溫度，與破乳劑和水混合后從脫鹽罐底經(jīng)分布管進(jìn)入脫鹽罐，首先經(jīng)弱電場(chǎng)進(jìn)行脫水，再進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)原油中殘存的水滴進(jìn)一步聚結(jié)，最后形成大水滴，大水滴靠油水密度差繼續(xù)下沉，進(jìn)入脫鹽罐底部的凈水層中進(jìn)而被排出罐外，脫鹽原油由灌頂流出，原油脫鹽過(guò)程完成。

原油電化學(xué)脫鹽過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：一是向原油中注水，目的是稀釋和洗滌原油中的鹽分。二是原油與注入的水分充分混合，將原油中原油的鹽水、沉淀物、結(jié)晶鹽得到充分的稀釋和溶解。其三盡可能多的將原油中的鹽水分離出去，以達(dá)到原油脫鹽效果。

為減少污水外排，降低新鮮水消耗，原油注水國(guó)內(nèi)大部分煉廠采用污水汽提后的凈化水。凈化水與一級(jí)脫鹽的切水換熱后一般做為二級(jí)電脫鹽的注水，二級(jí)電脫鹽的切水做為一級(jí)電脫鹽注水，一級(jí)電脫鹽切水經(jīng)換熱器冷卻后，外送至污水處理廠原油注水。

2. 原油電脫鹽主要工藝參數(shù)

原油電脫鹽的主要工藝參數(shù)可分為兩類，一類是指脫鹽操作過(guò)程中的可調(diào)節(jié)參數(shù)，主要有溫度、注水量、破乳劑型號(hào)及注入量、油水混合強(qiáng)度、電脫鹽界位等，這些參數(shù)都顯著影響著原油的電脫鹽效果。另一類是設(shè)計(jì)參數(shù)，與原油的性質(zhì)、原油的加工量以及脫鹽裝置所選用的設(shè)備有關(guān)。在實(shí)際操作中，由于原油性質(zhì)一定、加工量一定，脫鹽壓力、原油在電場(chǎng)中停留時(shí)間、電場(chǎng)強(qiáng)度這些參數(shù)也都是一定的，不能隨意進(jìn)行調(diào)節(jié)。

a 電脫鹽溫度

脫鹽溫度時(shí)電脫鹽操作中的一個(gè)重要控制參數(shù)，設(shè)計(jì)控制一般都是采用原油與其他熱流介質(zhì)進(jìn)行換熱，溫度的高低對(duì)乳化液破乳和水滴沉降有顯著影響。根據(jù)斯托克斯公式：降低油相黏度，增加油水密度差，增大水滴直徑，可加快水的沉降速度。

為了保證最大的沉降速度，脫鹽溫度選擇原則是：油水密度差盡可能大，原油黏度盡可能小。脫鹽溫度升高以后，原油黏度降低，水滴運(yùn)動(dòng)阻力減小，有利水滴運(yùn)動(dòng)，溫度升高還使油水界面張力降低，水滴受熱膨脹，使乳化液膜減弱，有利于破乳和聚結(jié)，另外溫度升高，增大了布朗運(yùn)動(dòng)速度，也增強(qiáng)了水滴的碰撞幾率，適當(dāng)提高溫度有利于破乳和水滴沉降。但原油脫鹽溫度的提高要有一定的限度，溫度升高到一定程度，水滴沉降速度的增長(zhǎng)也開(kāi)始下降；另外，原油溫度的升高，也會(huì)造成一些不利的影響：溫度升高，原油電導(dǎo)率增大，電耗增加；電絕緣棒、絕緣吊掛（聚四氟乙烯）工作環(huán)境惡化，容易引起電擊棒的擊穿，不利于電脫鹽的長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行；增大循環(huán)水耗量，脫鹽溫度提高，造成脫鹽切水溫度升高，要使切水達(dá)到規(guī)定的排放溫度，必須相應(yīng)增大循環(huán)水量。同時(shí)脫鹽溫度的提高還受脫鹽罐操作壓力的限制，在電脫鹽一定的操作壓力下，水的飽和蒸汽壓是一定的，脫鹽操作溫度必須低于水的汽化溫度，否則將會(huì)引起水的突沸，影響脫鹽的正常操作，因此，控制適當(dāng)?shù)拿擕}溫度是必須的。

目前，常減壓裝置設(shè)計(jì)原油進(jìn)脫鹽罐溫度一般為120～140℃（最佳溫度），具體設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)生產(chǎn)狀況和原油密度適當(dāng)提高設(shè)計(jì)溫度，有利于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)脫鹽溫度的調(diào)節(jié)。當(dāng)密度為0.87～0.89g/cm3時(shí)，可采用溫度下限控制，當(dāng)密度為0.90～0.96g/cm3時(shí)，溫度可向上限控制。在操作中脫鹽溫度控制不但要穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時(shí)還要緩慢，如果調(diào)節(jié)幅度較快，進(jìn)料溫度突然上升，造成進(jìn)入脫鹽罐下部的原油密度變小，引起下部熱油置換上部中的冷油形成“熱攪動(dòng)”。

b 洗滌水

注水的作用是溶解原油中的無(wú)機(jī)鹽及部分有機(jī)物，隨著洗滌水的排除而脫除鹽分。適當(dāng)提高注水量可以提高水滴間的凝聚力，以利于水滴凝結(jié)；同時(shí)還可以提高鹽分的脫出率。

注水量過(guò)多會(huì)影響電場(chǎng)穩(wěn)定，不利于電脫鹽操作。注水量的大小應(yīng)根據(jù)原油的性質(zhì)來(lái)調(diào)整，目前注水量一般控制在原油量的5%～8%。注水水質(zhì)要求：氨氮含量≯40mg/l，氯化物含量≯300mg/l，PH值≯8，注水的PH值高時(shí)易產(chǎn)生乳化液，不僅影響脫鹽率，還造成脫鹽排水帶油。

注水位置可根據(jù)原油含鹽、含水量來(lái)選擇，對(duì)于易乳化原油，注水點(diǎn)的位置可放在混合閥前；對(duì)于含鹽較高的原油可在原油泵之后注入，并且適當(dāng)提高注水量。注水點(diǎn)位置在較早的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一級(jí)注水一般在原油泵入口，主要是為了增加破乳難度，目前大部分裝置將注水點(diǎn)移至換熱系統(tǒng)后進(jìn)脫鹽罐前。但也有一些裝置將注水點(diǎn)放進(jìn)換熱系統(tǒng)前，可以使油、水混合充分，可以取消靜態(tài)混合器，又避開(kāi)離心泵的過(guò)度混合，而且較高溫度洗滌水（約80℃）的注入可減少無(wú)機(jī)鹽及懸浮雜質(zhì)在換熱器中的結(jié)垢，降低原油黏度，提高原油在換熱系統(tǒng)中的傳熱系數(shù)。

3. 破乳劑

在脫鹽過(guò)程中注入破乳劑，以破壞油水乳化膜，并防止洗滌水滴外面生成破乳膜。破乳劑的注入量隨原油的性質(zhì)、脫鹽的要求，脫鹽的工藝條件的不同而變化，一般水溶性破乳劑的注入量在20～40 mg/l（對(duì)原油量）、油溶性破乳劑的注入量在3～25 mg/l。破乳劑也是一種表面活性劑，如果注入量過(guò)大，還會(huì)造成含鹽污水水質(zhì)變差，給污水的凈化帶來(lái)困難。

破乳劑的選用特點(diǎn)：1.具有較強(qiáng)的表面活性。2.具有良好的濕潤(rùn)性能。3.具有足夠的絮凝能力。4.具有很好的凝結(jié)能力。

破乳劑在使用時(shí)，對(duì)水溶性破乳劑要先專用容器中配制成1%～2%的水溶液、油溶性破乳劑以原有的商品狀態(tài)使用，用專用的小容量計(jì)量泵加進(jìn)原油中。

4. 油水混合強(qiáng)度

混合強(qiáng)度是電脫鹽操作的一個(gè)重要參數(shù)，原油含鹽脫除率，在很大程度上取決于原油與洗滌水和破乳劑的混合程度，充分的混合，能夠保證洗滌水、破乳劑的混合程度，充分的混合，能夠保證洗滌水、破乳劑與原油中的含鹽水滴良好的接觸，使原油中的含鹽水滴得到有效的稀釋，混合強(qiáng)度小很難保證脫鹽效果，混合強(qiáng)度大使乳化層太穩(wěn)定不易破乳。

電脫鹽系統(tǒng)可根據(jù)所加工的原油品種和脫鹽罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況選擇最優(yōu)的混合強(qiáng)度，提高脫鹽效果。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，加工較低密度的原油（°API 15～24）時(shí)，混合閥壓差△P采用30～80kpa；加工較高密度的原油（°API 15～24）時(shí)，混合閥壓差△P采用50～130kpa。

5. 電場(chǎng)強(qiáng)度

高的電場(chǎng)強(qiáng)度，可提高小水滴間的凝結(jié)力，有利于電脫鹽，但超過(guò)了一定范圍，再提高電場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)提高脫鹽率效果不大。

目前國(guó)內(nèi)電脫鹽裝置開(kāi)始使用的全阻抗可調(diào)變壓器，輸出電壓有4～5擋可調(diào)，操作中可根據(jù)需要，通過(guò)改變輸出電壓，調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度。一般弱電場(chǎng)區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.3～0.4KV/cm，強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.7～1.0KV/cm。

6. 原油在電場(chǎng)中停留時(shí)間

原油和水在罐中的停留時(shí)間決定了電脫鹽罐的生產(chǎn)效率，并且影響原油脫鹽脫水的效果和排水含油的多少。原油在電場(chǎng)中的停留時(shí)間，是影響水滴聚結(jié)的一個(gè)重要參數(shù)。一般認(rèn)為原油在電場(chǎng)中的停留時(shí)間為2min左右比較合適。

7. 電脫鹽界位

原油在罐中的停留時(shí)間除決定原油在罐中的上升速度外，還決定于油水界面的位置，因而油水界面的控制也是很重要的工藝操作參數(shù)。脫鹽罐油水界面為油水接觸的過(guò)渡區(qū)，必須保持在低于脫鹽罐下極板的某個(gè)位置，界位太低容易造成切水帶油，較高的界位，可使弱電場(chǎng)強(qiáng)度得到提高，從而改善脫鹽效果，但界位太高易使原油帶水，引起脫鹽電流波動(dòng)造成脫鹽變壓器跳閘，因此在實(shí)際操作過(guò)程中，要控制適宜的脫鹽界位。

脫鹽界位的測(cè)量?jī)x表有電阻式、電容式、內(nèi)浮筒式、微壓差式、雷達(dá)式等。目前適宜較多的是內(nèi)浮筒式和微壓差式。通過(guò)界位的測(cè)量，自動(dòng)控制排水量，以此來(lái)控制界位的高低。