【正文】 聲波探頭安裝在超聲波作用區(qū)一端，超聲波作用區(qū)另一端為錐管區(qū)，使得超聲波的反射面形成的反射波不會(huì)因?yàn)榀B加或聚焦而使原油乳化，從而提供一種均勻超聲波的作用區(qū)。勝利煉油廠電脫鹽裝置采用常規(guī)的加熱高壓電場 化學(xué)破乳劑的聯(lián)合方法脫鹽，經(jīng)常出現(xiàn)電流超高報(bào)警、不能正常注水的情況，導(dǎo)致電脫鹽效果較差。 2020 年 6 月將該技術(shù)應(yīng)用于勝利煉油廠電脫鹽裝置。該技術(shù)是一種耗電少、應(yīng)用成本低的原油物理破乳 技術(shù)，與國內(nèi)外現(xiàn)在原油破乳技術(shù)相比，具有工藝流簡單、設(shè)備性能可靠。 其它脫鹽脫水方法 國內(nèi)外大量學(xué)者在不斷地研究新的原油脫鹽脫水方法。 原油脫金屬 [11] 8 金屬元素的種類 自 1922年最早對(duì)墨西哥原油中 21中微量元素檢測結(jié)果的報(bào)道以來，已從石油中檢測出59種微量元素，其中金屬元素有 45 種，這些元素大體可分為三類： （ 1）變價(jià)金屬：如 V、 Ni、 Fe、 Mo、 Co、 W、 Cr、 Cu、 Mn、 Ph、 Ga、 Hg等。 賦存狀態(tài) 一般認(rèn)為石油中金屬元素的來源有二個(gè)方面；一是以乳化狀態(tài)分散于原油中的水所含的鹽類；二是懸浮于原油中的極細(xì)的礦物質(zhì)微粒；三是結(jié)合了有機(jī)化合物或絡(luò)合物中。為了保持一定的催化劑活性，就必須加大新鮮催化劑的補(bǔ)充量和失活催化劑的外用量，同時(shí)沉積某些金屬（如鎳）的催化劑具有很強(qiáng)的脫氫和氫解活性，會(huì)導(dǎo)致裂解產(chǎn)物中甲烷和氫等輕組分氣體的含量增加、輕油收率降低，嚴(yán)重影響了催化裂化的產(chǎn)品分布，降低催化裂化過程的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 4）換熱設(shè)備的腐蝕 在原油加工 過程中，油料要不斷經(jīng)過換熱器和加熱爐，原油中的金屬氧化物會(huì)在換熱器和加熱爐管內(nèi)壁沉積、結(jié)垢，使管內(nèi)介質(zhì)流速降低，管壁溫度升高，不僅影響傳熱，還會(huì)引起沉積物分解，產(chǎn)生酸性腐蝕。通過脫鹽脫水過程可將其中的無機(jī)態(tài)金屬和游離態(tài)晶體鹽中的金屬脫除，而對(duì)金屬有機(jī)鹽無法脫除。 脫金屬方法 (1)化學(xué)法脫金屬 許多化學(xué)物質(zhì)可以被用來脫除石油中的重金屬，這些物質(zhì)包括無機(jī)酸、氯化物、氧化物、含磷化合物以及 BF3的醚配合物等，但化學(xué)法脫金屬往往會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)，如元素結(jié)合、烴類原料裂化、疊合等，而這些反應(yīng)必然會(huì)降低油品的質(zhì)量。 （ 3）加氫脫金屬處理（ HDM） 要最終消除石油加工過程中金屬的負(fù)面影響，重油加氫處理工藝是一種有效途徑。現(xiàn)有的脫金屬劑不同程度存在著或用量大、或耐高溫效果差等缺陷。 ② 溶限效應(yīng)。與原油破乳劑一同使用時(shí)有協(xié)同破乳效應(yīng) ,也有良好的破乳效果 ,從而能充分均勻分散于原油中。投用 WL4原油脫金屬劑前后重油催化裂化平衡劑金屬含量變化情況見表 1。 粘附性強(qiáng)的 CaSO4會(huì)使催化劑粘結(jié)成塊 , 影響催化劑的流化 , 這種情況直接造成輕 質(zhì)油收率下降、油漿增加和單位新鮮原料催化劑消耗增加 。傳統(tǒng)的電脫鹽脫水技術(shù)只能脫除原油中水溶性鈣鹽 , 對(duì)于絕大部分以油溶性鈣化合物形式存在的鈣幾乎沒有脫除效果。 (3)有機(jī)螯合或絡(luò)合劑 ,主要是可與鈣生成水 溶性螯合物的各種氨基羧酸或其鹽類 , 此類脫鈣劑因成本太高 ,至今未見工業(yè)化報(bào)道。 RPDⅡ型脫鈣劑的特性及脫鈣原理 RPDⅡ型脫鈣劑外觀為淡黃色至棕黃色透明液體 , 呈弱酸性 , 有刺激性氣味 , 無毒無害 ,不易水解 , 化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定 。 RPDⅡ型脫鈣劑脫鈣原理是 : 將脫鈣劑與水、 原油充分混合 , 脫鈣劑有效成分在油水界面上與原油中鈣化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,生成水溶性鈣化合物進(jìn)入水相 , 油水混合物在電場和破乳劑作用下快速分離 , 鈣隨水一起排出 , 達(dá)到脫除原油中油溶性鈣的目的。這些鈣用通常的電脫鹽方法難以除掉。 用酸性過氧化氫 (H2O2)水溶液洗滌含鈣原油可以減小其中的鈣含量 , 能使鈣含量小于10μ g/ｇ ,滿足原油后續(xù)加工工藝的要求。 1998年 8 月，該套電脫鹽設(shè)施投產(chǎn)一次成功。沙輕原油的脫后含鹽量較低，進(jìn)一步優(yōu)化操作條件，有望按一級(jí)罐停電改作熱沉降罐，二級(jí)罐送電 13 的方案運(yùn)行，脫后原油含鹽仍小于 3mg/L。 電耗低 該設(shè)備脫鹽電耗標(biāo)定值為 ～ ，比加工魯寧管輸油為主的 300萬噸/年交直流電脫鹽電耗標(biāo)定值節(jié)電三分之一。 操作適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠 按沙輕原油設(shè)計(jì)的該大型交直流電脫鹽設(shè)施不 僅達(dá)到了予期的設(shè)計(jì)要求，而且兩年多來先后加工過 12種原油和 26種混合原油，工藝參數(shù)調(diào)整靈活自如，操作平穩(wěn)，始終保持深度脫鹽的效果。水含量小于 %；煉油廠進(jìn)廠原油鹽含量典型分析數(shù)據(jù)為 。脫后 14 原油鹽含量不大于 3mg/L。它適合處理輕質(zhì)和中質(zhì)油。 （ 2） Cylectric Desalter 脫鹽設(shè)置兩層水平極板，都帶電，兩層極板相距 10英寸 (見圖 2)。 （ 3） Bilectric 80 年代初，針對(duì)加工重質(zhì)原油、劣質(zhì)原油的問題，美 國 PETR0LITE 公司開發(fā)了雙電場 15 電脫鹽技術(shù)，即 Bilectric Desalter(高速電脫鹽 )。 80 年代初期，中石化總公司為了提高我國常減壓蒸餾裝置的電脫鹽技術(shù)水平，分別從Petrolitet 和 Howe Baker 公司引進(jìn)了五套先進(jìn)的電脫鹽裝置。 g1 ～ ～ 從表 3可看出，我國目前采用的是低速電脫 鹽形式，低速電脫鹽適用于含水量大于 25%原油。當(dāng)載荷響應(yīng)控制器提供高電壓時(shí)使新鮮水與油充分混合，在低電壓時(shí)使水珠凝聚而下落。 圖 2 電動(dòng)態(tài)脫鹽罐結(jié)構(gòu)示意圖 該工藝采用了三項(xiàng)技術(shù)： 采用了逆流稀釋水的靜電混合，在靜電混合 凝聚器中，原油乳化液自罐下部進(jìn)入向上運(yùn)動(dòng)，新鮮水則從罐上方進(jìn)入通過組合式電極板實(shí)現(xiàn)了逆流多級(jí)混合。極板中部導(dǎo)電性高，并能產(chǎn)生最高的電壓梯度。此外，該公司開發(fā)的新的能增大油包水乳化液中水聚集的設(shè)備，可使水的分離速度比普通重力分離方法提高 。 MST具有經(jīng)濟(jì)處理上游、下游和化學(xué)部門很寬范圍原油乳狀液的潛力。 如圖 3所示： l臺(tái)變送器將電能轉(zhuǎn)化成微波電磁輻射能。片將尤線反射到屁片上）。 MST使沉降加速。運(yùn)行壓力范圍為 20～ 50lb/in2（絕）。該微波分離裝置既可固定在 10ft 40ft的滑橇上也可以固定在 48ft 8ft 的拖車上，因此裝置是可移動(dòng)的。 MST的應(yīng)用 雖然 MObil公司在 Torrance 煉抽廠對(duì)原油進(jìn)料進(jìn)行脫水處理，但是運(yùn)行的低效率引起了原油裝置生產(chǎn)能力的下降，工藝設(shè)備的磨損，增加了化學(xué)藥劑使用量及其費(fèi)用。試驗(yàn)結(jié)果是成功的。 MST的收益 采用微波分離技術(shù)除了大大增加了原油裝置的生產(chǎn)能力，提高了除鹽設(shè)備產(chǎn)量外，還能迸行重油的脫鹽。 4) 消除了原油裝置餾分的露點(diǎn)限制。 對(duì)原油裝置下游還有其它潛在好處，包括減少了對(duì)原油裝置和脫鹽設(shè)備的破壞；減少了化學(xué)劑消耗；減少了下游設(shè)備的堵塞和維護(hù)；減少了排入下水道的油損耗；降低了廢水處理負(fù)荷；不必對(duì)乳狀液進(jìn)行再處理；縮短了檢修時(shí)間等。對(duì)于密度大于 油，主要采取以下措施：盡量延長原油在油罐中的脫水時(shí)間；提高脫鹽溫度，達(dá)到 150℃左右；化學(xué)藥劑在進(jìn)罐前 2～ 3小時(shí)加入；在脫鹽裝置前的進(jìn)料泵入口加入洗滌水以利于混合，適當(dāng)增加洗滌水量；適當(dāng)提高混合閥的混合強(qiáng)度；采取措施（如采用三通）排除油水界面處可能生成的爛渣層；采用新的脫鹽設(shè)備（如 雙電場脫鹽）。不同性質(zhì)的原油電脫鹽適宜的工藝條件也不同，即使同種原油，在摻煉另一種原油時(shí)，由于摻煉比的改變，脫鹽效果也會(huì)變化。多次室內(nèi)破乳劑評(píng)選實(shí)驗(yàn)表明 ,原油品種是影響破乳劑使用效果的主要因素。采用兩種或幾種 破乳劑、或破乳劑輔加一種或幾種助劑復(fù)合使用 ,才能相互制約、相互補(bǔ)充 ,起到一定的協(xié)同效應(yīng)。茂名石化分公司經(jīng)過大量的工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)，選出了適合于沙特、伊朗等難脫鹽原油的破乳劑LYAB，也取得了較好的脫鹽效果。現(xiàn)在，人們采用的起始劑由原來的簡單、單一化逐漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。 擴(kuò)鏈：是采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法，用雙官能團(tuán)活潑氫化合物作擴(kuò)鏈劑，將分子量較低的聚合物連接起來，形成線形分子，使分子量成倍或幾十倍地增加，以增強(qiáng)破乳效果。 復(fù)配：利用各種表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，將各種具有不同功效的破乳劑按一定比例混合，使破乳劑具有廣泛的適應(yīng)性，同時(shí)也提供了更多可供選擇的破乳劑。 表 4 四種單劑的破乳效果 破乳劑 加入量mg/l 出水量 mL 污水水 色 凈化油含水/mL 脫水率 /% 15min 30min 45min 60min 75min 90min SP169 100 清 95 BPE2070 100 清 94 FPE 100 清 81 TA 100 清 74 表 5 四種破乳劑的復(fù)配劑的破乳效果 破乳 劑 出水量 /mL 凈化油 含水 /mL 脫水 率 /% 破乳 劑 出水量 /mL 凈化油 含水/mL 脫水 率 /% 60min 75min 90min 60min 75min 90min SA1 98 SA7 91 SA2 94 SA8 98 SA3 痕量 99 SA9 91 SA4 97 SA10 95 SA5 92 SA11 96 SA6 痕量 99 SA12 97 由上表可見，在相同溫度下，復(fù)配劑脫水速度快，藥劑用量少，復(fù)配劑的破乳效果明顯 22 好于單劑。將這幾種單劑進(jìn)行二元等量復(fù)配，最后以 PA1和 PB2復(fù)配而成 YL2020破乳劑。應(yīng)用期間， YL2020破乳劑使用濃度為 2530mg/L，原油品種為魯寧管輸油，還有陜北重油、俄羅斯常重、文昌油、阿曼油等 10多種類。 表 6 兩套脫鹽裝置的原油脫鹽脫水計(jì)數(shù)據(jù) （ 20200301～ 20201101） 指標(biāo) 最大值 最小值 平均值 常壓裝置 脫后含鹽（ mg我國煉油工業(yè)單套加工從日前的 500 萬噸發(fā)展到 1000萬噸，大型電脫鹽設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用，是一個(gè)很值得重視的問題。 采用脫金屬劑技術(shù)不僅大大降低了原油鈉、鈣、鎂、鐵金屬離子的含量，還減輕了蒸餾塔頂及冷卻冷凝系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕和加熱爐及換熱設(shè)備結(jié)垢、結(jié)焦的傾向，防止了重油催化裂化催化劑的失活。 由于原油破乳劑的專一性較強(qiáng)，廣譜性差，一種破乳劑只適合某些地層、某些區(qū)域原油乳狀液的破乳，常用的單一的聚醚破乳劑往往達(dá)不到預(yù)期效果。 Gas Journal》 2020年 11月 6日 25 17. 吳宇峰，羅先桃等 .復(fù)配型原油破乳劑的研制與工業(yè)應(yīng)用 .精細(xì)石油化工， 2020，（ 5） 9～12