【正文】 在脫鹽系統(tǒng)中的應(yīng)用取得了較好的脫金屬效果 [12]。與金屬離子不按化學(xué)當量絡(luò)合 ,這與一般的絡(luò)合劑有很大區(qū)別。在加氫處理過程中，油料首先通過的是 HDM催化劑，隨后是加氫脫硫（ HDS）和加氫脫氮（ HDN）催化劑。認為此類金屬難以脫除的原因有：①金屬的含量非常少，通常是 l～ 10000μ? g1；②在完全可以共溶于石油之中的向心配位體中，金屬呈螯合物或配合物存在，難以分離；③金屬通常與雜環(huán)化合物和瀝青組分伴生或締和在一起；④在脫金屬過程中，金屬可能具有催化副作用，由此可能會引起意料之外的反應(yīng)。 （ 2）對重油加氫的影響 在重油加氫處理過程中，由于脫金屬反應(yīng)容易進行，而且脫除的 金屬隨即以硫化物的形式沉積在催化劑表面上，一方面沉積物堵塞催化劑的孔道，防止原料接近其活性中心；另一方面金屬沉積將污染加氫催化劑的活性位，使加氫催化劑中毒失活，縮短使用壽命，給加氫過程帶來不利的影響。 （ 2）堿金屬和堿土金屬：如 Na、 K、 Ba、 Ca、 Sr、 Mg 等。破乳效果顯著的特點。并且化學(xué)破乳劑對不同種類的原油有較大的局限性，生產(chǎn)操作復(fù)雜、成本高。該公司已擁有細菌酶 ,并可制取生物催化劑 ,該催化劑在原油被加工之前就使金屬分離出來 ,諸如 Ni、 V、 Ca、 Zn 和 Co等。劉惠玲 [9]對微波原油破乳脫水進行了研究 ,認為 : 微波脫水之 快、效果之好 ,是其它脫水方法所不能比擬的 。 微波輻射原油脫鹽脫水 [4] 微波輻射法原油脫鹽脫水是利用微波輻射來破乳的一種技術(shù)。孫寶江 [6]等對乳化原油的超聲波脫水進行了研究 ,從理論上分析了油中的水滴粒子在超聲波輻射下的位移效應(yīng) ,給出了超聲波分離油水的理論根據(jù) ,并通過實驗證實了超聲波分離乳化原油中油和水的可行性 ,得出了超聲波破乳脫水的聲學(xué)參數(shù)。 g 25～ 30 15～ 20 排水帶油 /μ g它的基本原理是 :選擇有強親水極性和一定親油極性、外型粗糙、具有比表面積大的多孔結(jié)構(gòu)、粒度適中、并有足夠強度的濾料 ,制成過濾器。 5) 平流臥式電脫鹽（洛陽 SHE高效電脫鹽）專利號 [4] 中石化洛陽工程公司開發(fā)了一種石油水平流動式電脫鹽， 其臥式罐體下方還設(shè)有一個水包。 4 2）交直流電脫鹽技術(shù)：一般為垂直電極板，電場區(qū)域由交流弱電場、直流弱電場、直流強電場組成。并在以前研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了高效交流電電脫鹽技術(shù)，有了我國自己的成套電脫鹽設(shè)備，并達到了國際先進水平。一般認為 , 直流電場比交流電場具有更高的脫鹽率 , 而交直流電場兼二者之長而有之 ,所以交直流電場具有更好的脫鹽脫水效果。二次脫水是使一次脫水后的含油污水進入一個低位的油水 3 分離器 ,進行再次沉降分離 ,必要時還可在油水進入分離器以前加入破乳劑以促進油水分離。 減少對后續(xù)工藝催化裂化、加氫裂化催化劑的污染等 據(jù)有關(guān)資料介紹，堿土金屬或堿金屬，如鈉、鈣、鎂等的無機鹽都能使催化劑表面酸性降低，活性下降。 3. 原油脫鹽脫的意義 在開采石油過程中，往往采用注水的措施來保持油層的壓力，故采出的石油都含有不等量的水，而這些水都溶解有金屬鹽類。隨著近年來二次加工技術(shù)的發(fā)展，對原油脫鹽后含鹽量也提出了更具體的要求：若以防腐為目的，脫鹽后原油含鹽量需不大于 5mg／ L；若為了保護二次加工過程的催化劑，則要求深度脫鹽，脫鹽 后原油含鹽量不大干 3mg／ L。本文中通過對中國石化煉油企業(yè)電脫鹽設(shè)施運行狀況的調(diào)查及對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整理和分析，對影響原油電脫鹽效果的破乳劑類型、破乳劑和洗滌水的注人量、混合強度、脫鹽溫度等工藝操作條件進行了探討，對當前生產(chǎn)操作中存在的問題 進行了分析，并相應(yīng)提出了一些對策，希望能夠?qū)捰推髽I(yè)的科研、設(shè)計、生產(chǎn)和管理等有所借鑒和幫助。因此原油脫鹽和脫水是分不開的。 此外，原油中所含水分的蒸發(fā)要消耗能量，所以原油脫鹽也是煉廠降耗節(jié)能的一項措施，目 前，原油脫鹽已不僅僅是一種單純的防腐手段，現(xiàn)已成為下游裝置提供優(yōu)質(zhì)原料不可缺少的原油預(yù)處理裝置。但對于密度相對較大的原油 ,它表現(xiàn)出脫鹽效率不穩(wěn) ,脫后原油鹽含量時高時低 ,脫后原油鹽、水含量合格率低 ,同時每噸原油脫鹽能耗達 [2]。對于注水與脫鹽率的關(guān)系 , 有學(xué)者通過研究得出 : 注水量增加 , 脫鹽率上升 。 根據(jù)中石化系統(tǒng) 2020 年對 41 套常減壓電脫鹽的調(diào)查：交流電脫鹽裝置 15 套，占使用比例的 37%；交直流電脫鹽裝置 23 套，占 56%；高速電脫鹽裝置 2套，占 5%；鼠籠式高效電脫鹽裝置 1套，占 2%。原油依次通過三段電場，分段脫鹽、脫水，可增加原油在電場中的停留時問，罐體內(nèi)有效空間利用率 可提高 50%～ 80%。注水、注破乳劑均在混合部位進行，脫除水收集在罐下方水包中，能迅速將脫下水排出，原油則經(jīng)過原油集合器排出。只要濾料層的高度足夠 ,愈到后來 ,原油中殘留的乳化水粒愈少 。由于超聲波在油和水中均具有較好的傳導(dǎo)性 ,故這種方法使用于各種類型的乳狀液 ,對于 3次采油采出的水包油型乳化原油、污水回收油、老化油等 ,由于其化學(xué)成分及乳狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 ,難以用常規(guī)方法破乳脫鹽脫水 ,聲化學(xué)法可用于此類油的脫鹽脫水 ,且具有較好的結(jié)果。根據(jù)試驗 ,原油乳狀液、破乳劑等 ,經(jīng)磁處理后其性質(zhì)都會發(fā)生不同程度的變化 ,主要表現(xiàn)為原油油層水的表面張力減小 ,原油及其乳狀液的粘度下降 ,破乳劑部分分子團被拆散 ,提高了其破乳功 效 [7]。同時 ,由于水分子吸收微波的能力比界面膜的油分子吸收能力強 , 則內(nèi)相水滴吸收更多的能量而膨脹 ,使界面膜受內(nèi)壓變薄。 生物法 [1] 生物法原油脫鹽脫水是利用微生物對原油乳狀液進行破乳 , 進而達到脫鹽脫水目的的一種方法。超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)，由錐管區(qū)通過法蘭連接構(gòu)成，超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因為疊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)。 2020 年 6 月將該技術(shù)應(yīng)用于勝利煉油廠電脫鹽裝置。 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。 賦存狀態(tài) 一般認為石油中金屬元素的來源有二個方面；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的礦物質(zhì)微粒；三是結(jié)合了有機化合物或絡(luò)合物中。 （ 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，還會引起沉積物分解，產(chǎn)生酸性腐蝕。 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)必然會降低油品的質(zhì)量。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。與原油破乳劑一同使用時有協(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。 粘附性強的 CaSO4會使催化劑粘結(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 。 (3)有機螯合或絡(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)化報道。 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 , 達到脫除原油中油溶性鈣的目的。 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。沙輕原油的脫后含鹽量較低，進一步優(yōu)化操作條件，有望按一級罐停電改作熱沉降罐，二級罐送電 13 的方案運行，脫后原油含鹽仍小于 3mg/L。 操作適應(yīng)性強，穩(wěn)定可靠 按沙輕原油設(shè)計的該大型交直流電脫鹽設(shè)施不 僅達到了予期的設(shè)計要求，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。脫后 14 原油鹽含量不大于 3mg/L。 （ 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)。 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 公司引進了五套先進的電脫鹽裝置。當載荷響應(yīng)控制器提供高電壓時使新鮮水與油充分混合，在低電壓時使水珠凝聚而下落。極板中部導(dǎo)電性高，并能產(chǎn)生最高的電壓梯度。 MST具有經(jīng)濟處理上游、下游和化學(xué)部門很寬范圍原油乳狀液的潛力。片將尤線反射到屁片上）。運行壓力范圍為 20～ 50lb/in2（絕）。 MST的應(yīng)用 雖然 MObil公司在 Torrance 煉抽廠對原油進料進行脫水處理，但是運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)藥劑使用量及其費用。 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。 對原油裝置下游還有其它潛在好處，包括減少了對原油裝置和脫鹽設(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；減少了排入下水道的油損耗；降低了廢水處理負荷；不必對乳狀液進行再處理；縮短了檢修時間等。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，由于摻煉比的改變，脫鹽效果也會變化。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、相互補充 ,起到一定的協(xié)同效應(yīng)。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。 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，同時也提供了更多可供選擇的破乳劑。將這幾種單劑進行二元等量復(fù)配，最后以 PA1和 PB2復(fù)配而成 YL2020破乳劑。 表 6 兩套脫鹽裝置的原油脫鹽脫水計數(shù)據(jù) （ 20200301～ 20201101） 指標 最大值 最小值 平均值 常壓裝置 脫后含鹽（ mg 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。 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 .精細石油化工， 2020，（ 5） 9～12