【正文】 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。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。現(xiàn)在，人們采用的起始劑由原來(lái)的簡(jiǎn)單、單一化逐漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。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。 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。運(yùn)行壓力范圍為 20～ 50lb/in2（絕）。 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。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。 （ 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(jiàn)圖 2)。 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(lái)先后加工過(guò) 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。 用酸性過(guò)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。 (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(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。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。 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(lái)脫除石油中的重金屬，這些物質(zhì)包括無(wú)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。 賦存狀態(tài) 一般認(rèn)為石油中金屬元素的來(lái)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。 2020 年 6 月將該技術(shù)應(yīng)用于勝利煉油廠電脫鹽裝置。 生物法 [1] 生物法原油脫鹽脫水是利用微生物對(duì)原油乳狀液進(jìn)行破乳 , 進(jìn)而達(dá)到脫鹽脫水目的的一種方法。根據(jù)試驗(yàn) ,原油乳狀液、破乳劑等 ,經(jīng)磁處理后其性質(zhì)都會(huì)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(tuán)被拆散 ,提高了其破乳功 效 [7]。只要濾料層的高度足夠 ,愈到后來(lái) ,原油中殘留的乳化水粒愈少 。原油依次通過(guò)三段電場(chǎng)，分段脫鹽、脫水，可增加原油在電場(chǎng)中的停留時(shí)問(wèn)，罐體內(nèi)有效空間利用率 可提高 50%～ 80%。對(duì)于注水與脫鹽率的關(guān)系 , 有學(xué)者通過(guò)研究得出 : 注水量增加 , 脫鹽率上升 。 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(xiàng)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。本文中通過(guò)對(duì)中國(guó)石化煉油企業(yè)電脫鹽設(shè)施運(yùn)行狀況的調(diào)查及對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整理和分析，對(duì)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(qiáng)度、脫鹽溫度等工藝操作條件進(jìn)行了探討，對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)操作中存在的問(wèn)題 進(jìn)行了分析，并相應(yīng)提出了一些對(duì)策，希望能夠?qū)捰推髽I(yè)的科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理等有所借鑒和幫助。 3. 原油脫鹽脫的意義 在開采石油過(guò)程中，往往采用注水的措施來(lái)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。二次脫水是使一次脫水后的含油污水進(jìn)入一個(gè)低位的油水 3 分離器 ,進(jìn)行再次沉降分離 ,必要時(shí)還可在油水進(jìn)入分離器以前加入破乳劑以促進(jìn)油水分離。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(guó)自己的成套電脫鹽設(shè)備，并達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 5) 平流臥式電脫鹽（洛陽(yáng) SHE高效電脫鹽）專利號(hào) [4] 中石化洛陽(yáng)工程公司開發(fā)了一種石油水平流動(dòng)式電脫鹽， 其臥式罐體下方還設(shè)有一個(gè)水包。 g 25～ 30 15～ 20 排水帶油 /μ g 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(lái)破乳的一種技術(shù)。該公司已擁有細(xì)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(lái) ,諸如 Ni、 V、 Ca、 Zn 和 Co等。破乳效果顯著的特點(diǎn)。 （ 2）對(duì)重油加氫的影響 在重油加氫處理過(guò)程中，由于脫金屬反應(yīng)容易進(jìn)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(guò)程帶來(lái)不利的影響。在加氫處理過(guò)程中，油料首先通過(guò)的是 HDM催化劑，隨后是加氫脫硫（ HDS）和加氫脫氮（ HDN）催化劑。 從表 1 中可以看出 ,WL4 原油脫金屬劑的加入 ,大大降低了原油中鈉、鈣、鎂、鐵金屬離子的含量 ,說(shuō)明 WL4原油脫金屬劑在脫鹽系統(tǒng)中的應(yīng)用取得了較好的脫金屬效果 [12]。 有效成分含量在 80% 以上 , 凝點(diǎn)為 10℃ , 20℃密度為～ /ｃｍ 3。根據(jù)兩年的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和連續(xù) 72 小時(shí)的標(biāo)定數(shù)據(jù)表明，大型交直流電脫鹽成套設(shè)備具有對(duì)原油變化的適應(yīng)性強(qiáng)，加工多種原油均保 持良好的脫鹽脫水效果，能耗低，經(jīng)濟(jì)效益高，運(yùn)行穩(wěn)定和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，成套設(shè)備大型化是相當(dāng)成功的。若出于防腐目的，要求原油脫后含鹽不大于 5mg/L；而了對(duì)于催化劑經(jīng)濟(jì)壽命的總體要求，歐美各國(guó)及俄羅斯的煉油廠脫鹽后原油鹽含量要求不大于 3mg/L。最早用于處理輕質(zhì)原油， 1988年 5 月用于重質(zhì)原油的脫鹽，迄今全世界已有 100套以上裝置都用上該型式的電脫鹽。新鮮水的注入只需支管，不需要一般的混合閥。裝置的額定功率為 75 kW，輻射頻率不同于家用微波。裝置是全自動(dòng)的，也可以通過(guò)操作員進(jìn)行巡視監(jiān)視。 5) 減少了原油裝置內(nèi)的腐蝕、沖蝕和堵塞。不可能存在一種對(duì)所有原油都有效的廣譜型破乳劑 ,因此必須根據(jù)不同的原油尋找合適的破乳劑。 接枝：是利用特殊的化學(xué)反應(yīng)使高分子量鏈上的某些官能團(tuán)與其它化合物反應(yīng)，從而在分子中引入一定分子量或具有特殊官能團(tuán)的支鏈，增大分子量或局部改變分子的結(jié)構(gòu)，使分子破乳效果增強(qiáng)。脫鹽裝置主要工藝參數(shù)控制如下： 原油脫鹽溫度： 109～ 126℃； 注水量（相對(duì)原油）：一級(jí) ％～ ％， 二級(jí) ％～ ％； 混合閥壓降：一級(jí) ～ MPa， 二級(jí)： ～ MPa； 油水界位（一級(jí)／二級(jí)）： 700～ 800／ 280～ 350 mm； 乳化層厚度（一級(jí)／二級(jí)）： 150／ 150 mm； 脫鹽罐送電： VA： VB： VC＝ 540O/640O/6000(V)， IA: IB: IC＝ (A) 由表 6可見(jiàn)， YL－ 2020破乳劑性能優(yōu)良，廣譜性好， 對(duì) 10多種不同性質(zhì)的原油脫鹽脫水合格率、切水油含量合格率連續(xù) 8個(gè)月均達(dá) 100%。因此，利用破乳劑之間的協(xié)同效應(yīng)，將兩種或兩種以上破乳劑進(jìn)行復(fù)配 ，不僅可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮破乳劑的最佳效果，解決專一問(wèn)題，而且可以成倍地增加原油破乳劑的品種，節(jié)約大量合成新產(chǎn)品所需 的工作量，有效地提高破乳效果，滿足用戶對(duì)不同原油乳液快速破乳及其他特殊功能的需要。 原油含鹽≯ , 原油含水≯ %，切水含油≯ 150 106 8. 結(jié)論 電脫鹽工藝對(duì)原油的脫鹽是一個(gè)巨大的貢獻(xiàn)，但新的脫鹽工藝和脫金屬劑技術(shù)無(wú)疑是對(duì)原油脫鹽的錦上添花。表中 SA1～ SA12是用這四種破乳劑按不同比例配制的。后來(lái)經(jīng)過(guò)篩選，采用 OA3破乳劑，破乳劑注入量只有 26μ g/g左右，原油脫后含鹽量平均為 。 重質(zhì)原油脫鹽 重質(zhì)原油由于其油水密度差小、粘度大等，幫脫鹽較困難。分離后，油流中含油 96. 5 ％，含水 ％，含固體顆粒 ％；水流中含水 ％，含油 ％，含固體顆粒 ％； 固體顆粒中含油 44%，含水 ％，含固體顆粒 ％（體積百分比）。 正因?yàn)槲⒉ǚ蛛x裝冒的這種特點(diǎn)，使得乳狀液的穩(wěn)定性降低．因?yàn)榧訜岽龠M(jìn)乳狀液的絮凝作用和乳化。每一階段都可用載荷響應(yīng)控制器調(diào)節(jié)到最佳的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。 g1 200 150 電耗 /kWh它的分配器是倒槽式或管式分配頭。幾年來(lái)，茂名 500萬(wàn)噸 /年交直流電脫鹽設(shè)施先后加工過(guò)沙輕、沙中、伊拉克、伊朗、阿曼和馬西拉等 12種原油和 26種混合原油，均能取得脫后含鹽小于 3mg/L的良好效果。 按照Ｒ比理論 , 它們會(huì)形成熱力學(xué)穩(wěn)定的膠團(tuán)或微乳溶液 , 對(duì)鈣離子有很強(qiáng)的增溶作用。 原油脫鈣問(wèn)題成為制約有效加工利用含鈣原油的瓶頸之一。與鈣、鎂、鐵等離子的螯合值高。 石油中的金屬元素對(duì)加工過(guò)程的危害很大，但是由于危害種類較多，存在形態(tài)各 種各樣，既有無(wú)機(jī)態(tài)，又有有機(jī)態(tài)。另外 ,還有催化脫鹽 ,加氫脫鹽脫雜質(zhì) ,萃取脫金屬 ,膜分離脫金屬等。近年來(lái)，隨著勝利油田二次、三次采油技術(shù)的實(shí)施和油田化學(xué)品用量的不斷增加，導(dǎo)致日趨重質(zhì)化的原油乳化加重，增加了電脫鹽的難度。這些作用都使得油水分子能有效地碰撞聚結(jié) ,從而達(dá)到破乳脫鹽脫水的目的。聲化學(xué)法可以在室溫條件下破乳脫水 。國(guó)內(nèi)典型裝置為江漢油田 I蒸餾裝置。對(duì)于三層極板，上層極板與中層極板構(gòu)成強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，中層極板與下層極板構(gòu)成弱電場(chǎng)區(qū)域。電脫鹽裝 置中有直流、交流、交直流 3種類型。另外這些鹽類能在換熱器和加熱爐管內(nèi)壁結(jié)垢，易造成鹽堵，影響傳熱效果。 1 原油脫鹽及脫金屬工藝進(jìn)展 1. 前言 原油常減壓蒸餾是煉油廠的一次加工裝置，而電脫鹽又是常減壓蒸餾的第一道工序。 減輕煉油加工過(guò)程的設(shè)備腐蝕 因?yàn)樵椭械?MgCl2和 CaCl NaCl 在水和熱的作用下會(huì)水解成 HCl，從常減壓裝置塔頂?shù)炔课挥龅嚼淠辔鼭瘢瑥亩鴮?duì)塔頂餾出系統(tǒng)等的換熱冷凝設(shè)備低溫露點(diǎn)腐蝕。 根據(jù)原油性質(zhì)及加工后原油含鹽含水量的要求 , 有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)電脫鹽裝置。上層極板（兩層極板）或中層極板（三層極板）送電。為 。超聲與破乳劑具有良好的協(xié)同作用 ,可降低破乳劑用量 35% 以上 。除此之外 , 微波形成的磁場(chǎng)還使非極性的油分子磁化 , 形成與油分子軸線成一定角度的渦旋電場(chǎng) ,該電場(chǎng)能減弱分子間的引力 ,降低油的粘度 ,從而增大油水的密度差。 勝利煉油廠 3500kt/a 加工能力的聯(lián)合裝置主要加工 勝利混合原油。有學(xué)者提出了采用靜電場(chǎng)和離心場(chǎng)聯(lián)合破乳脫水的方法。在作為高溫燃燒設(shè)備的燃料時(shí)，金屬釩在燃