【正文】 燒過程中形成V2O5, 并與鈉形成的 Na2O在金屬表面形成低熔點共熔物，在溫度高于共熔物的熔點時，就會溶解掉金屬表面的氧化物保護層，并加速氧化劑向金屬表面的擴散，從而加速腐蝕。 一種 WL系列原油脫金屬劑通過下列作用機理 達到脫除金屬離子的目的 : ① 極強的螯合性能。 此外原油中的鈣還加劇煉油設(shè)備的腐蝕 , 降低換熱器和加熱爐的熱效率 , 影響安全生產(chǎn)。瀝青質(zhì)在有機溶液中存在著臨界膠束濃度(CMC)。 對于脫鹽難度大的沙輕原油，采用兩級脫鹽流程，優(yōu)化工藝條件，能將含鹽量從 20mg/L左右穩(wěn)定在脫至 3mg/L 以下，達到深度脫鹽要求。進料口在水相，位于卜層極板 4英尺 ()。 表 3 Bilectric 電脫鹽與我國電脫鹽技術(shù)比較 項目 國內(nèi) Bilectric 電脫鹽罐形式 臥罐 臥罐 進料位置 水相 極板之間 進料部件形式 多孔管式或倒槽式 噴頭式（主要專利技術(shù)） 極板層數(shù) 2層或 3層 3層 極板形式 水平或直流電 水平式 供電 交流或直流電 交流電 處理能力 1 2～ 油在電場中停留時間 /s 360 一級脫鹽率 /% 85～ 90 95 二級脫鹽率 /% 95～ 97 99 脫后原油含水 /% 排水含油 /μ g 采用載荷響應(yīng)控制器，為電極板提供高低電壓迅速交替出現(xiàn)的變化電壓，使電極板上的電壓調(diào)整分為四個不同階段：分散 (電壓快速直線上升到混合電壓，使大液滴的總數(shù)迅速減少 )、混合 (用持續(xù)高強度電場使液滴達到最大限度地細分 )、聚結(jié) (電壓直線下降，允許液滴最佳長大 )、沉降 (有持續(xù)的低強度電壓來使液滴長大和沉降 )。 1臺典型的 MST裝置的進料速率為 15～ 30gal／ min，乳狀液中的水優(yōu)先吸收施加的能量。 試驗運行中，裝置的進料速率為 629 bbl／ d，其中包括 282 bbl／ d油、 317 bbl／ d水和 30bbl／ d固體顆粒。另外，用該技術(shù)能使操作員完成遠程開啟、關(guān)閉井操作或在海上油田分離油、水和固體顆粒。金陵石化分公司 5Mt/a常減壓蒸餾裝置原使用的破乳劑為 BP2040,不能適應(yīng)裝置原油性質(zhì)的變化。例如：我國新疆石油學(xué)院針對克拉瑪依原油的特性對 SP169(聚氧乙烯聚丙烯十八醇醚 )、BPE2070(聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚 )、 FPE(聚氧乙烯聚氧 丙烯多乙烯多胺聚合物 )和 TA（酚胺型聚氧乙烯聚氧丙烯醚）四種破乳劑進行了復(fù)配，表 表 5分別是四種單劑和復(fù)配劑的破乳效果。 L1） 脫后含水，％ 脫鹽切水含油 /106 注：裝置合格率均達到 100％。廣譜、高效復(fù)配型破乳劑是近年研究的主要方向。表明 YL2020是一種高效。 交聯(lián)：是利用交聯(lián)劑將很多高分子交聯(lián)起來形成分子量更大的超高分子。由于破乳劑室內(nèi)評選條件不能完全模擬現(xiàn)場操作條件 ,故最終破乳劑的破乳能力應(yīng)由現(xiàn)場使用結(jié)果來認定。 6）提高了除鹽設(shè)備的操作靈活性以及原油裝置的可靠性。該微波分離裝置由能獨立操作或通過煉油廠分布式控制系統(tǒng)運行的一套復(fù)雜計算機系統(tǒng)進行控制。微波經(jīng)過一個制成精密形狀的、糟心成型的微波導(dǎo)向器，其裝配形式能將微彼傳向微波發(fā)生器，在這里微波輻射乳狀液進料。 采用了組合式電極板來實現(xiàn)電場電壓的變化。 該形式脫鹽設(shè)計為三層極板，每層極板間距為 10英寸 (見圖 3)。該指標(biāo)基本反映了目前國際上原油脫鹽水平。 加工能力和原油種類 該設(shè)施是以 500 萬噸 /年沙輕原油設(shè)計的，要求脫后原油含鹽量小于 3mg/L。 在自然界易生物降解 , 且不會造成水體富營養(yǎng)化。 表 2 平衡劑金屬含量變化情況 μ g/g[3] 期間平均 Na Ni Fe Cu Sb 末投用 WL4期間投用 WL4期間 1862 1827 12231 9655 5723 4691 2362 1714 注：末投用 WL4期間這 ；投用 WL4期間為 11 鈣的脫除 [14] 近十幾年來 ,隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化 ,原油中鈣含量有逐漸升高的趨勢 ,在重油催化裂化和重油加氫工藝過程中原料中的金屬鈣會降低催化劑的活性。該技術(shù)的關(guān)鍵是脫金屬催化劑，在加氫過程中使金屬化合物分解并沉積在 HDM催化劑上，保護下游催化劑免受金屬毒害，原料中的重組分也因為受到加氫 熱轉(zhuǎn)化的作用而成為餾分油，使下游催化劑易于進行 HDS和 HDN。 （ 3）常減壓裝置塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕 設(shè)備的金屬表面在受到硫化氫腐蝕時，生成的硫化亞鐵對金屬表面具有一定的保護作用，可使金屬免受進一步腐蝕。在一年多的應(yīng)用過程中，電單耗降低約60%,節(jié)約破乳劑費用約 300 萬元，每年可獲得經(jīng)濟效益 400 萬元。 “ 超聲波 ” 強化原油破乳技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用 [11] 該項技術(shù)是由中石化齊魯分公司研究院開發(fā)的。微波破乳時 ,形成高頻變化的電磁場 , 使極性分子高速旋轉(zhuǎn) , 破壞油水界面膜的 Zeta電位 。 g 30～ 80 30 電耗 /kW h1 過濾法原油脫鹽技術(shù)具有明顯的節(jié)電、節(jié)水、和節(jié)約破乳劑的效果 聲化學(xué)法 [1] 原油脫鹽脫水的聲化學(xué)法是將聲波能量輻射到加入了少量破乳劑的原油乳狀液中 ,使之產(chǎn)生一系列超聲效應(yīng) ,如攪拌、聚結(jié)、空化 、溫?zé)帷⒇搲旱?。罐?nèi)設(shè)有三段呈放射狀鼠籠式電極板。 80年代末至 90年代初，又開發(fā)了以交直流電電脫鹽為代表的新一代電脫鹽技術(shù)和成套設(shè)備，進一步提高了脫鹽脫水效率，降低 了能耗。 電脫鹽工藝 電脫鹽工藝是利用電場快速分離油水的方法。近年來，隨著各油田對原油的深度開采，原油的性 2 質(zhì)日益惡化，世界總采油量的 60%70%的原油需要脫水，油田脫鹽脫水并不能將它們脫凈。 原油脫鹽深度的提高，對電脫鹽的工藝操作條件、電脫鹽設(shè)備以及生產(chǎn)管理都提出了更高的要求。累積的結(jié)果，不僅覆蓋催化劑表面使活性中心減少，而且松動了催化劑擔(dān)體結(jié)構(gòu)，使熱穩(wěn)定性下降。美國Ｍ obil 公司推薦的原油脫鹽溫度為 107～ 149℃。 3）鼠籠式高效電脫鹽技求：一般為交流式，電極板采用軸向鼠籠結(jié)構(gòu)，由弱電場、過渡電場、強電場分段組成。當(dāng)水滴大到一定程度后即脫離濾料向 下運動 ,落到下層濾料上 ,并再次經(jīng)歷吸附、碰撞、潤濕、過濾等過程 。磁處理原油脫鹽脫水 6 的原理還未見報道。我們也在進行這方面的研究 , 對于ｗ (水 )為 30%的大慶原油和遼河原油 ,用微波分別處理 11min,再靜止 30min脫水率分別為 % ,%。為此，齊魯分公司研究院開展了超聲波強化原油破乳的實驗室研究，提出了一 種順流和逆流超聲波聯(lián)合作用使油水乳化物破乳的方法，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超聲波強化破乳技術(shù)。 此外，還發(fā)現(xiàn)有 Au、 Ag等貴金屬的存在，但其含量甚微，一般只有 109。目前，己發(fā)現(xiàn)一些化學(xué)試劑可以脫除原油中的金屬；另一方面，通過加氫處理、焦化以及溶劑脫瀝青、電脫鹽等手段也可將原油袖中的金屬部分脫除或轉(zhuǎn)移。 ③ 協(xié)同破乳效應(yīng)和分散作用。 (2) 無機絡(luò)合劑 ,主要是與鈣生成水溶性螯合物的多聚磷酸或其鹽類 , 對低含鈣原油具有一定效果 ,但由于容易水解生成正磷酸或其鹽 ,與鈣離子結(jié)合后形成磷酸鈣沉淀夾帶在油中不能脫除 ,對高含鈣原油脫鈣效果較差 ,且用量較大 ,排放后易造成水體富營養(yǎng)化 。因此 , 用氧化劑將含有芳香羰基、芳香碳碳雙鍵的化合物破壞 ,減小膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的界面活性 , 從而破壞或減弱了原油微乳體系的穩(wěn)定性， 便可以使增溶的鈣隨水相分離出來。 按保守數(shù)據(jù)推算，相同規(guī)模的電脫鹽成套進口價為 800萬元，是國產(chǎn)設(shè)備的 ，故國產(chǎn)大型交直流電脫鹽成套在價格上是非常有競爭力的。該形式脫鹽中，原油向上，水向下成垂直逆流，油上升速度慢，才能排出下降的水。部分脫去水的乳化液后再進入電壓逐漸增大的電場 (高導(dǎo)電率區(qū) )。該工藝采用微波范圍內(nèi)的電磁輻射將穩(wěn)定而難于破壞的乳化液分離為油、水和固體。微波加熱后無需進一步加熱。水和等待進一步處理的純凈油。 . 不同摻煉比對脫鹽效果的影響 電脫鹽工藝條件應(yīng)針對不同性質(zhì)的原油（如原油的密度、粘度、雜質(zhì)含量和形成乳化液的能力等）進行合理選擇和優(yōu)化。通常采用的起始劑有酚類、醇類、脂肪酸、脂肪胺類等。該破乳劑是從 20多種破乳劑單劑中，評選出 6種破乳脫水性能較好的單劑。生物法原油脫鹽脫水以其在節(jié)能、無污染以及脫除有機金屬鹽等方面的特點 ,使其具有很大的發(fā)展前途。 微波作為一種清潔、高效的能源，在原油的脫鹽脫水方面已初步顯示出其自身的優(yōu)勢。 YL2020 復(fù)合型破乳劑是一種以丙三醇為起始劑的高分子量嵌段聚氧乙烯聚氧丙烯醚和咪唑啉為起始劑的聚氧乙烯聚氧丙烯醚為主劑組成的二元復(fù)配破乳劑 針對魯寧管輸原油，具有脫水效率高、速度快、油水界面齊、低溫脫水性能好等特點。 換尾：是利用化學(xué)方法將同類或不同類的聚合物端基進行酯化而得到的新的破乳劑，此法是增大分子量的有效方法之一，對 提高破乳效果有明顯的作用。 脫鹽破乳劑 油田開采出的原油中含的水分 以乳化狀態(tài)存在 ,水和油之間形成了穩(wěn)定的乳化液。主要收益是： 19 1) 減少了回收原油中的油腳和水，進而提高了預(yù)閃溫度并降低了原油裝置內(nèi)的壓力。 18 該系統(tǒng)對大多數(shù)油基乳狀液都有效，包括“廢液層”（存在于乳狀液的油層和水層之間的未分離混合物）。益處包括減少了與水和固體顆粒有關(guān)的脫鹽設(shè)備和原油裝置的維護，節(jié)約了化學(xué)藥劑；增強了原油裝置的生產(chǎn)能力和穩(wěn)定性；提高了脫鹽設(shè)備運行的靈活性。這種交替變化的電壓不斷出現(xiàn)，使油水多次混合與分離。 原油在兩極板之間水平方向進料，電場脫出的水向下落到介面上，這種形式的設(shè)計存在兩個作用的電場，主要起作用的電場是兩極板之間的強電場，油和水的乳化液在強電場的作用下油和水分層，油往上，水往下。因產(chǎn)品設(shè)計較周密地考慮了每臺設(shè)備的使用條件和故障狀態(tài)時的應(yīng)急措施，所以整套設(shè)施能長期穩(wěn)定可靠地運轉(zhuǎn)。這可能是因為酸性過氧化氫氧化破壞了瀝青質(zhì)中的芳香羰基和芳 香碳碳雙鍵 , 使瀝青質(zhì)失去表面活性 , W/O微乳液受到破壞 , 從而使增溶到微乳液中的鈣被分離出來。 原油中的鈣主要以石油環(huán)烷酸鹽形式存在 , 基于這一認識 , 結(jié)合原油電脫鹽過程中油水破乳分離的特點 , 開發(fā)出新型、高效、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的 RPDⅡ脫鈣劑。 ④ 占位作用。 （ 2） 組合工藝法脫金屬 盡管脫金屬不是焦化或脫瀝青的主要目的，但焦化可將原料油中的金屬富集在焦炭中，而溶劑脫瀝青則是把重金屬濃縮在脫油瀝青中。分析結(jié)果表明，原油中的 Na、 Ca、 Mg、 Fe 等金屬多以無機鹽或環(huán)烷酸鹽等形式存在； Ni、 V 以有機螯合物的形式存在，其中以卟啉螯合物為主，同時又以非卟啉螯合物存在。工業(yè)試驗及一年的應(yīng)