原油电脱盐工艺参数的选取

孙丰江

【摘要】原油的电脱盐脱水过程实际上是原油的预处理过程，通过注水、注破乳剂使原油中的盐类溶于水中，聚集成含盐大水滴沉降于罐底，同时还会把原油中固体的机械杂质洗涤下来。随着石油资源的不断开发，目前世界上的商品原油不但其组分复杂，已逐渐脱离了产地的特点，由于其开采方式、在油田的处理方式以及运输方式的变化，原油中各种有害于加工过程的杂质也十分复杂。因此，原油加工前的预处理就越发显得重要了。目前，原油的电脱盐脱水是炼油厂重要的原油预处理设施。

【关键词】脱盐脱水 预处理 聚集沉降

作为原油加工过程的第一道工序，电脱盐装置的主要作用是从原油中脱除盐、水和其他杂质。原油中的无机盐类主要是氯化物，其中氯化钠占75%，氯化钙占10%，氯化镁占15%，氯化物会造成设备管线腐蚀及结垢，严重威胁后续加工装置的长周期安全运行。随着重油催化裂化技术和临氢加工工艺的开发和应用，电脱盐技术不仅仅是一种单纯的防腐手段，已成为降低能耗，减轻设备结垢和腐蚀，脱除原油中碱金属和重金属以及改善产品质量的重要工艺过程，并直接关系到炼油厂的经济效益。

1脱盐温度

脱盐温度是电脱盐操作中的一个重要控制参数，设计控制一般都是采用原油与其他热流介质进行换热，温度的高低对乳化液破乳和水滴沉降速度有显著影响。降低油相的粘度，增加油水的密度差，增大水滴直径，可加快水滴的沉降速度。

为了保证最大的沉降速度，脱盐温度选择原则是：油水密度差尽可能大，原油粘度尽可能小。脱盐原油温度升高以后，原油粘度降低，水滴运动阻力减小，有利于水滴运动，温度升高还使油水界面的张力降低，水滴受热膨胀，使乳化液膜减弱，有利于破乳和聚结，另外温度升高，增大了布朗运动速度，也增强了水滴的碰撞几率，适当提高温度有利用于破乳和水滴的沉降。但原油脱盐温度的提高要有一定的限度，目前，常减压装置设计原油进脱盐罐温度一般为120-140%，具体设计时，可根据生产状况和原油密度适当提高设计温度。

2电场强度

小水滴间的聚结力F与电场强度的平方成正比，同样大小水滴间的聚结力可以表示为：F=6KEr（r/L）

式中F：水滴间的聚结力，N

K：原油介电常数，N/m

E：电场强度，V/cm

R：水滴半径，cm

L：两水滴间的中心距离，cm

根据公式，提高电场强度，可提高水滴间的聚结力，有利于电脱盐，但超过一定的范围再提高电场强度，对提高脱盐率效果不大。因此国内各炼厂今年来所采用的电场强度都有所降低，一般弱电厂区的电场强度为0.3-0.4Kv/cm，强电厂区的电场强度为0.7～1.0 Kv/cm。

3注水

3.1.注水水质。电脱盐所注洗涤水碱性过高会促进油水乳化，因此在操作条件优化过程中对所采用的洗涤水性质进行了分析，从分析数据看：软化水最佳：新水pH值适宜但盐含量相对较高：净化水盐含量较低但pH值高。如果净化水的pH值控制在8以下，可以代替软化水作为洗涤水。

3.2.注水量。注水的作用是溶解原油中的无机盐及部分有机物，随着洗涤水的排出而脱除盐分。适当提高注水量可以提高水滴间的凝聚力，利于水滴聚结。当然，注水量不是越多越好，注水过多会影响电场的稳定，不利于点脱盐操作。注水量大小应根据原油的性质来调整，目前注水量一般控制在原油量的2%-6%。

4混合强度

混合强度是电脱盐的一个重要参数，原油含盐脱除率，在很大程度上取决于原油与洗涤水和破乳剂的混合程度，充分的混合，能够保证洗涤水、破乳剂与原油的含盐水滴良好的接触，使原油的含盐水滴得到有效的稀释，混合强度小很难保证脱盐效果，混合强度大又会使乳化层太稳定不易破乳。

最优混合强度的选择因原油品种和脱盐罐内部结构的不同而各异，但其依据应是原油脱后含盐量变化的总趋势。电脱盐系统可根据所加工的原油品种和脱盐罐内部結构的实际情况选择最优的混合强度，提高原油脱盐效果。根据实际生产数据，加工较低密度的原油时，混合阀压差采用30-80kPa；加工较高密度的原油时，混合阀压差采用50～130kPa。

5破乳剂

在脱盐过程中注入破乳剂，以破坏油水乳化膜，并防止洗涤水滴外面生成乳化膜。破乳剂的注入量随原油的性质、脱盐的要求、脱盐的工艺条件的不同而变化，一般水溶性破乳剂的注入量在20～40mg/L、油溶性破乳剂的注入量在3-25 mg/L。破乳剂也是一种表面活性剂，如果注入量过大，会造成脱盐原油乳化加剧，进而影响原油的脱盐效果，同时还会造成含盐污水水质变差，给污水的净化带来困难。

原油破乳剂的使用具有很强的针对性，不同性质、不同类型的原油，使用破乳剂的类型也不相同，因此在破乳剂的使用上要严格筛选。一般要求所选用的破乳剂有如下特点：1、具有较强的表面活性；2、具有良好的湿润性能；3、具有足够的絮凝能力；4、具有很高的凝结能力。破乳剂在使用时，对水溶性破乳剂要先在专用容器中配制成1%～2%的水溶液、油溶性破乳剂以原有的商品状态使用，用专用的小容量计量泵加进原油中。

6电脱盐界位

油水界面控制适当才能保证稳定工作，是脱盐脱水和排水含量都控制到最好的情况。脱盐罐的油水界面为油水接触的过渡区，必须保持在低于脱盐罐下极板的某个位置，界位太低易造成切水带油，较高的界位可使弱电场场强得到提高，从而改善脱盐效果，但界位过高易使原油带水，引起脱盐电流波动造成脱盐变压器跳闸，因此在实际操作中，要控制适宜的脱盐界位。该炼厂电脱盐罐的罐身均设有四个放样管，对于这种电脱盐罐，要保证最上部的放样管不能见水最下部的放样管不能见油，油水界位最好能控制在中间两个放样管之间。

结论：原油电脱盐最佳工艺条件：操作压力：0.98-1.11MPa：操作温度：120-140%；注水量：2%-6%（占原油）；注破乳剂量：25PPm（占原油）；工作电压：20KV；输入电流：2zA；油水界位控制：52～56%：混合阀压差：较低密度的原油采用30-80kPa：较高密度的原油采用50-130kPa；排污水温度：75～80℃。endprint