王 濤,吳亞光
(中國石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司,山東濟(jì)南 250101)
油層開采出來的原油都混有水和泥沙,水中溶解有NaCl、MgCl2、CaCl2等無機(jī)鹽,雖開釆出的原油在油田己經(jīng)脫鹽水處理,但進(jìn)入煉廠的原油仍含有少量鹽和水不能滿足煉廠裝置進(jìn)油品質(zhì)要求,這些鹽與水的存在(國內(nèi)外輸商品油的含水率<0.5%、含鹽量<50mg/L),給煉油裝置的穩(wěn)定運(yùn)行帶來影響可致裝置設(shè)備腐蝕,產(chǎn)品質(zhì)量下降。如爐管與換熱設(shè)備中,由于水分蒸發(fā)而使鹽沉積下來,使總傳熱膜系數(shù)大幅下降,原油中的水會(huì)隨原油在加熱時(shí)汽化,增加了塔設(shè)備的氣相負(fù)荷,可致常減壓裝置操作波動(dòng),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致沖塔事故的發(fā)生,因此進(jìn)廠原油須作入廠脫水脫鹽處理。濟(jì)南分公司原油脫鹽裝置設(shè)計(jì)能力為500×104t/a,采用高速電脫鹽和交直流電脫鹽技術(shù),主要加工勝利原油、臨盤原油和進(jìn)口原油原油,2018年開始使用國內(nèi)知名脫硫脫碳溶劑生產(chǎn)商——江蘇太湖新材料控股有限公司生產(chǎn)的TH-BE01油溶性原油破乳劑,裝置運(yùn)行多年,脫水、脫鹽效果較為理想,脫鹽率基本穩(wěn)定在94%以上,TH-BE01添加量為13mg/L,TH-BE01油溶性原油破乳劑具備加量小、提高裝備脫鹽率等特性。
原油性質(zhì)見表1。
表1 原油性質(zhì)分析數(shù)據(jù)表
江蘇太湖新材料控股有限公司TH-BE01油溶性原油破乳劑,主要用于中等密度、含鹽、含水、含蠟原油,如長(zhǎng)慶、阿曼、沙輕等原油或其混合物的高、低溫破乳。其主要指標(biāo)見表2。
表2 TH-BE01油溶性原油破乳劑的特性
原油中存在大量膠質(zhì)、瀝青、脂肪酸、環(huán)烷酸、硫和氮的有機(jī)物以及石蠟、砂粒、黏土等天然乳化劑,原油與水在地層下不會(huì)發(fā)生乳化,但開采時(shí)沿輸油管上升至地面時(shí),油水混合物的壓力下降,原油中伴生的各種氣體釋放,使油水混合物被不斷攪動(dòng),油水的充分接觸,形成穩(wěn)定的原油乳狀液,其穩(wěn)定性與眾多因素相關(guān),如溫度、黏度、界面張力、界面膜性質(zhì)及粒徑大小等,其中界面膜強(qiáng)度與界面張力對(duì)乳狀液的穩(wěn)定起十分重要作用。加入破乳劑后,乳化液中的液滴保護(hù)層逐逝被破乳劑滲入,屏障被破壞,乳化的液滴得到相互接觸并產(chǎn)生絮凝作用,液滴凝結(jié),水滴逐漸從連續(xù)相中分離出來,從而實(shí)現(xiàn)油水分離,因此破乳效果對(duì)入廠原油脫鹽起著極其重要的作用。我國的原油破乳劑過去大多使用水溶性的,但國外的原油破乳劑已經(jīng)大部分是油溶性的,油溶性是大勢(shì)所趨。國內(nèi)有的煉廠引進(jìn)了國外的預(yù)破乳劑在原油進(jìn)原油罐的管線上注入、混合,在原油罐中就能進(jìn)行破乳脫水,并且在電脫鹽時(shí)可以減少破乳劑的加入量,效果很好的水溶性破乳劑是通過取代界面乳化劑,破壞乳液界面膜,或改變界面層的潤(rùn)濕性,產(chǎn)生界面非活性配合物而引起破乳;而油溶性破乳劑除取代界面乳化劑外,還通過加入破乳劑的中和作用,造成界面膜破壞,從而使乳液破壞。根據(jù)反應(yīng)不同的機(jī)理,實(shí)際上對(duì)于不同的原油有不同的效果。不過總的來說,有以下不同:
(1)水溶性的較油溶性的便宜,成本低;
(2)水溶性的使用后溶于水,對(duì)后續(xù)加工的影響更低,但實(shí)際表面現(xiàn)在的油溶性破乳劑溶于油后,根本沒有任何影響;
(3)水溶性的使用量較大,一般為(20~30)×10-6(煉油廠),而油溶性一般為(5~10)×10-6,但是性價(jià)比來說,水溶性的較高;
(4)水溶性破乳劑有著良好的脫水速度,而油溶性破乳劑則有著深度脫水脫鹽的能力,見表3。
表3 常減壓裝置電脫鹽生產(chǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)
續(xù)表
續(xù)表
續(xù)表
從幾年來的工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)觀察:原油含鹽量35~685mg/L下,使用TH-BE01油溶性原油破乳劑,脫后原油鹽含量<3mg/L、脫后原油含水量< 0.2%,對(duì)穩(wěn)定企業(yè)裝置生產(chǎn)打下良好進(jìn)油條件,效果顯著。
TH-BE01油溶性原油破乳劑,裝置運(yùn)行多年脫水、脫鹽效果較為理想,總脫鹽率基本穩(wěn)定在92%以上,TH-BE01添加量為 13mg/L,TH-BE01油溶性原油破乳劑具有加量小、提高裝備脫鹽率,對(duì)穩(wěn)定煉廠進(jìn)油品質(zhì)有積極影響。