一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于原油預(yù)處理領(lǐng)域，一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，破乳劑直接注入劣質(zhì)原油泵前管線，經(jīng)原油泵混合后輸出，二級電脫鹽排水注入原油泵與一級靜態(tài)混合器間管線上，經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入電脫鹽罐。電脫鹽罐內(nèi)的乳化液或乳化液和脫出水經(jīng)乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分離罐，自下而上依次經(jīng)過絕緣電極形成的電場區(qū)域，完成乳化液的分離過程，分離出原油進(jìn)入原油泵前管線回?zé)?，分離出水與一級電脫鹽罐排水一起進(jìn)入排水系統(tǒng)。以解決煉油廠加工劣質(zhì)原油導(dǎo)致電脫鹽罐內(nèi)乳化油堆積嚴(yán)重、電流增大、脫鹽脫水效果差等問題。
【專利說明】一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于原油預(yù)處理領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水及罐內(nèi)乳化液靜電場分離回收工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界范圍內(nèi)，原油資源向著劣質(zhì)化、重質(zhì)化方向發(fā)展。國內(nèi)外煉化企業(yè)加工劣質(zhì)原油的比例也逐年上升。劣質(zhì)原油具有如下特征:聞密度、聞?wù)扯?、聞石油酸鹽或聞硫、聞?wù)闱嗪?、高固體雜質(zhì)含量等，這就會對后續(xù)煉制加工造成很大影響。首當(dāng)其沖的便是原油預(yù)處理的第一道工序電脫鹽，原油劣質(zhì)化已經(jīng)使很多煉廠電脫鹽裝置嚴(yán)重乳化，罐內(nèi)堆積厚厚的乳化層，使得油水界位模糊，并且乳化層內(nèi)含有大量強(qiáng)導(dǎo)電性極性物質(zhì)，造成電脫鹽裝置電流不穩(wěn)定，甚至超高跳閘，不僅降低脫鹽脫水合格率，同時影響電脫鹽裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]電脫鹽運(yùn)行不好常常導(dǎo)致常減壓裝置嚴(yán)重結(jié)鹽，影響煉廠正常生產(chǎn)秩序，排水水質(zhì)差給污水處理帶來很大負(fù)擔(dān)，同時承擔(dān)環(huán)保壓力。同時劣質(zhì)原油金屬雜質(zhì)含量高，進(jìn)入后續(xù)二次加工裝置，造成催化劑結(jié)焦、中毒、甚至完全喪失活性，不但降低產(chǎn)品品質(zhì)，同時增加了生產(chǎn)成本。雖然原油預(yù)處理的電脫鹽技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在供電方式、極板結(jié)構(gòu)和操作上取得了長足進(jìn)步，但在應(yīng)對劣質(zhì)原油的預(yù)處理方面，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。實用新型專利CN201354360和CN201581056U公開了電脫鹽罐乳化液抽出結(jié)構(gòu)，但對于抽出乳化液的處理回用方面沒有涉及，常規(guī)原油預(yù)處理已經(jīng)成為煉油廠加工劣質(zhì)原油的重要瓶頸。
[0004]國內(nèi)發(fā)明專利CN102021020A公布了一種基于介電泳破乳機(jī)理的新型原油電脫水、脫鹽方法和設(shè)備，采用豎直懸掛的波紋板狀絕緣電極產(chǎn)生水平非均勻交流電場，用于分散相水顆粒長大及精細(xì)脫水脫鹽。絕緣電極結(jié)構(gòu)用于高含水原料具有避免導(dǎo)電的優(yōu)勢，但直接用于原油電脫鹽，由于其對電場強(qiáng)度的衰減作用，無法滿足深度脫鹽和脫水要求。且該技術(shù)采用豎直懸掛極板，吊掛電極底部與油水界面呈“線-面”電場，電場區(qū)域波動大，不利于界位穩(wěn)定，進(jìn)一步降低脫水脫鹽效果。
[0005]國內(nèi)發(fā)明專利CN101173182公開一種新型原油乳狀液靜電脫水器，用于直接處理油田生產(chǎn)原油脫水，該設(shè)備由豎直安裝的聚結(jié)部分和水平布置的沉降分離部分構(gòu)成。該方法雖能夠用于高含水原油初步油水分離，但水滴聚結(jié)和分離分別在兩個設(shè)備中進(jìn)行，聚結(jié)后進(jìn)入沉降設(shè)備過程中可能導(dǎo)致返混，降低效率，同時設(shè)備多、投資高；另一方面其豎直安裝的聚結(jié)部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，筒式狹窄流道也限制了設(shè)備的處理量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理的工藝，對劣質(zhì)原油脫鹽脫水并對該過程成中產(chǎn)生的乳化液進(jìn)行靜電場分離，分離后原油全部回?zé)?，徹底解決煉油廠加工劣質(zhì)原油導(dǎo)致電脫鹽罐內(nèi)乳化油堆積嚴(yán)重、電流增大、脫鹽脫水效果差等問題。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，破乳劑直接注入劣質(zhì)原油泵前管線，經(jīng)原油泵混合后輸出，二級電脫鹽排水注入原油泵與一級靜態(tài)混合器間管線上，原油、破乳劑和二級電脫鹽排水經(jīng)過一級靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入一級電脫鹽罐，經(jīng)注水泵來的注水與一級電脫鹽后原油混合后經(jīng)二級靜態(tài)混合器進(jìn)入二級電脫鹽罐，二級電脫鹽后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置；其特征在于:電脫鹽罐內(nèi)的乳化液經(jīng)乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分離罐，自下而上流動，完成乳化液的分離過程。
[0009]本發(fā)明一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其進(jìn)一步特征在于:所述破乳劑通過破乳劑泵注入劣質(zhì)原油泵前管線。電脫鹽罐內(nèi)的乳化液經(jīng)乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分離罐，自下而上流動，依次經(jīng)過絕緣電極形成的強(qiáng)弱不同的電場區(qū)域，乳化液中水滴在電場作用下極化、碰撞、聚結(jié)、沉降，完成乳化液的分離過程，分離出原油進(jìn)入原油泵前管線回?zé)?，靜電場分離罐排水中含有大量極性物質(zhì)和無機(jī)鹽，與一級電脫鹽罐排水一起進(jìn)入排水系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其進(jìn)一步特征在于:所述二級電脫鹽后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置，一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出，與二級電脫鹽罐內(nèi)經(jīng)二級乳化液抽出設(shè)備抽出的乳化液合并后進(jìn)入靜電場分離罐。
[0011]本發(fā)明一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其進(jìn)一步特征在于:所述二級電脫鹽后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置，一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分離罐。
[0012]本發(fā)明上述方案將乳化液或乳化液及水層外排后，可以使原電脫鹽裝置油水界位清晰穩(wěn)定，脫鹽率提高，降低電脫鹽電流，降低能耗。
[0013]本發(fā)明的獨(dú)特之處在于上述技術(shù)方案中采用靜電場分離罐，該裝置可采用立式或臥式罐結(jié)構(gòu)，內(nèi)部采用絕緣電極，絕緣電極能夠適應(yīng)進(jìn)料高含水現(xiàn)狀，保證在高含水條件下不發(fā)生漏電、跳閘現(xiàn)象，同時又能通過靜電場作用加速乳化液中水滴聚結(jié)沉降，實現(xiàn)劣質(zhì)原油乳化液的高效油水分離。
[0014]本發(fā)明中絕緣電極所用絕緣材料可以采用大家熟知的聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、陶瓷、玻璃、有機(jī)玻璃等中的一種，絕緣材料與金屬電極可以米用包覆、涂覆、熱縮、噴涂、澆鑄等方法緊密結(jié)合，制作好的電極保證絕緣和密封。
[0015]本發(fā)明中絕緣電極的結(jié)構(gòu)可采用水平式和吊掛式，優(yōu)選水平式。電極層數(shù)和電場強(qiáng)度可根據(jù)處理乳化液的含水量靈活調(diào)節(jié)，含水量高可采用三層或多層電極，含水量低可采用二層或三層電極，電場強(qiáng)度分布自下而上可按由弱到強(qiáng)布置，也可采用強(qiáng)-弱-強(qiáng)、弱-強(qiáng)-弱等布置方式，由于絕緣電極不存在因形成水鏈而導(dǎo)電的風(fēng)險，電場強(qiáng)度的布置更加靈活。
[0016]本發(fā)明技術(shù)方案選擇可根據(jù)原油性質(zhì)確定，對于劣質(zhì)化嚴(yán)重原油，如果一級電脫鹽罐和二級電脫鹽罐均存在較厚乳化層，則選擇一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出，與二級電脫鹽罐內(nèi)經(jīng)二級乳化液抽出設(shè)備抽出的乳化液合并后進(jìn)入靜電場分離罐；如果二級電脫鹽罐乳化不嚴(yán)重，則選擇一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分尚罐。
[0017] 本發(fā)明采用靜電場分離罐對原預(yù)處理過程中難處理的乳化液進(jìn)行分離，處理量不超過原油總處理量的20%，通常僅為原油總處理量的1_10%，靈活易操作，設(shè)備投資小。
[0018]本發(fā)明采用靜電場分離裝置分離后原油脫除了大量鹽類、雜質(zhì)和極性物質(zhì)，能夠順利回到原油泵前進(jìn)行回?zé)?，既解決乳化難題又避免原油浪費(fèi)。
[0019]本發(fā)明首次將采用絕緣電極的靜電場分離罐用于原油預(yù)處理過程，在基本不改變原電脫鹽預(yù)處理工藝流程基礎(chǔ)上，解決了劣質(zhì)原油加工過程中的嚴(yán)重乳化問題，消除原電脫鹽罐內(nèi)乳化層，降低了原電脫鹽裝置電流，提高原電脫鹽裝置脫鹽脫水效率，使分離后原油順利回?zé)?，既降低能耗由?jié)約原料。
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和【具體實施方式】并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝裝置示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明另一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝裝置示意圖。
[0023]圖中所示附圖標(biāo)記為:1-原油泵，2-破乳劑泵，3-注水泵，4-一級靜態(tài)混合器，5- 一級電脫鹽罐，6- 二級靜態(tài)混合器，7- 二級電脫鹽罐，8- —級乳化液抽出設(shè)備，9- 二級乳化液抽出設(shè)備，10-靜電場分離罐，11-絕緣電極，12-變壓器，13- 一級電脫鹽罐排水口，14- 二級電脫鹽后原油排出口，15-靜電場分離罐排水口。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖和【具體實施方式】并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
[0025]如附圖1所示，本發(fā)明提供的劣質(zhì)原油預(yù)處理裝置，包括原油泵1，破乳劑泵2，注水泵3，一級靜態(tài)混合器4，一級電脫鹽罐5，二級靜態(tài)混合器6，二級電脫鹽罐7，一級乳化液抽出設(shè)備8, 二級乳化液抽出設(shè)備9,靜電場分尚罐10。靜電場分尚罐10內(nèi)部安裝有絕緣電極11，絕緣電極11通過絕緣吊掛和高壓引入裝置與變壓器12相連。上述設(shè)備之間通過原油管線、注水管線、注劑管線和分離后原油管線相連，進(jìn)出罐的管線上安裝有控制閥。
[0026]附圖1所示一級乳化液抽出設(shè)備8和二級乳化液抽出設(shè)備9安裝在電脫鹽罐內(nèi)乳化層部位，應(yīng)能夠使乳化液均勻抽出，盡量避免造成電脫鹽罐內(nèi)液位波動。根據(jù)電脫鹽裝置進(jìn)料方式不同選擇不同的抽出設(shè)備和分布位置，如果電脫鹽裝置采用平流進(jìn)料，則抽出設(shè)備應(yīng)該靠近電脫鹽裝置出口端附近；如果采用下進(jìn)上出，抽出設(shè)備應(yīng)均勻分布在整個乳化層。根據(jù)乳化液的分布達(dá)到最佳抽出效果。
[0027]附圖1所示靜電場分離罐10中絕緣電極11分布在罐體中上部，通過聚緣吊掛和高壓引入與變壓器12相連，絕緣電極通過絕緣材料固定在罐壁上。由于絕緣電極不存在導(dǎo)電風(fēng)險，允許任意含水量乳化液進(jìn)料，在電場作用下加速油水分離。
[0028]附圖1所示劣質(zhì)原油預(yù)處理裝置的具體流程如下:破乳劑通過破乳劑泵2直接注入劣質(zhì)原油泵前管線，經(jīng)原油泵I混合后輸出，二級電脫鹽排水注入原油泵I與一級靜態(tài)混合器4間管線上，原油、破乳劑和注水經(jīng)過一級靜態(tài)混合器4混合后進(jìn)入一級電脫鹽罐5，經(jīng)注水泵3來的注水與一級脫后原油混合后經(jīng)二級靜態(tài)混合器6進(jìn)入二級電脫鹽罐，二級脫后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置。一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備8抽出，與二級電脫鹽罐7內(nèi)經(jīng)二級乳化液抽出設(shè)備9抽出的乳化液合并后進(jìn)入靜電場分離罐10，自下而上流動，依次經(jīng)過絕緣電極11形成的強(qiáng)弱不同的電場區(qū)域，乳化液中水滴在電場作用下極化、碰撞、聚結(jié)、沉降，完成乳化液的分離過程，分離出原油進(jìn)入原油泵I前管線回?zé)?，分離出水含有大量極性物質(zhì)和無機(jī)鹽，與一級電脫鹽罐排水一起進(jìn)入排水系統(tǒng)。
[0029]附圖2所示劣質(zhì)原油預(yù)處理裝置的具體流程如下:破乳劑通過破乳劑泵2直接注入劣質(zhì)原油泵前管線，經(jīng)原油泵I混合后輸出，二級電脫鹽排水注入原油泵I與一級靜態(tài)混合器間4管線上，原油、破乳劑和注水經(jīng)過一級靜態(tài)混合器4混合后進(jìn)入一級電脫鹽罐5，經(jīng)注水泵3來的注水與一級脫后原油混合后經(jīng)二級靜態(tài)混合器6進(jìn)入二級電脫鹽罐，二級脫后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置。一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備8抽出后進(jìn)入靜電場分離罐10，自下而上流動，依次經(jīng)過絕緣電極11形成的強(qiáng)弱不同的電場區(qū)域，乳化液中水滴在電場作用下極化、碰撞、聚結(jié)、沉降，完成乳化液的分離過程，分離出原油進(jìn)入原油泵I前管線回?zé)挘蛛x出水中含有大量極性物質(zhì)和無機(jī)鹽，與一級電脫鹽罐排水一起進(jìn)入排水系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，破乳劑直接注入劣質(zhì)原油泵前管線，經(jīng)原油泵混合后輸出，二級電脫鹽排水注入原油泵與一級靜態(tài)混合器間管線上，原油、破乳劑和二級電脫鹽排水經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入一級電脫鹽罐，經(jīng)注水泵來的注水與一級電脫鹽后原油混合后經(jīng)二級靜態(tài)混合器進(jìn)入二級電脫鹽罐，二級電脫鹽后原油進(jìn)入后續(xù)加工裝置；其特征在于:所述一級電脫鹽罐內(nèi)的乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出后進(jìn)入靜電場分離罐，完成乳化液的分離過程；或一級電脫鹽罐內(nèi)乳化液經(jīng)過一級乳化液抽出設(shè)備抽出，與二級電脫鹽罐內(nèi)經(jīng)二級乳化液抽出設(shè)備抽出的乳化液合并后進(jìn)入靜電場分離罐，完成乳化液的分尚過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其特征在于:所述進(jìn)入靜電場分離罐的乳化液，自下而上流動，依次經(jīng)過絕緣電極形成的強(qiáng)弱不同的電場區(qū)域，乳化液中水滴在電場作用下極化、碰撞、聚結(jié)、沉降，完成乳化液的分離過程，分離出原油進(jìn)入原油泵前管線回?zé)挘o電場分離罐排水與一級電脫鹽罐排水一起進(jìn)入排水系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其特征在于:所述靜電場分離罐采用立式或臥式罐結(jié)構(gòu)，內(nèi)部采用絕緣電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其特征在于:所述絕緣電極所用絕緣材料為聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、陶瓷、玻璃、有機(jī)玻璃中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的劣質(zhì)原油脫鹽脫水預(yù)處理工藝，其特征在于:所述絕緣電極的結(jié)構(gòu)為水 平式。
【文檔編號】C10G33/04GK104046381SQ201310095116
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】彭松梓, 崔新安, 李春賢, 李朝法, 申明周, 唐應(yīng)彪, 曹振興 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司