原油電脫鹽工藝參數的選取

孫豐江

【摘要】原油的電脫鹽脫水過程實際上是原油的預處理過程，通過注水、注破乳劑使原油中的鹽類溶于水中，聚集成含鹽大水滴沉降于罐底，同時還會把原油中固體的機械雜質洗滌下來。隨著石油資源的不斷開發，目前世界上的商品原油不但其組分復雜，已逐漸脫離了產地的特點，由于其開采方式、在油田的處理方式以及運輸方式的變化，原油中各種有害于加工過程的雜質也十分復雜。因此，原油加工前的預處理就越發顯得重要了。目前，原油的電脫鹽脫水是煉油廠重要的原油預處理設施。

【關鍵詞】脫鹽脫水 預處理 聚集沉降

作為原油加工過程的第一道工序，電脫鹽裝置的主要作用是從原油中脫除鹽、水和其他雜質。原油中的無機鹽類主要是氯化物，其中氯化鈉占75%，氯化鈣占10%，氯化鎂占15%，氯化物會造成設備管線腐蝕及結垢，嚴重威脅后續加工裝置的長周期安全運行。隨著重油催化裂化技術和臨氫加工工藝的開發和應用，電脫鹽技術不僅僅是一種單純的防腐手段，已成為降低能耗，減輕設備結垢和腐蝕，脫除原油中堿金屬和重金屬以及改善產品質量的重要工藝過程，并直接關系到煉油廠的經濟效益。

1脫鹽溫度

脫鹽溫度是電脫鹽操作中的一個重要控制參數，設計控制一般都是采用原油與其他熱流介質進行換熱，溫度的高低對乳化液破乳和水滴沉降速度有顯著影響。降低油相的粘度，增加油水的密度差，增大水滴直徑，可加快水滴的沉降速度。

為了保證最大的沉降速度，脫鹽溫度選擇原則是：油水密度差盡可能大，原油粘度盡可能小。脫鹽原油溫度升高以后，原油粘度降低，水滴運動阻力減小，有利于水滴運動，溫度升高還使油水界面的張力降低，水滴受熱膨脹，使乳化液膜減弱，有利于破乳和聚結，另外溫度升高，增大了布朗運動速度，也增強了水滴的碰撞幾率，適當提高溫度有利用于破乳和水滴的沉降。但原油脫鹽溫度的提高要有一定的限度，目前，常減壓裝置設計原油進脫鹽罐溫度一般為120-140%，具體設計時，可根據生產狀況和原油密度適當提高設計溫度。

2電場強度

小水滴間的聚結力F與電場強度的平方成正比，同樣大小水滴間的聚結力可以表示為：F=6KEr（r/L）

式中F：水滴間的聚結力，N

K：原油介電常數，N/m

E：電場強度，V/cm

R：水滴半徑，cm

L：兩水滴間的中心距離，cm

根據公式，提高電場強度，可提高水滴間的聚結力，有利于電脫鹽，但超過一定的范圍再提高電場強度，對提高脫鹽率效果不大。因此國內各煉廠今年來所采用的電場強度都有所降低，一般弱電廠區的電場強度為0.3-0.4Kv/cm，強電廠區的電場強度為0.7～1.0 Kv/cm。

3注水

3.1.注水水質。電脫鹽所注洗滌水堿性過高會促進油水乳化，因此在操作條件優化過程中對所采用的洗滌水性質進行了分析，從分析數據看：軟化水最佳：新水pH值適宜但鹽含量相對較高：凈化水鹽含量較低但pH值高。如果凈化水的pH值控制在8以下，可以代替軟化水作為洗滌水。

3.2.注水量。注水的作用是溶解原油中的無機鹽及部分有機物，隨著洗滌水的排出而脫除鹽分。適當提高注水量可以提高水滴間的凝聚力，利于水滴聚結。當然，注水量不是越多越好，注水過多會影響電場的穩定，不利于點脫鹽操作。注水量大小應根據原油的性質來調整，目前注水量一般控制在原油量的2%-6%。

4混合強度

混合強度是電脫鹽的一個重要參數，原油含鹽脫除率，在很大程度上取決于原油與洗滌水和破乳劑的混合程度，充分的混合，能夠保證洗滌水、破乳劑與原油的含鹽水滴良好的接觸，使原油的含鹽水滴得到有效的稀釋，混合強度小很難保證脫鹽效果，混合強度大又會使乳化層太穩定不易破乳。

最優混合強度的選擇因原油品種和脫鹽罐內部結構的不同而各異，但其依據應是原油脫后含鹽量變化的總趨勢。電脫鹽系統可根據所加工的原油品種和脫鹽罐內部結構的實際情況選擇最優的混合強度，提高原油脫鹽效果。根據實際生產數據，加工較低密度的原油時，混合閥壓差采用30-80kPa；加工較高密度的原油時，混合閥壓差采用50～130kPa。

5破乳劑

在脫鹽過程中注入破乳劑，以破壞油水乳化膜，并防止洗滌水滴外面生成乳化膜。破乳劑的注入量隨原油的性質、脫鹽的要求、脫鹽的工藝條件的不同而變化，一般水溶性破乳劑的注入量在20～40mg/L、油溶性破乳劑的注入量在3-25 mg/L。破乳劑也是一種表面活性劑，如果注入量過大，會造成脫鹽原油乳化加劇，進而影響原油的脫鹽效果，同時還會造成含鹽污水水質變差，給污水的凈化帶來困難。

原油破乳劑的使用具有很強的針對性，不同性質、不同類型的原油，使用破乳劑的類型也不相同，因此在破乳劑的使用上要嚴格篩選。一般要求所選用的破乳劑有如下特點：1、具有較強的表面活性；2、具有良好的濕潤性能；3、具有足夠的絮凝能力；4、具有很高的凝結能力。破乳劑在使用時，對水溶性破乳劑要先在專用容器中配制成1%～2%的水溶液、油溶性破乳劑以原有的商品狀態使用，用專用的小容量計量泵加進原油中。

6電脫鹽界位

油水界面控制適當才能保證穩定工作，是脫鹽脫水和排水含量都控制到最好的情況。脫鹽罐的油水界面為油水接觸的過渡區，必須保持在低于脫鹽罐下極板的某個位置，界位太低易造成切水帶油，較高的界位可使弱電場場強得到提高，從而改善脫鹽效果，但界位過高易使原油帶水，引起脫鹽電流波動造成脫鹽變壓器跳閘，因此在實際操作中，要控制適宜的脫鹽界位。該煉廠電脫鹽罐的罐身均設有四個放樣管，對于這種電脫鹽罐，要保證最上部的放樣管不能見水最下部的放樣管不能見油，油水界位最好能控制在中間兩個放樣管之間。

結論：原油電脫鹽最佳工藝條件：操作壓力：0.98-1.11MPa：操作溫度：120-140%；注水量：2%-6%（占原油）；注破乳劑量：25PPm（占原油）；工作電壓：20KV；輸入電流：2zA；油水界位控制：52～56%：混合閥壓差：較低密度的原油采用30-80kPa：較高密度的原油采用50-130kPa；排污水溫度：75～80℃。endprint