原油预处理课件

原油预处理

主要内容★

原油的预处理的目的★

原油脱盐脱水的原理★电脱盐方法★电脱盐的操作条件★电脱盐的工艺流程和设备★电脱盐过程的操作知识目标1、了解原油预处理的作用和必要性。2、掌握原油电脱盐脱水的原理和方法。3、理解原油二级电脱盐脱水的工艺流程和操作条件。4、了解原油电脱盐脱水所用的设备结构特点。5、根据事故现象会分析事故原因和提出解决方案。一、原油预处理的必要性原油中含水、含盐的影响（1）增加能量消耗水汽化潜热大（2255KJ/Kg），含水增加加工过程的燃料和冷却水消耗。换热器、加热炉中，水蒸发后盐析出形成盐垢。

一、原油预处理的必要性（2）干扰常压塔的平稳操作水的分子量小，汽化后塔内汽相负荷急剧增大，导致蒸馏过程波动，影响正常操作，严重时会引起分馏塔超压或出现冲塔事故。一、原油预处理的必要性（3）腐蚀设备一、原油预处理的必要性（4）影响二次加工过程Na+对分子筛催化剂的晶格有破坏作用，造成分子筛催化剂的永久性失活。盐含量高的渣油在延迟焦化时，加热炉炉管结焦，产物石油焦中灰分增加。要求：设渣油流化催化裂化：含盐量<3mg/L，含水<0.2%；

无渣油流化催化裂化：含盐量<5mg/L，含水<0.3%；二、原油脱盐脱水原理原油中盐和水的存在形式除小部分以结晶状态悬浮于原油中外，绝大部分盐溶解于水中。溶解了绝大部分盐的水以微粒状态均匀地分散于油中，形成稳定的油包水型乳化液。原油脱盐脱水原理通过脱水达到脱盐的目的三、电脱盐脱水方法热脱水T升高，油品粘度下降，水的密度随温度升高而下降的幅度比原油变化小。化学脱水加入水包油型破乳剂，破坏乳化膜，使水滴聚集长大。电脱水采用高压电场使微小水滴合并结合成大水滴。三、电脱盐脱水方法其中，

K-原油介电常数；

E-电场强度；

R-水滴半径；

L-两水滴间中心距离四、电脱盐脱水的操作条件脱盐温度脱盐温度：110~140℃。原因：使原油粘度减小，减小水滴运动阻力，利于水滴运动。降低油水界面张力，水滴受热膨胀，使乳化膜减弱，有利于破乳和聚结。过高可不可以？温度过高，原油电导率增加，电耗增加。温度升高，油蒸汽压升高，操作压力增大。四、电脱盐脱水的操作条件四、电脱盐脱水的操作条件操作压力脱盐罐必须在一定压力下进行（原因：要让整个体系保持液相操作，避免原油中的轻组分和水汽化，引起油层搅动，影响水的沉降分离。）操作压力一般为：0.8~2MPa（操作压力根据原油中轻组分含量和加热温度而定）四、电脱盐脱水的操作条件注水量注水的目的？溶解悬浮于原油中的部分盐增大含水量很低的原油中的含水量，从而增大偶极聚结作用力。四、电脱盐脱水的操作条件注水的水质氨氮含量<40mg/L，氯化物含量<300mg/L，PH<8四、电脱盐脱水的操作条件注水的位置根据原油含盐、含水量选择。对于易乳化原油，注水点位置在混合阀前；对于含盐高的原油可在原油泵之后注入，并且适当提高注水量。较早设计：一级注水在原油泵入口，可提高油水混合强度，但由于离心泵的过度混合，会增加破乳难度。目前：大部分装置将注水点移至换热系统后进脱盐罐前，也有一些装置将注水点放到换热系统前，可以使油水混合均匀，可取消静态混合器，又避免离心泵地位过度混合，而且较高温度洗涤水（约80℃）的注入可减少无机盐及悬浮杂质在换热器中的结垢，降低原油粘度，提高原油在换热器中的传热系数。但：水需要高压注入，增加了换热器的热负荷。四、电脱盐脱水的操作条件破乳剂的用量一般为：10~30ug/g说明：对不同原油应据实验或工厂生产验证选择合适的破乳剂和用量（大庆原油注破乳剂BP-169，10~20ug/g；胜利原油注破乳剂2040，约10ug/g）。注破乳剂位置一级：原料泵入口前二级：一级罐原油出口处四、电脱盐脱水的操作条件电场强度E输入电压和电极板间距决定了E和停留时间，它们是影响脱盐效率和电耗的重要因素。电场强度E↗，F↗，脱盐效果↗。但提高E有一定限度。当E≥电场临界分散梯度时，水滴受电分散作用↗，大水滴易“爆裂”再度分散，且电耗也大。文献介绍的电场临界分散梯度为4.70kV/cm。我国现时各炼厂采用的实际电场强度E为0.8~2.0kV/cm。四、电脱盐脱水的操作条件脱盐罐的界位脱盐罐的界位：脱盐罐底部的水层高度。界位过高，水层进入电场，电导率增加，引起脱盐电流升高，甚至跳闸。界位过低：水与油没有分离完全就被排走，造成脱水带油。一般界位控制在30%~50%四、电脱盐脱水的操作条件混合强度原油注水后，为使水能够与油充分混合，需在注水点后安装混合装置。混合装置的构成：静态混合器和偏转球形调节阀。静态混合器：一段管道，内壁安装了几圈导向板，原油流经时，会破坏原有的流动状态，增加喘动效果，压降随原油处理量的大小而变。偏转球形调节阀：控制阀开度，全开时混合强度最小，压降值越大，混合强度越大。加工较低密度原油（API度=15~24）时，混合阀压差为30～80KPa；加工较高密度原油（API度=25~45）时，混合阀压差为50～130KPa四、电脱盐脱水的操作条件脱金属剂使用目的：脱去常规的脱盐方法难以脱去的钙镁盐。作用原理：进入原油后，与原油中的金属离子（钙镁离子）发生螯合作用，使其从油相转为水相再加以脱出。常规脱盐时：以CO32-和SO42-形式存在的钙盐，随温度升高，在水中的溶解度减小，100℃以上溶解度更小，只能靠水的洗涤作用除去一部分。以非啉键合存在的有机化合物钙镁盐（如环烷酸和酚盐等），溶于油而不溶于水。四、电脱盐脱水的工艺流程和设备电脱盐罐形状和结构随着原油电脱盐工艺的不断发展而改变，外形经历了立式、球形和卧式容器三个阶段。立式电脱盐罐：处理量小、管路复杂，难以分配均匀。球形电脱盐罐：体积较大，生产效率高，压力较低，但金属耗量大，安装复杂，费用昂贵，不能和原油蒸馏装置建在一起。卧式电脱盐罐：直径不大，延长设备长度可满足生产能力的要求。（国内多采用）四、电脱盐脱水的工艺流程和设备四、电脱盐脱水的工艺流程和设备工作原理原油由分配管进入弱电场区，在水平截面上匀速上升，在电场作用下小水滴聚结成大水滴，以自由沉降速度克服原油上升的速度向下沉降，在弱电场中原油含水量变化很大，由下向上含水量逐渐减少，越往下含水量越高，原油中的水大部分在该区被脱除，所以弱电场对脱盐脱水起着很重要的作用。经过弱电场的原油继续上升进入两层极板间的强电场区域，将剩余在原油中的微量水滴进一步脱除，这一区域对原油脱水起着关键性的作用。经过脱盐脱水后的原油上升到油层，在这里由集合管将原油送出罐外，在罐底部为水区，水区的水由水集合管排出。五、电脱盐脱水的操作装置的投用电脱盐单元投用的时间：有的装置在常减压蒸馏装置开正常以后再开，有的装置在开工中途投用电脱盐，有的装置开工时就带着电脱盐打循环。中途投用：可以尽快地利用电脱盐进行脱盐