脱硫净化水pH值对电脱盐的影响

李庆梅，王 帝，王星明，马凤林，刁 宇

(中国石油天然气股份有限公司独山子分公司，新疆独山子 833600)

脱硫净化水pH值对电脱盐的影响

李庆梅，王 帝，王星明，马凤林，刁 宇

(中国石油天然气股份有限公司独山子分公司，新疆独山子 833600)

脱硫净化是将蒸馏装置和焦化装置排出的污水经处理后得到净化水的工艺。文章对脱硫净化水作为原油电脱盐注入水注入前后的水质组分进行了对比，发现电脱盐装置注入脱硫净化水时，电脱盐排出水中氯离子和部分金属离子质量浓度偏高，证明脱盐效果较好;同时研究了不同pH值的脱硫净化水作为电脱盐注入水对电脱盐系统原油乳化程度的影响;以及不同pH值的脱硫净化水、去离子水对电脱盐脱盐效果的影响。阐明了脱硫净化水pH值在6～9时不会影响电脱盐的脱盐效果，电脱盐系统不会产生乳化，而pH值小于6或pH值大于9时，电脱盐的脱盐效果不佳，且电脱盐系统的原油轻微乳化。脱硫净化水充分回收利用对于水资源紧缺地区节约水资源显得尤为重要。

脱硫净化水 电脱盐 pH值 脱盐效果

原油电脱盐是炼油厂最重要的原油预处理工艺，电脱盐工艺及流程决定着电脱盐效果的好坏，是影响原油电脱盐效果的关键。原油电脱盐效果又是直接影响常减压蒸馏装置设备腐蚀和原油二次加工催化剂中毒失活主要因素，而电脱盐注水的水质好坏，又对脱盐效果有非常大的影响。因此，选择水质较好的电脱盐注水，对于提高原油脱盐效果，减轻设备腐蚀和催化剂中毒失活等是非常重要的。目前水资源越来越紧缺，为了节约用水某石化厂将脱硫净化水回收利用，在加工混合原油(14%0号原油和86%哈油)时，在电脱盐设备中加入不同pH值的脱硫净化水和去离子水进行了对脱盐效果影响的试验研究。

图1 脱硫净化水处理及用途工艺流程Fig.1 The process of desulfurization purification water treatment and application

1 脱硫净化水处理工艺流程

脱硫净化水处理及用途工艺流程见图1。

2 脱硫净化水的水质状况

2.1 电脱盐前脱硫净化水的水质状况

对一个时间段脱硫净化水中杂质质量浓度进行了调查和统计，结果见表1。

表1 脱硫净化水介质调查Table 1 desulfurization purification water quality investigation mg/L

由表1中分析结果可知，除pH值偏高外，脱硫净化水中H2S、硫酸盐和碳酸盐(Ca2+，Mg2+和Fe2+，Fe3+)、NaCl(Na+)等物质含量都较低，但是含有一定量NH3-N。通常当脱硫净化水pH值大于10时，作为电脱盐的注水，易导致脱盐罐中出现油水界面乳化层增厚现象，且脱盐排水易带油。该装置脱硫净化水的pH值接近于10，它对原油乳化和电脱盐有多大影响，还要通过试验证明。

2.2 电脱盐的排出水情况

对脱硫净化水为电脱盐注水后电脱盐的排出水情况进行了调查和统计，经过电脱盐装置后排出水的介质质量浓度见表2。

表2 电脱盐排出水介质调查Table 2 the electric desalting discharge water quality investigation mg/L

由表1与表2结果对比可知:电脱盐排出水和注入水相比，Cl－和金属离子(在原油中以无机盐形式存在)质量浓度增加。

3 脱硫净化水对电脱盐的影响

3.1 pH值对原油乳化影响

脱硫净化水pH值偏高，在原油的酸值不高(0.12 mgKOH/g)的情况下能否造成原油强烈乳化需要通过试验证明。脱硫净化水作为电脱盐注入水时，其中的氨氮会与原油中环烷酸形成胺盐，它是一种乳化剂，具有很强的乳化能力，从减少金属无机盐水解的角度考虑，注水应呈现中性或微酸性更好。

针对某石化公司炼油厂加工的混合原油，首先采用GT922型破乳剂进行电脱盐试验，观察加入不同pH值(加入不同量的碱性物质调节所得)的脱硫净化水和去离子水作为电脱盐注水造成的乳化情况，试验条件如下:破乳剂加入:25 mg/L;注水量:10%;试验温度:(75±2)℃;在原油中加入水和破乳剂使其充分混合，且在恒温水浴中破乳沉降，试验结果见表3。

表3 加入不同pH值水的油水分离情况Table 3 the water with different pH values of oil-water separation condition

由表3可以看出，在电脱盐的原油中注入pH值大于8的脱硫净化水时，油水分离界面较清晰，但脱出水略浑浊(即排出水中略含油);而在电脱盐的原油中注入pH值小于5的脱硫净化水时，油水分离界面不清晰，从试验情况来看，电脱盐注水的pH值在6～8时，较为合适。

脱硫净化水是一种碱性水，原油中胶质、沥青质等天然乳化剂形成的油包水型(W/O)乳状液的稳定性与pH值有关［1］。一方面，天然乳化剂与碱性水接触会使W/O型乳状液界面膜的强度降低，有利于破乳剂的破乳脱水;另一方面，脱硫净化水作为原油脱盐注水时，有部分氨化合物截留在原油中，可能会有一部分与原油中的环烷酸形成胺盐，对原油破乳脱水不利。

从试验结果看，目前，10 Mt/a蒸馏装置使用脱硫净化水(pH值在9.5左右)作为电脱盐注水，会引起电脱盐装置预处理原油的轻微乳化。

3.2 pH值对脱盐效果影响

考察了不同pH值的脱硫净化水、去离子水对原油电脱盐结果的影响。试验采用的破乳剂注入量:25 mg/L;注水量:4%;温度:130℃;弱电场:700 V/cm;强电场:1 000 V/cm，在原油中加入不同pH值的脱硫净化水和去离子水，观察其对电脱盐脱盐效果的影响，试验结果见表4。

表4 不同pH值水对脱盐效果影响Table 4 The effect of water desalting in different pH

由表4可以看出:

(1)脱硫净化水和去离子水作为电脱盐的注水在pH值相同情况下，脱盐效果相当;原油脱后含盐均能达到某石化公司标准要求。

(2)电脱盐注入水的pH值对原油脱盐效果有影响。当脱硫净化水的pH值范围在6～9时，原油脱后盐含量较低，而脱硫净化水的pH值大于9或小于6时，原油脱后盐含量较高;电脱盐注脱硫净化水较合适的pH值范围应略显碱性或中性(pH值在6～9)，脱硫净化水的pH值只要小于10，则能作为电脱盐的注入水使用。

4 结论

(1)在现有原油和电脱盐工艺操作条件下，脱硫净化水作为电脱盐的注水，原油脱后含盐量能够达到某石化公司对电脱盐的脱盐要求;

(2)试验表明pH值大于9或小于6会造成电脱盐罐内原油轻微乳化，影响原油电脱盐效果;

(3)从减少金属无机盐的水解和不产生乳化的角度考虑，电脱盐注水pH值在6～7时电脱盐效果更好。

［1］邓春光，张林，唐同庆.脱硫净化水在原油电脱盐中的应用［J］. 石油化工腐蚀与防护，2001，18(2):33-34，45.

Impact ofpH Value of Desulfurizated Purified Water on electro－static Desalting

Li Qingmei，Wang Di，Wang Xingming，Ma Fenglin，Diao Yu
(PetroChina Dushanzi Petrochemical Company，Dushanzi，Xinjiang 833600)

The desulfurization purification is a purification process to produce purified water by desulfurization of waste water from crude distillation unit and delayed coking unit.Through the analysis of desulfurized purified water and comparison of water quality before and after desalting when desulfurized purified water is used as desalting injection water，it is found that chlorine ions and mass concentration in drainage water are higher when desulfurized purified water is injected into the desalting unit，which indicates that a good desalting performance has been achieved.The impact of desulfurized water with different pH values as desalting injection water on emulsion breaking of crude oil in crude oil desalting and the impact of desulfurized water with different pH values and de－ionized water on desalting efficiency are studied.When pH value of desulfurized water is 6～9，there is no impact on desalting efficiency and no emulsion in electro－static desalting system.When pH value is lower than 6 or greater than 9，the desalting efficiencyt goes down，and high emulsion of crude oil is seen in desalting system.The recovery and reutilization of desulfurized purified water is very important in water saving in the region where there are tight water sources.

desulfurized purified water，electro －static desalting，pH value，desalting efficiency

TE868

A

1007－015X(2012)03－0020－03

2012－02－ 14;修改稿收到日期:2012－04－09。

李庆梅(1967－)，高级工程师，现在中国石油天然气股份有限公司独山子分公司研究院防腐研究中心从事炼化工艺防腐蚀工作。E-mail:yjy_lqm@petrochina.com.cn。

(编辑 寇岱清)