电脱盐优化试验及效果

杨 峥，庄晓冬

(中国石油化工股份有限公司茂名分公司，广东茂名525011)

电脱盐优化试验及效果

杨 峥，庄晓冬

(中国石油化工股份有限公司茂名分公司，广东茂名525011)

原油电脱盐是减缓蒸馏装置腐蚀及降低二次加工装置催化剂中毒的重要工艺，由于加工油种切换频繁和掺炼索鲁士原油对电脱盐装置的平稳运行会造成非常大的影响。通过筛选，发现YS油溶性破乳剂对索鲁士油具有良好的脱盐效果，并对多油种具有良好的适应性;证实在脱盐温度大于125℃时对深度脱盐有明显效果;碱性净化水易致电脱盐排水浑浊。经改造优化后的第Ⅰ、第Ⅲ和第Ⅳ套电脱盐装置运行检测数据表明:通过采用合适的原油破乳剂以及提升电脱盐罐温度至135℃后，脱盐合格率大大提高，其中第Ⅳ套电脱盐装置脱盐合格率连续两年达100%。

电脱盐 破乳剂 脱盐洗涤水 脱盐温度

由于原油价格长期处于高价位，炼制劣质低价原油具有良好的性价比，但劣质油常造成原油脱水不清或脱盐不达标，加重了后续加工系统设备的腐蚀。针对电脱盐装置加工劣质油时出现的问题，通过实验室试验，对影响电脱盐效果的参数进行比对及现场优化调节，找到了适合劣质油的脱盐脱水工艺，从而达到提高劣质油品深度脱盐的水平。

1 改造前电脱盐装置运行状况

中国石油化工股份有限公司茂名分公司炼油系统有4套常减压蒸馏装置，除第Ⅳ套电脱盐装置在设计时直接采用大型交直流电脱盐技术外，第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ套电脱盐原装置均采用国产化的交流电脱盐技术，近年陆续改造为交直流电脱盐技术。因为加工的原油品种稳定，电脱盐的运行一直保持良好的状态，原油脱后盐的质量浓度长期保持在3 mg/L以下。2006年底开始掺炼含酸油及索鲁士等一些劣质油，第Ⅰ和第Ⅲ套电脱盐装置脱盐效果不理想，根据日常采样检测数据及现场电罐排水水色情况分析，在油种切换的期间和渗炼索鲁士油时电脱盐脱盐合格率通常较低(分别为44.19%和52.00%)，排水比较浑浊，说明目前的电脱盐装置罐运行状况不能满足对实际加工油种进行深度脱盐的需要。

另外，原来使用的破乳剂对油种的适应性差，应筛选更能适应多油种的原油破乳化剂;现有的电脱盐操作温度一般控制在110～120℃，不利于对重质原油的深度脱盐;采用汽提装置净化水作脱盐水，存在水质不理想的等问题。针对以上问题，装置大修期间对电脱盐装置进行了设备改造，并完善相应配套设施。

2 室内试验工作

2.1 破乳剂品种筛选

分别称取摇匀混合水的质量分数为10%的索鲁士伊重混油80 g于试管中，加热到80℃后，按30 μg/g的注入量依次加入待评定破乳剂，然后手握试管用力上下摇动试管，破乳剂混入油样后放回破乳剂评定仪恒温器，恒温80℃，接通1.2 kV高压电，时间为10 min，试验数据见表1。

由表1可知，YS和EC两种油溶性破乳剂能使脱后排水较清，这是因为对于油包水(W/O)型原油，它在油中较水溶性破乳剂易于均匀溶解，迅速扩散，能较快地接触到油－水界面，所以能较好的发挥其破乳作用。NS-1，2和3型破乳剂脱盐率虽然有78%左右，但脱水水色较油溶性的脱水水色浑浊。认为YS油溶性破乳剂具有对高稠性含酸油脱水速度快，脱水水色清的特点。

表1 破乳剂筛选Table 1 Demulsifiers of election

鉴于原油品种经常切换的现状，通常要求破乳剂有较好的广谱性能，为进一步考察其对其它油种的破乳效果，继续进行YS油溶性破乳剂广谱性能试验，试验结果见表2。

表2 破乳剂广谱性试验Table 2 Demulsifiers general experimentation

试验方法为:分别在5支试管中称入50 g预先加入水质量分数为10%并乳化好的原油，同时加入30 μg/gYS油溶性破乳剂，充分混合后在电脱盐试验仪中送电10 min后取出，观察并记录脱出水量，分析脱后盐含量、含水量。

试验结果证明，此油溶性破乳剂同样能满足其他劣质油种的破乳。

2.2 脱盐温度

温度升高原油的黏度降低，而原油的黏度降低与脱水效率的提高成直线关系，液滴直径的增大与沉降速度的增加成指数关系，因此升高进电脱盐装置的原油温度能显著地改变脱水效果，长期的研究与实践认为，一般原油电脱盐的最佳温度为100～120℃，重质油、黏度并形成稳定乳化液的原油或重油的脱盐温度要达到120～140℃。茂名分公司4套电脱盐装置的脱盐温度一般控制在110～120℃，在加工稠油时温度明显偏低，脱盐温度与脱盐率的关系见表3。由表3数据表明:第Ⅲ套电脱盐在炼索鲁士伊重油期间平均脱盐温度为115.2℃，平均脱盐率仅为82.02%。

表3 脱盐温度与脱盐率的关系Table 3 Desalination temperature VS rate of desalination

为此在实验室对该油样进行120～125℃脱盐比较，结果见表4。

由表4可知，随着脱盐温度升高，脱盐效果更佳，在125℃时仅二级脱后盐的质量浓度就低于3 mg/L。所以，电脱盐装置在炼制索鲁士伊重等劣质原油时温度应提高到120℃以上，利于劣质油脱盐脱水。

表4 高温电脱盐试验Table 4 High temperature electro-static desalting test

2.3 注水量与注水水质

原油在脱盐脱水前还需加入一定量的淡水，目的是洗出悬浮在原油中的盐，促使乳化液破乳，加强脱盐效果。注水量由原油盐含量而定，一般为原油加工量的5%左右。增加注水量，脱盐效果会提高，但注水过多，会引起电极间出现短路跳闸。

由于接炼的油种性质及本身含水量不同，茂名分公司Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ套电脱盐装置注水量也各有差异，Ⅰ套电脱盐因原油中带水乳化比较严重，脱后水含量比较高，所以注水量偏少;Ⅲ套电脱盐注水量接近10%，而Ⅳ套在5%左右，见表5。

表5 电脱盐装置注水情况Table 5 Electro-statro desalting water situation w，%

对注水水质的要求，除盐含量以外还有氧含量和氨含量等。氧含量高时会在脱盐温度下腐蚀金属。酸、碱性物质会改变乳化液的pH值，并与乳化液中的有机物等物质形成具有表面活性的乳化剂，加剧原油的乳化，出现油水乳化层增厚和排水带油。一般认为注新鲜水为好，软化水更好，如用汽提后的净化水要注意水的pH值和氨、盐含量问题。在实验室对净化水与新鲜水进行比较试验，结果见表6。

由表6得出:对于索鲁士伊重油，在注汽提净化水时由于酸碱度呈碱性使排水浑浊，建议当炼索鲁士伊重油排水浑浊时电脱盐应考虑改注新鲜水。

表6 试验结果Table 6 Test results

通过室内试验工作，认为评选出的YS油溶性破乳剂对劣质油具有良好的破乳脱盐脱水效果，提高脱盐温度至125℃以上对深度脱盐具有明显的作用，采用呈碱性的汽提装置净化水作为原油注水会使电脱盐排水更易浑浊。

3 电脱盐装置改造及优化试验后运行效果

在2007年、2008年和2011年Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ套常减压蒸馏装置大修期间，对3套装置电脱盐装置进行升级改造，除将第Ⅰ套常减压蒸馏装置的交流电脱盐改为交直流电脱盐外，还相应增加了油水混合器或混合阀，改变换热流程，提高电脱盐温度，使脱盐温度达到135℃以上。改造后工况及日常检测数据统计数见表7和8，可见选用高效油溶性破乳化剂和提高电脱盐温度并完善相关辅助设施后，电脱盐的合格率大幅提高。

表7 改造后电脱盐装置工况Table 7 Electro desalting conditions after the transformation

表8 电脱盐装置脱盐合格率Table 8 Desalting qualified rate of electro-static desalting %

4 结 语

加工油种变换频繁及重质稠油的掺炼，是造成电脱盐装置脱盐脱水率低的一个因素，应该选用具有适应多油种的破乳化剂;对旧电脱盐装置进行改造，完善油水混合等辅助设施，而且提高电脱盐温度至130℃对重质稠油深度脱盐是非常有效的方法。

(编辑 寇岱清)

Abstract:Electro－static desalting is an important process for mitigating the corrosion in crude distillation unit and reducing the poisoning of catalysts in the downstream units．The frequent crude oil variations and the blending of Suolus crude has a great impact on the stable operation of desalting unit．The testing and analysis concluded that the YS oil－soluble demulsifier had a good performance for desalting Suolus crude oil and an excellent adoptability to different crudes．The testing also proved that the desalting result was improved for deep desalting when desalting temperature was higher than 125℃．The alkali purified water would easily make desalter blowdown water turbid．The operation data of No．I，III and IV desalting units after optimization revamping show that on－specification rate of desalted crude oil is greatly increased through application of proper demulsifers and raising of desalting drum temperature to 135℃．The on－specification rate of desalted oil of No．IV desalter is 100%for consecutive two years．

Keywords:electro－static desalting，demulsifier，washing water，desalting temperature

Optimization Test of Electro－static Desalting and Results

Yang Zheng，Zhuang Xiaodong
(SINOPEC Maoming Petrochemical Company，Maoming，Guangdong 525000)

TE868

A

1007－015X(2012)05－0040－04

2012－04－10;修改稿收到日期:2012－08－02。

杨峥(1976－)，工程师，现从事炼油装置腐蚀与防护相关工作。E-mail:yangzh.mmsh@sinopec.com。