超声波-电脱盐技术在常减压蒸馏中的应用

薛彩霞， 陈玉涌

（陕西省石油化工学校，陕西 西安 710061）

引 言

电脱盐是原油进入蒸馏前对其进行的第一道预处理工序。国内炼油厂大都采用破乳剂与高压电场联合使用的方法，即电脱盐脱水。在生产过程中，加入的破乳剂可以将稳定的乳化液转化为不稳定状态，从而达到脱盐脱水的目的。一般要求，脱后原油的含盐量不大于3mg/L，含水量不大于0.2%。由于破乳剂的使用，使得排出污水的处理存在一定的难度，经济费用较高。本文研究的是用超声波代替破乳剂的超声波-电脱盐技术的应用［1］。

本研究所处理的原油属于低硫中间石蜡基原油。

1 超声波-电脱盐流程

原装置采用的是二级交直流电脱盐技术，在一、二级电脱盐罐的混合阀前注入破乳剂，电场作用下使油水分离，分离后的污水排放到高浓污水处理装置进行处理。在应用超声波-电脱盐技术的组合时，首先要保证装置的原流程不变，然后在原油一、二级电脱盐罐和混合阀之间的管路上增加一条副线，将超声波作用区安装在副线上。即将超声波设备安装在进罐原油线上，原油加热到一定温度后，注入的净化水经混合阀后分两路进入超声波作用区，经超声波作用后的原油再进入电脱盐罐脱盐、脱水［2］。

2 超声波-电脱盐技术使用方案

2.1 空白标定

在破乳剂加入量及相关操作条件不变的情况下，每天上、下午各取1次样品，采集的数据作为空白数据。

2.2 超声波系统的使用

超声波系统投入使用，同时停用破乳剂。使用过程中，每天上、下午各取1次样品，对比数据，对超声波参数、电脱盐参数进行优化调整。在调整后的参数下进行运行，每天取样进行分析。

2.3 使用效果

2.3.1 超声波系统使用前、后的数据分析

对电脱盐系统进行超声波使用前、后的实验研究。原油脱盐后含盐分析的数据如表1所示。

表1 超声波投用前、后的一、二级电脱盐脱后含盐数据

使用超声波后，对一、二级电脱盐后的含盐情况进行为期1个月的跟踪分析，得到如第71页图1所示的结果。

图1 超声波使用后电脱盐后的含盐变化趋势

2.3.2 超声波破乳对电脱盐排水含油及COD的影响

生产过程中，由于加工量较大，电脱盐罐的沉降时间短，导致油水分离效果差，脱油带水情况较为严重。而使用超声波后，电脱盐脱水颜色变浅，杂质减少。表2为超声波使用前、后电脱盐总排水含油及COD数据结果。可以看出，使用超声波后，相同加工量下电脱盐总排水含油及COD均有明显下降，电脱盐总排水含油下降至49.43mg/L，下降了110.77mg/L；脱水COD下降至1 064mg/L，相比投用前下降了1 831mg/L。

图2、图3为电脱盐脱水含油及COD变化趋势。

表2 超声波投用前、后电脱盐总排水含油及COD对比情况

图2 相同加工量下电脱盐排水含油趋势对比

图3 相同加工量下电脱盐排水COD趋势对比

由图2和图3可以看出，在使用超声波破乳设备前，二级脱盐后的含盐平均值约为2.5mg/L，总脱除率约为91.67%；使用超声波后的总脱除率上升到95.6%，脱后含盐平均值下降到1.67mg/L。

在超声波使用初期，由于各项参数处于调整阶段，脱盐后的数据存在波动，从变化趋势图进行分析可知，后期的电脱盐脱后含盐数据趋于稳定。

3 经济效益

3.1 节省破乳剂的消耗

采用超声波破乳的方法代替了破乳剂破乳，节约了破乳剂的消耗。以加工原油500万t/a计算，破乳剂的单价以1.5万元/t计，若常减压装置电脱盐破乳剂的注入质量分数为12×10-6，则可节约费用约为90万元/a。

3.2 降低电脱盐原油的损失

采用超声波破乳代替破乳剂破乳后，脱水后的含油由原来的160.2mg/L下降到49.43mg/L。开工时间每年以8 400h计，原油的价格以3 600元/t计，则可节约费用约为3万元/a。

3.3 降低污水处理的难度和成本

未使用超声波破乳前，大量含有破乳剂成分的污水进入污水处理装置，不仅给污水处理带来了极大的困难，而且极大地增加了后续处理的成本。自使用超声波破乳之后，由于停注了破乳剂，使得污水中的油含量大大降低，减少了污水处理的难度及费用，具有明显的经济效益和环保效益。

4 结论

现场数据分析表明，使用超声波-电脱盐技术，脱盐系统运行平稳，工艺过程简单，具有低成本、低能耗、低污染、高效率、效果佳的优点。

［1］ 林世雄.石油炼制工程［M］.北京：石油工业出版社，2007.

［2］ 魏慧，裴心平，戴毓硕，等.超声波电脱盐破乳技术的应用研究［J］.中外能源，2013，18（4）：73-77.