氨法脱酸前后原油中石油酸的分布

文 萍，李庶峰，李 传，邓文安

（ 中国石油大学（ 华东）化学工程学院，山东青岛 266555）

石油中的酸性组分一般是指环烷酸，其他羧酸，无机酸，酚类，硫醇等，其中环烷酸和其他有机酸可总称为石油酸[1-4]。 环烷酸在石油酸含量中占85 %以上，因此习惯上将石油酸笼统地称为环烷酸。

目前我国每年约有2 000 万t 原油属于高酸原油，所以我国许多炼厂面临高酸原油的问题。 高酸原油中还含有机酸， 其中大部分是环烷酸， 还有少量的脂肪酸，酚等，这些有机酸在＜180 ℃对设备腐蚀不大，但随着温度的升高，腐蚀变得非常厉害，塔壁，加热炉管腐蚀严重，如果炉管漏油，甚至会引起炼厂火灾和爆炸。高酸原油由于其酸值， 在进行溶剂精制对设备腐蚀厉害，所以必须进行脱酸处理[5-7]。

传统脱酸工艺是加碱精制， 由于耗费大量酸碱，三废不好处理，带来严重的环境污染问题。 因此选择了复合溶剂氨法脱酸。 该法简单，脱酸率高，两次脱酸率可达80 %以上，多数溶剂可以回收，有较高的工业价值。

本文选取3 种具有代表性的原油进行氨法脱酸，测定原油及其各组分酸值， 考察脱酸前后石油酸的规律。 以期为工业生产提供参考数据。

1 实验部分

1.1 实验原料

绥中36-1 原油，赵东原油，胜利管输油。

1.2 深色石油产品酸值测定方法

参照中华人民共和国国家标准GB/T18609-2001。

1.3 氨法脱酸

原油脱酸实验流程（ 见图1）。 反应温度55 ℃～60 ℃，搅拌速度200 r/min～300 r/min，反应时间30 min，沉降时间60 min，剂油比0.3～0.5（ 体积比）。

原油在脱酸过程乳化严重的需要加入破乳剂。 实验主要用非离子破乳剂OP 系列破乳剂和阳离子型破乳剂十六烷基三甲基溴化氨。

图1 原油脱酸流程图Fig.1 Flow chart of ammonia deacidification method

1.4 原油组分的分离

采用吸附色谱柱及沥青质测定器， 按照SH/T 0266-92（ 98）及SH/T 0509-92（ 98）方法进行测定。 将原油用正庚烷沉淀分离出庚烷沥青质和可溶质， 然后将可溶质在中性Al2O3色谱柱上进行分离，得到油分和胶质。

2 结果与讨论

2.1 原油脱酸前后酸值变化

绥中36-1 原油、赵东原油、胜利管输油酸值及一次脱酸、二次脱酸值数据（ 见表1）。

由表1 可以看出，不同原油酸值也相差很大，产地不同酸值也不同。 绥中36-1 原油经过一次脱酸后，酸值大大降低，脱酸率大约为40 %，经过二次脱酸后，总脱酸率约为80 %，脱酸比较彻底。

赵东原油经过一次脱酸后，酸值降低很大，脱酸率大于50%。二次脱酸酸值降低不大，总脱酸率约60%，脱酸效果一般。

胜利管输油，经过一次脱酸后酸值大大降低，脱酸率70%以上，二次脱酸后酸值降低更大，总脱酸率90%以上，脱酸十分彻底。 经过二次脱酸，胜利管输油的脱酸效果更好一些。这是因为，胜利管输油在脱酸时除了使用破乳剂外， 还经过多次的长时间的较高温度的脱酸，高温使破乳效果更好，多次分层使分层更彻底。

通过以上实验可以看出，氨法脱酸效果比较理想。两次脱酸率可达80 %，脱酸比较彻底。 加入破乳剂的脱酸效果会更好，高温破乳效果好，多次分层更彻底一些。

2.2 原油脱酸前后组分收率的变化

对绥中36-1 原油、赵东原油、胜利管输油进行组分分离，原油各组分的质量百分含量（ 见表2）。

由表2 可见，在3 种原油中，油分的含量最高，占原油的3/4 左右。有的甚至超过4/5。其中绥中36-1 原油，原油的油分含量在3/4 左右，胜利管输油、赵东原油的油分含量甚至超过4/5。 胶质含量次之，3 种原油的胶质含量都在10 %～20 %范围内。沥青质的含量最低，不到10.0%。绥中36-1 的沥青质含量最高，为4.6%，赵东原油沥青质含量最低，为1.0 %。

经过二次脱酸后，3 种原油的沥青质含量都有所降低。

表1 原油及一次脱酸、二次脱酸酸值Tab.1 Acid Number of Crude Oil in First Deacidification and Second Deacidification

表2 原油脱酸后各组分百分含量Tab.2 Fractions Yields of Crude Oil before and after Deacidification

2.3 原油各组分酸值

在用氨法脱酸的过程中， 原油中的环烷酸与氨水反应生成了乳化能力更强的环烷酸， 原油中的界面活性物质能造成较低的界面张力， 由于原油中的成膜物质吸附在油-水界面上形成了坚固的界面膜造成水滴聚结的障碍。而含环烷酸按油滴进入水中，则形成了水包油型乳状液，水包油型乳状液中，油珠表面带有大量的负电荷，扩散层很厚，油滴之间排斥力占主导地位，处于相对稳定状态。 原油脱酸前后各组分酸值（ 见表3）。

表3 原油各组分酸值Tab.3 Acid number in fractions of crude oils before and after deacidification

脱酸后，原油的油分，胶质和沥青质的酸值都相应的降低，胶质酸值降低的程度最大。

通过绥中36-1 原油和赵东原油原料后酸值的对比，可以得出：氨法脱酸使沥青质的酸值大大降低，脱酸过程脱除的酸主要是胶质中的酸。 酸值大的原油胶质脱出的酸更多。

2.4 石油酸在各组分中的分布

目前大多利用原油中的总酸值的大小判断其腐蚀性，而原油总酸值不能确切地反映其腐蚀性，因此必须了解石油酸在原油中的分布情况， 以便采取适宜的措施防止腐蚀。

用组分酸值占原油酸值的质量分数（ Aci）表示石油酸的分布，即Aci=组分酸值/原油酸值×100 %。 数据（ 见表4）。

表4 石油酸在各组分中的分布Tab.4 Petroleum acids distribution in fractions of crude oils

由表4 可以看出，脱酸前后，原油中的石油酸都是主要集中在胶质中，其次是油分中，在沥青质中分布最少。

对于每一种原油来说脱酸后， 沥青质中的石油酸比例比脱酸前要高。

3 结论

（ 1）脱酸后的原油酸值大大降低，脱酸率可达80 %以上。

（ 2）绥中36-1、赵东原油及胜利管输油及其脱酸后原油的石油酸主要分布在胶质中。

（ 3）脱酸后，原油的油分，胶质和沥青质的酸值都相应的降低，胶质酸值降低的程度最大。

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