原油預處理課件

原油預處理

主要內容★

原油的預處理的目的★

原油脫鹽脫水的原理★電脫鹽方法★電脫鹽的操作條件★電脫鹽的工藝流程和設備★電脫鹽過程的操作知識目標1、了解原油預處理的作用和必要性。2、掌握原油電脫鹽脫水的原理和方法。3、理解原油二級電脫鹽脫水的工藝流程和操作條件。4、了解原油電脫鹽脫水所用的設備結構特點。5、根據(jù)事故現(xiàn)象會分析事故原因和提出解決方案。一、原油預處理的必要性原油中含水、含鹽的影響（1）增加能量消耗水汽化潛熱大（2255KJ/Kg），含水增加加工過程的燃料和冷卻水消耗。換熱器、加熱爐中，水蒸發(fā)后鹽析出形成鹽垢。

一、原油預處理的必要性（2）干擾常壓塔的平穩(wěn)操作水的分子量小，汽化后塔內汽相負荷急劇增大，導致蒸餾過程波動，影響正常操作，嚴重時會引起分餾塔超壓或出現(xiàn)沖塔事故。一、原油預處理的必要性（3）腐蝕設備一、原油預處理的必要性（4）影響二次加工過程Na+對分子篩催化劑的晶格有破壞作用，造成分子篩催化劑的永久性失活。鹽含量高的渣油在延遲焦化時，加熱爐爐管結焦，產物石油焦中灰分增加。要求：設渣油流化催化裂化：含鹽量<3mg/L，含水<0.2%；

無渣油流化催化裂化：含鹽量<5mg/L，含水<0.3%；二、原油脫鹽脫水原理原油中鹽和水的存在形式除小部分以結晶狀態(tài)懸浮于原油中外，絕大部分鹽溶解于水中。溶解了絕大部分鹽的水以微粒狀態(tài)均勻地分散于油中，形成穩(wěn)定的油包水型乳化液。原油脫鹽脫水原理通過脫水達到脫鹽的目的三、電脫鹽脫水方法熱脫水T升高，油品粘度下降，水的密度隨溫度升高而下降的幅度比原油變化小?；瘜W脫水加入水包油型破乳劑，破壞乳化膜，使水滴聚集長大。電脫水采用高壓電場使微小水滴合并結合成大水滴。三、電脫鹽脫水方法其中，

K-原油介電常數(shù)；

E-電場強度；

R-水滴半徑；

L-兩水滴間中心距離四、電脫鹽脫水的操作條件脫鹽溫度脫鹽溫度：110~140℃。原因：使原油粘度減小，減小水滴運動阻力，利于水滴運動。降低油水界面張力，水滴受熱膨脹，使乳化膜減弱，有利于破乳和聚結。過高可不可以？溫度過高，原油電導率增加，電耗增加。溫度升高，油蒸汽壓升高，操作壓力增大。四、電脫鹽脫水的操作條件四、電脫鹽脫水的操作條件操作壓力脫鹽罐必須在一定壓力下進行（原因：要讓整個體系保持液相操作，避免原油中的輕組分和水汽化，引起油層攪動，影響水的沉降分離。）操作壓力一般為：0.8~2MPa（操作壓力根據(jù)原油中輕組分含量和加熱溫度而定）四、電脫鹽脫水的操作條件注水量注水的目的？溶解懸浮于原油中的部分鹽增大含水量很低的原油中的含水量，從而增大偶極聚結作用力。四、電脫鹽脫水的操作條件注水的水質氨氮含量<40mg/L，氯化物含量<300mg/L，PH<8四、電脫鹽脫水的操作條件注水的位置根據(jù)原油含鹽、含水量選擇。對于易乳化原油，注水點位置在混合閥前；對于含鹽高的原油可在原油泵之后注入，并且適當提高注水量。較早設計：一級注水在原油泵入口，可提高油水混合強度，但由于離心泵的過度混合，會增加破乳難度。目前：大部分裝置將注水點移至換熱系統(tǒng)后進脫鹽罐前，也有一些裝置將注水點放到換熱系統(tǒng)前，可以使油水混合均勻，可取消靜態(tài)混合器，又避免離心泵地位過度混合，而且較高溫度洗滌水（約80℃）的注入可減少無機鹽及懸浮雜質在換熱器中的結垢，降低原油粘度，提高原油在換熱器中的傳熱系數(shù)。但：水需要高壓注入，增加了換熱器的熱負荷。四、電脫鹽脫水的操作條件破乳劑的用量一般為：10~30ug/g說明：對不同原油應據(jù)實驗或工廠生產驗證選擇合適的破乳劑和用量（大慶原油注破乳劑BP-169，10~20ug/g；勝利原油注破乳劑2040，約10ug/g）。注破乳劑位置一級：原料泵入口前二級：一級罐原油出口處四、電脫鹽脫水的操作條件電場強度E輸入電壓和電極板間距決定了E和停留時間，它們是影響脫鹽效率和電耗的重要因素。電場強度E↗，F(xiàn)↗，脫鹽效果↗。但提高E有一定限度。當E≥電場臨界分散梯度時，水滴受電分散作用↗，大水滴易“爆裂”再度分散，且電耗也大。文獻介紹的電場臨界分散梯度為4.70kV/cm。我國現(xiàn)時各煉廠采用的實際電場強度E為0.8~2.0kV/cm。四、電脫鹽脫水的操作條件脫鹽罐的界位脫鹽罐的界位：脫鹽罐底部的水層高度。界位過高，水層進入電場，電導率增加，引起脫鹽電流升高，甚至跳閘。界位過低：水與油沒有分離完全就被排走，造成脫水帶油。一般界位控制在30%~50%四、電脫鹽脫水的操作條件混合強度原油注水后，為使水能夠與油充分混合，需在注水點后安裝混合裝置?；旌涎b置的構成：靜態(tài)混合器和偏轉球形調節(jié)閥。靜態(tài)混合器：一段管道，內壁安裝了幾圈導向板，原油流經時，會破壞原有的流動狀態(tài)，增加喘動效果，壓降隨原油處理量的大小而變。偏轉球形調節(jié)閥：控制閥開度，全開時混合強度最小，壓降值越大，混合強度越大。加工較低密度原油（API度=15~24）時，混合閥壓差為30～80KPa；加工較高密度原油（API度=25~45）時，混合閥壓差為50～130KPa四、電脫鹽脫水的操作條件脫金屬劑使用目的：脫去常規(guī)的脫鹽方法難以脫去的鈣鎂鹽。作用原理：進入原油后，與原油中的金屬離子（鈣鎂離子）發(fā)生螯合作用，使其從油相轉為水相再加以脫出。常規(guī)脫鹽時：以CO32-和SO42-形式存在的鈣鹽，隨溫度升高，在水中的溶解度減小，100℃以上溶解度更小，只能靠水的洗滌作用除去一部分。以非啉鍵合存在的有機化合物鈣鎂鹽（如環(huán)烷酸和酚鹽等），溶于油而不溶于水。四、電脫鹽脫水的工藝流程和設備電脫鹽罐形狀和結構隨著原油電脫鹽工藝的不斷發(fā)展而改變，外形經歷了立式、球形和臥式容器三個階段。立式電脫鹽罐：處理量小、管路復雜，難以分配均勻。球形電脫鹽罐：體積較大，生產效率高，壓力較低，但金屬耗量大，安裝復雜，費用昂貴，不能和原油蒸餾裝置建在一起。臥式電脫鹽罐：直徑不大，延長設備長度可滿足生產能力的要求。（國內多采用）四、電脫鹽脫水的工藝流程和設備四、電脫鹽脫水的工藝流程和設備工作原理原油由分配管進入弱電場區(qū)，在水平截面上勻速上升，在電場作用下小水滴聚結成大水滴，以自由沉降速度克服原油上升的速度向下沉降，在弱電場中原油含水量變化很大，由下向上含水量逐漸減少，越往下含水量越高，原油中的水大部分在該區(qū)被脫除，所以弱電場對脫鹽脫水起著很重要的作用。經過弱電場的原油繼續(xù)上升進入兩層極板間的強電場區(qū)域，將剩余在原油中的微量水滴進一步脫除，這一區(qū)域對原油脫水起著關鍵性的作用。經過脫鹽脫水后的原油上升到油層，在這里由集合管將原油送出罐外，在罐底部為水區(qū)，水區(qū)的水由水集合管排出。五、電脫鹽脫水的操作裝置的投用電脫鹽單元投用的時間：有的裝置在常減壓蒸餾裝置開正常以后再開，有的裝置在開工中途投用電脫鹽，有的裝置開工時就帶著電脫鹽打循環(huán)。中途投用：可以盡快地利用電脫鹽進行脫鹽