油溶性原油破乳剂的实际应用

2020-03-04吴亚光

化工设计通讯 2020年1期

王涛，吴亚光

（中国石油化工股份有限公司济南分公司，山东济南 250101）

油层开采出来的原油都混有水和泥沙，水中溶解有NaCl、MgCl2、CaCl2等无机盐，虽开釆出的原油在油田己经脱盐水处理，但进入炼厂的原油仍含有少量盐和水不能满足炼厂装置进油品质要求，这些盐与水的存在（国内外输商品油的含水率＜0.5%、含盐量＜50mg/L），给炼油装置的稳定运行带来影响可致装置设备腐蚀，产品质量下降。如炉管与换热设备中，由于水分蒸发而使盐沉积下来，使总传热膜系数大幅下降，原油中的水会随原油在加热时汽化，增加了塔设备的气相负荷，可致常减压装置操作波动，严重时可导致冲塔事故的发生，因此进厂原油须作入厂脱水脱盐处理。济南分公司原油脱盐装置设计能力为500×104t/a，采用高速电脱盐和交直流电脱盐技术，主要加工胜利原油、临盘原油和进口原油原油，2018年开始使用国内知名脱硫脱碳溶剂生产商——江苏太湖新材料控股有限公司生产的TH-BE01油溶性原油破乳剂，装置运行多年，脱水、脱盐效果较为理想，脱盐率基本稳定在94%以上，TH-BE01添加量为13mg/L，TH-BE01油溶性原油破乳剂具备加量小、提高装备脱盐率等特性。

1 工厂原油基本性质分析

原油性质见表1。

表1 原油性质分析数据表

2 TH-BE01油溶性原油破乳剂的特性

江苏太湖新材料控股有限公司TH-BE01油溶性原油破乳剂，主要用于中等密度、含盐、含水、含蜡原油，如长庆、阿曼、沙轻等原油或其混合物的高、低温破乳。其主要指标见表2。

表2 TH-BE01油溶性原油破乳剂的特性

3 TH-BE01油溶性原油破乳剂工厂应用

原油中存在大量胶质、沥青、脂肪酸、环烷酸、硫和氮的有机物以及石蜡、砂粒、黏土等天然乳化剂，原油与水在地层下不会发生乳化，但开采时沿输油管上升至地面时，油水混合物的压力下降，原油中伴生的各种气体释放，使油水混合物被不断搅动，油水的充分接触，形成稳定的原油乳状液，其稳定性与众多因素相关，如温度、黏度、界面张力、界面膜性质及粒径大小等，其中界面膜强度与界面张力对乳状液的稳定起十分重要作用。加入破乳剂后，乳化液中的液滴保护层逐逝被破乳剂渗入，屏障被破坏，乳化的液滴得到相互接触并产生絮凝作用，液滴凝结，水滴逐渐从连续相中分离出来，从而实现油水分离，因此破乳效果对入厂原油脱盐起着极其重要的作用。我国的原油破乳剂过去大多使用水溶性的，但国外的原油破乳剂已经大部分是油溶性的，油溶性是大势所趋。国内有的炼厂引进了国外的预破乳剂在原油进原油罐的管线上注入、混合，在原油罐中就能进行破乳脱水，并且在电脱盐时可以减少破乳剂的加入量，效果很好的水溶性破乳剂是通过取代界面乳化剂，破坏乳液界面膜，或改变界面层的润湿性，产生界面非活性配合物而引起破乳；而油溶性破乳剂除取代界面乳化剂外，还通过加入破乳剂的中和作用，造成界面膜破坏，从而使乳液破坏。根据反应不同的机理，实际上对于不同的原油有不同的效果。不过总的来说，有以下不同：

（1）水溶性的较油溶性的便宜，成本低；

（2）水溶性的使用后溶于水，对后续加工的影响更低，但实际表面现在的油溶性破乳剂溶于油后，根本没有任何影响；

（3）水溶性的使用量较大，一般为（20～30）×10-6（炼油厂），而油溶性一般为（5～10）×10-6，但是性价比来说，水溶性的较高；

（4）水溶性破乳剂有着良好的脱水速度，而油溶性破乳剂则有着深度脱水脱盐的能力，见表3。