李 希 会

（山东石大科技集团有限公司，山东 东营 257061）

原油电脱盐装置操作条件优化

李 希 会

（山东石大科技集团有限公司，山东 东营 257061）

以鲁宁管输油为原料进行了破乳剂筛选、原油预处理研究，考察了鲁宁管输油电脱盐的影响因素，结果表明：破乳剂SXF 36对原油破乳效果较好；优化操作条件为：操作温度135～140 ℃，注水量为6%～7%，交直流复合电场强度为900～1 100 V/cm，注水量为6%～7%，破乳剂SXF 36注入量15～20 μg/g，优化条件下原油经过脱盐三级预处理，脱后原油含盐由平均5.90 mg/L降低到2.52 mg/L，电脱盐切水含油平均122.1 mg/L降到83.74 mg/L。

电脱盐；电场强度；破乳剂；优化操作

随着原油重质化和劣质化加剧，脱前原油含盐量日益升高［1，2］，给电脱盐装置稳定运行带来挑战，脱后原油含盐量偏高，影响后序加工装置的生产。因此，在原油加工中亟待解决原油脱后含盐量超标问题［3-7］。某炼油厂加工鲁宁管输油，管输油性质不断恶化，例如管输油的密度变重，酸度增大，造成电脱盐装置的操作愈来愈困难，脱后原油盐浓度呈逐渐上升趋势。近两三年来电脱盐装置脱后原油的盐浓度大都在5～7 mg/L，已经严重影响了后续装置的正常生产。因此本炼厂以鲁宁管输油为研究对象，实验采用交直流技术对管输油电脱盐脱水操作条件进行优化，为工业装置生产操作提供指导。

1 实验部分

1.1 原料和试剂

原料油：鲁宁管输油；

破乳剂：SXF 21、SXP 201、SXB 204、SXB 204、SXN 21、SXF 36、A（公司自用）；

酸性汽提水。

1.2 实验仪器

恒温水浴槽；

100 mL具塞量筒；

盐含量分析测定仪；

SH-Ⅱ型电脱盐实验仪；

AE 2000型光学显微镜。

2 结果与分析

2.1 原油的性质

经过对鲁宁管输油性质分析，原油基本性质的分析结果见表1。 从表1鲁宁管输油15 ℃密度0.92 g/cm3，属于高粘度重质原油，且含水量较高。

2.2 原油破乳剂的评选

在 85 ℃下，采用瓶试法进行管输油的破乳剂筛选，结果见表2。从表2可知，从油水界面、出水速度和原油在量筒壁面的附着状况及出水水质看，SXF 36型破乳剂适用于管输油。

2.3 影响电脱盐效果的单因素考察

2.3.1 温度对原油脱盐脱水效果的影响

实验条件：原油在电场强度1 000 V/cm中作用时间5 min、注水量6%、破乳剂用量20 μg/g的条件下，不同温度下原油脱盐脱水结果见图1。

温度的升高直接影响到原油的粘度和油与水的密度差，进而影响油水分离效果。

图1表明：在其他因素一定的条件下，随着温度的增加，脱后原油的含水与含盐均呈先下降后升高的趋势，这是由于温度增加粘度迅速减小，相对沉降速度增加，温度增加到一定程度粘度趋近某一值，而油水密度差却一直在减小，推动力减小，同时水在油中的溶解度增加。因此，管输油电脱盐比较合适的温度为135～140 ℃。

表1 原油的基本性质Table 1 The properties of crude oil

表2 管输油破乳剂评选结果Table 2 Screening of demulsifiers

图1 温度对原油电脱水脱盐效果的影响Fig.1 Effect of temperature on electric desalting and dewatering

2.3.2 电场强度对原油脱盐脱水效果的影响

实验条件：在温度140 ℃、电场作用时间5 min、注水量6%和破乳剂用量20 μg/g的条件下，考察不同电场强度电脱盐效果见图2。

由图2可知：随着电场强度的增加，脱后原油的含水与含盐均呈先下降低后升高的趋势，这是由于水滴在电场中存在分散和凝聚两个相反的过程，在低电压下以电凝聚为主；而在高电压下则为电分散所控制，电场强度过高，电耗也随之增加。正是由于电分散的存在，使得脱盐率在电场强度高于某一值时已基本不再增加。加上适当电压时，原油中悬浮的微小水滴迅速聚结下沉。场强1 000 V/cm是拐点，因此，针对此油品比较合适的电场强度为900～ 1 100 V/cm。

图2 电场强度对原油电脱水脱盐效果的影响Fig.2 Effect of the electric field strength on electric desalting and dewatering

2.3.3 破乳剂用量对原油脱盐脱水效果的影响

实验条件：在温度 140 ℃、电场强度 1 000 V/Cm、电场作用时间5 min、注水量6%的条件下，破乳剂不同注入量对脱盐脱水效果的影响。结果见图3。

图3 破乳剂注入量对原油电脱盐脱水效果的影响Fig.3 Effect of the demulsifier dosage on electric desalting and dewatering

从图3可知，随着破乳剂用量的增加，脱后原油的含水和含盐均呈先下降，达到一定值后几乎不变，这是由于在破乳剂的用量小于其临界胶束浓度CMC时，其破乳效果随着破乳剂用量的增加而增加；但在超过其临界胶束浓度CMC时，其破乳效果随着破乳剂用量的增加或保持不变，或出现反乳化状态，形成更为复杂的油水乳液而导致其脱水效果变差［3，4］，适宜的破乳剂用量为15～20 μg/g。

2.3.4 注水量对原油脱盐脱水效果的影响

实验条件：在温度 140 ℃、电场强度 1 000 V/cm、电场作用时间5 min、破乳剂用量20 μg/g的条件下，不同注水量对原油脱盐脱水效果的影响。结果见图4。

图4 注水量对原油电脱水脱盐效果的影响Fig.4 Effect of Water injection amount on desalting and dewatering

图4表明：随着注水量的增加，脱后原油含盐量先减小后增加，这是由于随着注水量的增加洗盐效果，但注水量达到一定值后乳化液电导率增加，有效电场降低，脱水效果不好，导致含盐量增加，适宜的注水量为6%～7%。

2.4 工业应用效果

根据实验优化操作条件，指导工业装置运行，在三级交直流电脱盐工业装置上，脱盐脱水效果见图5、图6、图7、图8。

图5 优化前脱盐效果Fig.5 Desalting effect before optimization operation

优化前1年分析数据，平均5.90 mg/L，脱盐合格率70.00%（≯5 mg/L），如果按照脱后含盐≯3 mg/L指标考核，合格率只有21.67%。

图6 优化后脱盐效果Fig.6 Desalting effect after optimization operation

优化后原油脱后分析数据，平均2.52 mg/L，脱盐合格率98.76%（≯3 mg/L）。

图7 优化前电脱盐排水效果Fig.7 Electric desalting drainage before optimization operation

优化前电脱盐排水含油 1年分析数据，平均122.1 mg/L，排水含油合格率83.74%（≯150 mg/L）。

图8 优化后脱盐排水效果Fig.8 Electric desalting drainage after optimization operation

优化后电脱盐排水含油分析数据，平均83.74 mg/L，排水含油合格率92.33%（≯150 mg/L）。

2.5 优化前后脱后原油中水滴粒径的变化

优化前后脱后原油中水滴粒径变化见图9和图10。

图9 优化后脱后原油的200 X显微照片Fig.9 Magnified 200 times micrograph of crude oil after optimization operation

图9和图10对比表明，优化操作脱后原油中的水滴粒径在20～60 µm之间，算术平均值为50 µm；优化前脱后原油中的水滴粒径在50～130 µm之间，算术平均值为82 µm。说明优化后原油脱盐脱水效果较好，较大的水滴均已脱除。强度为 900～1 100 V/cm，破乳剂用量为 15～20 μg/g，适宜的注水量为6%～7%。

（2）优化后工业装置脱后原油含盐由平均5.90 mg/L降低到平均2.52 mg/L，合格率由21.67%提高到98.76%（≯3 mg/L）；电脱盐切水含油平均122.1 mg/L降到83.74 mg/L，排水含油合格率83.74%（≯150 mg/L）提高到92.33%（≯150 mg/L）。

（3）优化操作脱后原油中的水滴粒径算术平均值为50 µm； 优化前水滴粒径算术平均值为82 µm。说明优化后原油脱盐脱水效果较好，较大的水滴均已脱除。

经过优化研究电脱盐装置运行稳定，脱后原油含盐含水、切水带油达到了中石化要求的标准。

图10 优化前脱后原油的200 X显微照片Fig.10 Magnified 200 times micrograph of crude oil before optimization operation

3 结 论

（1）针对鲁宁管输油筛选的破乳剂为SXF36，经优化操作条件为：操作温度 135～140 ℃，电场

［1］李海良. 电脱盐系统应对加工劣质原油的改造［J］. 炼油技术与工程，2008，38（4）：21-24.

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Optimization of the Operating Conditions of Crude Oil Electrostatic Desalting

LI Xi-hui
（Shandong Shtar Science&Technology Group Co.， Ltd.，Shandong Dongying 257061，China）

Taking Luning oil as research object， demulsifier screening and pretreatment were carried out， influence factors of crude oil electrical desalting was investigated. Experimental results show that SXF36 demulsifier has good performance for Luning oil. The optimal conditions for the desalting of Luning are as follows： temperature 135～140℃，water addition mass fraction 6～7，combined electric strength 900～1 100 V/cm，SXF36 demulsifier mass fraction 20 μg/g， Under the optimal conditions， after three-stage pretreatment desalination， salt content can be decreased from average value 5.90 mg/L to 2.52 mg/L， the oil in the out-let water can be decreased from 122.1 mg/L to 83.74 mg/L.

Electric desalting；Electric strength；Demulsifier；Optimum operating condition

TE 624

A

1671-0460（2015）12-2885-04

2015-08-31

李希会（1965-），男，1996年毕业于石油大学函授化机专业，研究方向：从事物资采购及管理工作。E-mail：lxh6510@163.com。