高酸原油電脫鹽存在的問題及對策

朱大雷

摘 要：在電脫鹽中經(jīng)常會使用高酸原油，在此過程中經(jīng)常會產(chǎn)生很多的問題，直接影響到電脫鹽的效果。例如，水油乳化過于嚴重，脫鹽效果達不到相應(yīng)的標準等等。文章主要針對當前高酸原油電脫鹽過程中存在的問題進行了分析，并提出了相應(yīng)的解決辦法，主要就是根據(jù)高酸原油自身的特點和性質(zhì)，提高操作的條件，更新設(shè)備，適當?shù)恼{(diào)整溫度，密切關(guān)注洗滌水的酸堿度，采用一些助劑，進一步提高脫鹽的效果。希望通過對這方面的研究能夠滿足相關(guān)人士的需要。

關(guān)鍵詞：高酸原油；電脫鹽脫鹽設(shè)備；脫金屬劑；乳化液

1 高酸原油電脫鹽存在的問題

在使用高酸原油電脫鹽的過程中，由于高酸原油在脫鹽之后其含有的鹽含量達不到相應(yīng)的標準，而且存在著乳化層過厚的情況，因此十分不利于高酸原油在化工中的應(yīng)用。

（1）當前雖然電脫鹽的技術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展，不過大多數(shù)的電脫鹽的指標都不符合相應(yīng)的標準。大多數(shù)的高酸原油本身含有很高的不穩(wěn)定類似瀝青物質(zhì)，而且還存在著一些不溶于水的鹽類物質(zhì)，這些鹽類物質(zhì)主要包括油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的無機鹽晶體，以及采油助劑等物質(zhì)。一旦電脫鹽的結(jié)果不符合相關(guān)標準，那么就會導致塔頂冷凝系統(tǒng)中的腐蝕程度加劇。

（2）隨著裝置使用年限的增多，經(jīng)常會出現(xiàn)電脫鹽排水不達標，造成這一現(xiàn)象的主要原因是在電脫鹽的過程中會形成比較厚的乳化層，隨著乳化層長年累月的增加，導致裝置出口越來越細，進而排水的時候就會不順暢。

（3）根據(jù)大量的實驗經(jīng)驗可知，隨著高酸原油中的鹽含量越來越高，會導致環(huán)烷酸的含量逐漸增加，而且腐蝕的速度也會隨之增加。隨著電脫鹽裝置的脫鹽效果的不斷下降，環(huán)烷酸的腐蝕量就會越來越大。這也是當前企業(yè)所面臨的問題。

2 高酸原油電脫鹽方案

2.1 電脫鹽工藝條件

（1）洗滌水：在高酸原油電脫鹽的過程中所使用的洗滌水的PH值最好在5-6之間，同時還應(yīng)該在過程中增加洗滌水的量到8%左右，能夠很好地提高電脫鹽的效果。

（2）混合強度應(yīng)適當：在電脫鹽的過程中應(yīng)該保證各個成分之間的強度符合相關(guān)的標準。

（3）溫度：高酸原油電脫鹽的溫度一般都在一百三十度到一百四十度之間，能夠達到最佳效果。

（4）沉積物沖洗：在高酸原油電脫鹽完成之后，裝置中通常都會存在很多的沉淀物，需要對裝置進行沖洗，沖洗的時間最好是在十五分鐘，這樣才能夠沖洗干凈。

2.2 電脫鹽設(shè)備

電脫鹽設(shè)備的設(shè)置直接關(guān)系到整個電脫鹽的生產(chǎn)。通常來說，針對高酸原油的電脫鹽一般都是設(shè)置三級，而且還需要使用大容積的脫鹽罐，這樣才能夠提高原油在罐內(nèi)存留的時間，也能夠提高電脫鹽的效率。特別是對重質(zhì)高酸原油，電脫鹽設(shè)備應(yīng)該直接設(shè)計原油直接進入電場區(qū)域的形式，這樣能夠增加乳化的速度，而且還能能夠減少乳化劑的用量，進而避免因為乳化劑增厚導致排水量減少的現(xiàn)象發(fā)生，提高了整個電脫鹽的工作效率，成果也能夠滿足電脫鹽的標準。

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，最近幾年已經(jīng)開發(fā)出了新型的電脫鹽設(shè)備，這些設(shè)備在處理劣質(zhì)的電脫鹽的過程中顯示出了很大優(yōu)勢。如果能夠把這些新型設(shè)備運用在高酸原油的電脫鹽中，能夠很好地解決以往高酸原油電脫鹽中出現(xiàn)的問題。不過由于這些設(shè)備的應(yīng)用還不是很成熟，仍然需要在大量的實踐中不斷完善。

2.3 電脫鹽藥劑

2.3.1 原油破乳劑

高酸原油電脫鹽破乳劑一般應(yīng)選用油溶性破乳劑，或是高效水溶性破乳劑如烷基酚醛樹脂為起始劑的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、及胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚。

2.3.2 脫金屬劑

由于脫金屬劑是一種酸性物質(zhì)，因此加入脫金屬劑可以明顯改善乳化液水相pH值。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是原油中的天然乳化劑，它們是含有酸性或堿性基團的極性物質(zhì)，因此，乳化液中水相的pH值對界面膜中物質(zhì)的類型及量有很大的影響。當破乳劑加劑量為100μg/g時，原油60min的脫水率與水相pH值在4和12時，脫水率較低。這是由于在強堿性條件下原油中天然乳化劑的酸性官能團離子化，使界面活性變強，增強了乳化液的穩(wěn)定性，而在強酸性條件下則是堿性官能團離子化，并增強乳化液的穩(wěn)定性。

例如國內(nèi)煉油企業(yè)在對一種來自非洲的高酸原油進行摻煉時，發(fā)現(xiàn)僅僅摻煉5%～10%，原油就嚴重乳化，導致油水分離困難，而且排水含油嚴重超標。該原油酸值高達3.76mgKOH/g，鈣質(zhì)量分數(shù)達1000μg/g以上，屬于低硫高酸石蠟基重質(zhì)原油。對于這種低硫高酸原油，通過將脫金屬劑與破乳劑復配使用，可以明顯改善其破乳脫水效果，原油脫水后水的質(zhì)量分數(shù)下降了80%。隨著脫金屬劑加量的升高，原油脫水后水的質(zhì)量分數(shù)明顯下降。

通過加入脫金屬劑，可以脫除原油中的金屬鈣，其加劑量取決于原油性質(zhì)、原料鈣含量、注水pH值、裝置效率以及注水量等。對國內(nèi)某高酸重質(zhì)原油進行脫鈣研究，其密度為0.91g/cm3、酸值為1.45mgKOH/g、金屬鈣的質(zhì)量分數(shù)為71.4μg/g。不同脫金屬劑加量的脫鈣效果不同，不注脫金屬劑僅通過水洗即可脫除原油中42%的鈣，其余58%為有機鈣，需通過加脫金屬劑進行脫除。隨著脫鈣劑加量由0增加到280μg/g，原油鈣的脫除率由42.3%逐漸提高到85.7%。當脫金屬劑的加量達到200μg/g后，脫鈣率的增加速率變緩慢。將該脫金屬劑應(yīng)用于工業(yè)裝置上，脫金屬劑加量為200μg/g時，脫后原油中鈣的質(zhì)量分數(shù)平均達到15μg/g以下，脫鈣率達80%以上。

在電脫鹽的過程中如果脫金屬劑的用量超過了相應(yīng)的標準，那么就會直接影響原油的破乳成果，反之，如果用量過少則會造成乳化劑不發(fā)生改變，進而對于破乳成果也會造成不良影響。當前的規(guī)定用量是在200μg/g，在正常的電脫鹽的過程中還沒有發(fā)現(xiàn)任何不良影響。脫金屬劑在電脫鹽的過程中所產(chǎn)生的脫水效果在下表中有所展示。在使用了脫金屬劑之后，電脫鹽之后的原油總含水量的數(shù)值小于0.3%，能夠保證電脫鹽的裝置正常運行。

3 結(jié)束語

眾多電脫鹽的原料中高酸原油無論是在價格上還是使用上都比其他的原料更有優(yōu)勢。當前在石油加工技術(shù)中使用高酸原油進行電脫鹽已經(jīng)越來越普遍，而且這方面的研究目前已經(jīng)很深入了，但是這種方式還存在著很多的問題，通過大量的實踐總結(jié)，針對這些問題已經(jīng)有了認識而且提出了一些可行的辦法，特別是一些新技術(shù)和新設(shè)備的產(chǎn)生更是一定程度上解決電脫鹽的問題。不過在現(xiàn)實的應(yīng)用過程中，不同性質(zhì)的高酸原油不論是價格上、性質(zhì)上存在著很大差別，所以還是應(yīng)該根據(jù)實際需要選擇最合適的類型。在高酸原油電脫鹽的過程中還需要不斷提高認識，創(chuàng)新生產(chǎn)思路。

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