流花原油加工對策研究

摘要：隨著油田原油開采程度的不斷加深，原油劣質化趨勢也十分顯著。本文主要以大榭石化225萬噸/年瀝青裝置加工的流花原油為研究課題，在結合以往加工流花原油經驗的基礎上，從原油進罐注破乳劑進行沉降分離，到藥劑的選型、注入情況、電脫鹽系統的優化操作，以及工藝操作等方面加以調整摸索和優化，最終實現第二批流花原油單練的目標。為行業內其它裝置加工同類的、類似性質原油的裝置防腐提供參考。

Abstract： With the continuous deepening of crude oil exploitation in oil fields， the trend of crude oil inferiority is also very significant. This paper mainly takes Liuhua crude oil processed by Daxie Petrochemical 2.25 million tons/year asphalt plant as a research topic， based on the previous experience of processing Liuhua crude oil， the demulsification and separation of crude oil injection tank emulsion， the selection and injection of chemicals， the optimized operation of the electrical desalination system and the process are adjusted， explored and optimized， and finally the second batch of Liuhua crude oil aim is realized. It provides a reference for other equipment in the industry to process the same type of crude oil with similar properties.

關鍵詞：流花原油;重質原油;灌區脫水;電脫鹽優化

Key words： Liuhua crude oil;heavy crude oil;dehydration in irrigation area;optimization of electrical desalination

中圖分類號：TE624 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0141-02

0 ?引言

大榭石化Ⅱ套225萬噸/年瀝青裝置設計原油加工能力為600萬噸/年，裝置操作彈性為60～110%。其中二套瀝青裝置主要以加工渤海灣的秦皇島32-6、旅大10-1、曹妃甸、綏中36-1等重質、高酸原油為主。

2012年8月初裝置今年首次加工流花原油，該批流花原油與以往流花原油相比，主要表現為脫前鹽含量極高，達到181mgNaCl/L，且油泥含量偏高。給裝置生產帶來的影響主要有電脫鹽原油乳化嚴重，脫后含鹽數據偏高;裝置腐蝕環境難以控制，嚴重影響裝置安全生產以及對污水處理系統的沖擊。后來通過對流花原油進行摻煉的方案完成了首批流花油的加工任務，同時通過加大防腐注劑的注入量穩定了裝置腐蝕環境，但該原油的蠟油、渣油具有特殊的性質，摻煉會影響其經濟效益。按計劃安排，以后裝置每月都將要加工流花原油，為今后更好地完成流花原油的加工任務，在結合以往的加工流花原油經驗基礎上，從原油進罐注破乳劑進行沉降分離、電脫鹽系統的優化操作等方面加以調整摸索、優化，最終實現第二批流花原油單練的目標。

1 ?遇到的問題

由于該批流花原油性質較差，8月初裝置在單煉、摻煉流花原油時，裝置生產受到較大程度的影響，其中碰到的主要問題有：

流花原油中本身含H2S，且低溫部位氯離子含量較高，按原裝置設備設計材質，腐蝕速率難以控制，影響裝置長周期安全運行。自8月初流花原油加工以來，在11月份、12月份發生不同程度的設備管線腐蝕泄漏情況，主要集中在常壓塔常頂循抽出管線，影響裝置的平穩安全運行。

裝置電脫鹽系統油水界位難以建立，電脫鹽電流偏高，高出正常生產時電脫鹽電流9A，達到14A，且油水分離困難，切水帶油嚴重，出現脫后原油帶水情況，常壓塔頂壓力高出工藝指標，達到0.13MPa，進而影響裝置的安全生產和污水處理系統的正常運行。

常頂油攜帶大量黑色懸浮物，外觀發黑;脫酸工業顏色出現發紅現象，影響產品質量。

電脫鹽脫后含鹽較高，裝置腐蝕嚴重，攜帶的油泥及懸浮物還會造成換熱器及塔盤結垢等問題，嚴重影響著裝置的長周期運行。

2 ?原油性質分析

流花原油為南海東部的一種重質低硫中間基原油，除鹽含量以外并無顯著異常，見表1。

重質環烷基原油脫鹽困難，本批次流花原油則更加嚴重，這造成脫鹽困難的原因之一，從而引起電脫鹽操作波動，最終影響裝置安全平穩運行。

3 ?調整研究過程

3.1 灌區沉降脫水

實驗室篩選了3種低溫破乳劑，增加了注劑流程，在原油上岸時加注2～3ppm的低溫破乳劑，證明灌區加注破乳劑有利于綜合脫鹽，也可降低裝置電脫鹽注劑量。

在罐區對流花原油進行油水沉降、分離，同時降低原油的含鹽量、油泥含量，從而改善了流花原油品質。罐區低溫預處理后，儲罐中的流花原油含水、含鹽量以及油泥含量都有較大程度的降低，也基本達到了裝置摻煉流花原油的最低要求，使流花原油達到裝置單煉的基礎條件。

3.2 電脫鹽優化操作

3.2.1 溫度的調整

溫度是原油脫鹽過程中一個重要操作條件，提高溫度，使原油黏度降低，減少水滴運動阻力，有利于水滴運動;溫度升高還使油水界面的張力降低，水滴受熱膨脹，使乳化液膜減弱，有利于破乳和聚結;另外溫度升高，增大了布朗運動速度，也增強了聚結力。在實際運行過程中，當電脫溫度降至125℃以下時，脫后含鹽明顯升高;當電脫溫度維持在130℃以上時，脫后含鹽量基本控制在較穩定的范圍內，但當電脫溫度超過140℃時，脫后含鹽呈上漲趨勢。同樣，電脫溫度在125℃以下時，脫后含水量明顯升高，可達到0.85%;當電脫溫度維持在130℃以上時，脫后含水量基本控制在0.3%以下，滿足性能指標要求。

3.2.2 注水量的調整

一般對于重質原油而言，注水量越大，則脫鹽效果就應該越好。曹妃甸原油的性質較好，平時操作穩定，利用該原油進行注水量對比試驗，發現較高注水量對脫鹽有利，但操作中發現，流花原油注水量過大反而造成更厚的乳化層，使操作惡化，較穩定的注水量約為5%。

3.2.3 注水流程和混合壓力差

試驗證明混合閥前注水為好，混合壓力差100kPa左右為好。

3.2.4 電壓

設計輸入電壓10kV、15kV、20kV、25kV、30kV，結果證明適當提高輸入電壓對原油破乳比較有利。

3.2.5 注水pH值得控制

電脫注水采用含硫污水，pH值高會影響破乳劑的破乳效果，因此要求pH值控制在8.5以下。主要通過加強對常、減頂污水pH值的監控，調整好塔頂注堿量，避免塔頂污水pH值超過8.5。

3.2.6 破乳劑的選型

加工流花原油期間，我部對各破乳劑效果進行了比對，主要有采技服HZP-55B、GE2W2021、粵首1127、栗田27118、億利科7103破乳劑。在經過前期的操作優化，確定注水量5%，注水點混合閥前，電壓25kV，溫度132～138℃并盡可能高，注劑點和注劑量根據供應商指導調整，混合壓力差0～150kPa，界位40～60%調整。調整次序為混合壓力差、界位、注劑量。每小時觀察乳化情況和脫鹽脫水情況，在8h內調整好混合壓力差，視脫后含水、排水含油情況在后8h內調整好界位，然后調整注劑量，經48h以上平穩運行考核效果。經試驗，有3種破乳劑效果較好，其適宜操作條件和脫鹽效果見表3所示。

通過操作調整，從首次加工無法平穩操作、無法脫鹽到平穩運行和90%脫鹽，每一項工作都作出了貢獻，運行不斷改善。

3.3 原油摻煉量優化調整

8月加工首批流花原油時，由于該批原油性質偏差，通過單練，裝置受到嚴重的影響，為降低影響的程度，首批流花原油主要采取與其他原油進行摻煉。9月份加工的第二批流花原油由于原油性質較首批原油有所改善。為了安全起見，以及避免對裝置造成波動，起初裝置也主要采取與其他原油摻煉，通過逐漸的摸索和調整操作，最終在保證裝置平穩的情況下達到了單煉流花原油的目標。

3.4 產品外觀不合格分析

為確定常頂油出現黑色懸浮物的原因，我部通過排查、確認引起常頂油外觀發黑主要原因是由于流花原油攜帶不明懸浮物質引起。通過罐區對流花原油的前期處理，在之后摻煉首批流花原油和單煉第二批流花原油時，常頂油外觀均未出現發黑現象。

3.5 低溫防腐注劑量調整

裝置在加工首批流花原油時，常、減頂腐蝕數據顯示腐蝕嚴重，特別是氯離子含量極高，分別達到了450mg/l、300mg/l，嚴重影響著裝置的長周期運行。

4 ?結論

裝置加工流花油期間，從8月初的部分摻煉到成功完成第二批原油單獨加工操作，通過這段時間的摸索和總結，可得出以下結論：流花原油中含有大量泥沙，換熱器、塔盤易結垢，會給裝置長周期安穩運行，埋下較大的隱患，應加強進裝置前的原油預處理工作，盡量提高進裝置原油品質。通過罐區對流花原油加破乳劑預處理，延長油品沉降、脫水時間，同時將沉降下來的原油底部劣質油品倒出進一步處理，對裝置實現摻煉或單煉流花原油有較好地促進作用。通過對電脫鹽操作優化和摸索，結合灌區的預處理，解決了加工流花原油對電脫鹽系統的沖擊，各運行指標均可控制在合格工藝指標內，實現了單煉流花原油的目標，確保了裝置的安全平穩運行和加工該原油的經濟效益。

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作者簡介：胡偉（1979-），男，浙江寧波人，本科，助理工程師，主要從事石油煉制工作。