炼油厂用高效破乳剂ZYEB-1的开发和工业试验

1、炼油厂用高效破乳剂ZYEB-1的开发和工业试验14炼油与化工REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第l7卷炼油厂用高效破乳剂ZYEB一1的开发和工业试验魏明军(中原油田采油T程技术研究院.河南濮阳457001)摘要:开发了一种炼油厂电脱盐装置用破乳剂ZYEB一1,该剂不仅能够满足中原炼油厂电脱盐装置的各项工艺技术指标,而且具有注人水用量低,脱出水含油量低的优点.该剂能够有效降低电脱盐装置的负荷.ZYEB一1破乳剂的使用取得了很好的经济效益和社会效益.关键词:破乳剂;电脱盐装置;嵌段聚醚;污水含油量中图分类号:TE624.1文献标识码:A文章编号:16714962(2006)01

2、0014-03通过合成和复配的方法,设计,筛选适合炼油厂电脱盐装置使用的高效破乳剂,可以提高电脱盐装置的脱盐效率,降低脱出水的含油量,降低电脱盐装置能耗;并减少炼油厂常减压装置换热器结垢和炉管结焦,提高传热效率,增加处理量;因氯化氢的产生量减少,常压蒸馏塔顶冷凝系统腐蚀减轻,从而减少了维修费用;可以节约下游加工过程中的操作和维修的费用,比如原油中Na,Ni,Fe,V等金属含量的减少,提高了催化剂的使用寿命,催化剂消耗降低.所以,根据炼油厂原油破乳脱盐的特点和技术要求,开发和选择适用的高效破乳剂是炼油厂的一项基础工作,可以降低生产成本.根据中原炼油厂原油特点开展了炼油厂电脱盐装置用破乳剂的研制工

3、作,新研制的高效破乳剂ZYEB一1在室内实验和装置试验都取得了很好的效果.在中原炼油厂投入实际应用以来,能够满足装置生产的需要,并且大幅度降低了生产成本.l炼油厂用高效破乳剂的开发思路1.1炼油厂电脱盐装置对破乳剂的特殊要求用于炼油厂电脱盐装置的破乳剂有6项不同于采油厂用破乳剂的特殊要求.(1)炼油厂电脱盐装置的运行温度高,因此要求破乳剂在高温下具有良好性能(比如要求非离子型破乳剂的浊点高);采油厂对破乳剂的要求则是低温下破乳性能要好.(2)炼油厂电脱盐装置多级注水,破乳,脱水脱盐和W/O型乳状液的特点,要求尽可能采用以油溶性为主的破乳剂复配方案.一是可以降低破乳剂用量(油溶性破乳剂破乳效率高

4、);二是因为油溶性破乳剂在多级脱盐过程中可以重复发挥作用,提高利用效率.(3)炼油厂电脱盐破乳应充分考虑电场脱盐作用,因此提高破乳剂的极性和复配离子型表面活性剂,有利于提高电脱盐装置的脱水脱盐效率.(4)由于有的油溶性破乳剂和表面活性剂中含有的N,P,S等元素,这些元素残留在原油中会对后续加工装置造成危害,所以炼油厂用破乳剂应该选用不含有害元素成分的主剂和复配组分.(5)在破乳剂的复配过程中应该适当加入具有净水效果的组分,以控制脱出水的水色和减少污水含油量.正常操作时,要求从电脱盐装置排出水中含油量低于50mrJL.(6)电脱盐装置的能耗状况与运行参数和破乳剂的选择有很大关系,因此选择炼油厂电

5、脱盐装置用破乳剂时应该把降低装置能耗作为目标之.一O1.2炼油厂用高效破乳剂的设计方案综合考虑炼油厂电脱盐装置对破乳剂的开发要求,针对中原炼油厂加工原油的特点(中间基原油,密度为0.8679g/cm,原油中沥青质含量O.74%,硅胶胶质5.8%,蜡含量l3.58%)和电脱盐装置工艺流程特点,确定了新型破乳剂的开发思路【8_ll】:(1)采用直链型起始剂合成一种高浊点,具有合适的嵌段顺序和链段长度多嵌段分子结构的聚醚作为破乳剂的主剂,充分发挥其在原2006年第1期魏明军.炼油厂用高效破乳剂ZYEB一1的开发和工业试验油中易分散,破乳迅速,脱水率高的特点,提高脱水速度和降低脱出污水的含油量;(2)

6、以降低脱除水含油量为目标,复配适当比例的SP型破乳剂;(3)添加适当的表面活性剂,助溶剂等组分,充分发挥高压电场的破乳效率,进一步改善破乳剂的性能.1-3炼油厂用高效破乳剂的复配原则为了满足炼油厂电脱盐装置对破乳剂的多种要求,依靠单一类型的破乳剂是难以做到的,因此在实际生产中需要根据具体情况对几种类型的破乳剂进行复配以获得最佳使用效果.炼油厂用ZYEB一1高效破乳剂采用新合成的多嵌段聚醚型破乳剂与sP型破乳剂和阴离子型表面活性剂进行复配,以低分子醇作为助溶剂的方案获得.其中SP型破SLN的加入使前期脱水速度加快,脱出水更清,油水界面齐,而且可以使脱除水中含油量较少,减少后续污水处理装置的负荷,

7、但是作为净水组分,sP型破乳剂的加量不宜过大,否则会降低脱水速率和最终脱水率;作为助溶剂加入的醇能迅速扩散到油水界面,使界面膜强度降低,从而提高多嵌段聚醚的破乳脱水效果;复配少量具有润湿,渗透,分散能力的阴离子型表面活性剂,可以与破乳剂产生协同效应,同时,阴离子型表面活性剂吸附在油水界面膜上,进一步强化了各种电化学现象,使电场的作用得以充分发挥,强化了电场的脱水脱盐效果,增加脱水率和脱水速度,同时使净化油含水量下降.2炼油厂用高效破乳剂的室内筛选和评价室内筛选采用瓶试法,按中华人民共和国石油天然气行业标准SY528191进行.即将一定量的破乳剂加入原油乳状液中,经充分混合,振荡,恒温沉降脱水,

8、记录不同时间脱除的水量,采用分光光度计测定脱除水中的含油量.通过对不同配方破乳剂的破乳效果评价,筛选出适合中原炼油厂原油性质的破乳剂.破乳剂室内筛选实验结果见表l.表1破乳剂脱盐,脱水室内实验结果注:l样为中原炼油厂电脱盐装置原来使用的破乳剂,2,3,4样为现在开发的破乳剂,其中4样为ZYEB一1破乳荆.从表1看出,ZYEB一1破乳剂的脱盐,脱水综合效果是最好的,其脱后原油含盐量只有原来使用的破乳剂脱后原油含盐量的1/5.3炼油厂用高效破乳剂的装置试验结果殛分析2004年4月9日8月6日,中原炼油厂常减压车间电脱盐装置开始用ZYEB一1破SLN进行装置试验,摸索适合于中原炼油厂电脱盐装置的高效

9、破乳剂ZYEB一1的优化使用方案.装置试验方案包括三个内容:(1)破乳剂用量的优化;(2)新鲜水注入量的优化;(3)电脱盐负荷的优化.3.1ZYEB一1投加浓度试验根据中原炼油厂电脱盐装置的实际运行情况,确定ZYEB一1破乳剂投加浓度试验方案,使脱后原油含盐量不大于3mg/L,含水为痕迹,以满足装置生产需要.试验结果见表2.表2ZYEBl破乳剂加入量及脱后台盐量,含水量分析结果从表2看出,(1)与电脱盐装置原来使用的破乳剂相比较,在同样投加浓度的情况下,ZYEB-116炼油与化丁REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第17卷破乳剂脱盐效果较好,脱盐,脱水效果达到了装置要求,能够

10、满足装置生产需要;(2)逐步减少ZYEB一1破乳剂用量的情况下,原油脱后含盐量和污水含油量都呈上升趋势,当ZYEB一1破乳剂用量为原用的破乳剂的一半时,仍然可以满足电脱盐装置的工艺要求;(3)ZYEB一1破乳剂最佳加入量为815mg/L.3.2电脱盐操作参数调整试验这一阶段主要配合破乳剂投加量的调整对注水量进行调整,同时测量电脱盐装置用电负荷,探索和优化ZYEBl破乳剂的使用方案.使用ZYEBl破乳剂时,对电脱盐装置注入水量的调整试验结果见表3.表3注水量减少对脱后原油含盐量的影响注:从2004年7月1日早8:0o开始调整电脱盐装置注水量,从18%调整为13%.从表3看出,(1)在注水量降低5

11、%的情况下,原油脱盐后含盐量仍然基本可以满足电脱盐装置的工艺要求,但是试验期间出现个别样品分析结果超标(>3mg/L)的情况;脱后污水含油量也出现较大波动;(2)在注水量降低5%的情况下,适当增加破乳剂的投加浓度,原油脱后含盐情况相对稳定,但是仍有一定程度的波动.电脱盐装置用电负荷的对比钡0量试验结果见表4.表4电脱盐用电负荷测量表(1)从表4看出,在其它各项操作参数不变,破乳剂投加浓度相同的情况下,ZYEBl破乳剂能够在一定程度上降低电脱盐装置的电负荷,表现在一,二级脱盐用电负荷下降很明显.这说明ZYEB一1破乳剂能够在原油中含盐量较高的情况下(一,二级脱盐),装置电负荷大幅度下降,当

12、达到装置脱盐的极限时,这种作用不明显.使用ZYEB一1破乳剂,对电脱盐装置注入水量调整时,装置用电负荷的测量结果见表5.表5电脱盐用电负荷测量表(2)从表5看出,(1)随着注水量的调整,电脱盐装置用电负荷出现较大增幅.波动较大,说明装置用电负荷受到注水量的影响很大;(2)原油性质的变化也会影响装置用电负荷.以上注入水量和装置用电负荷的试验结果表明,必须综合考虑各方面的影响因素,才能使破乳剂投加量,注入水量和装置用电负荷达到最佳运行参数.3-3经济效益分析ZYEB一1破乳剂的生产成本比原用破乳剂低30%以上,采用ZYEB一1破乳剂后,电脱盐装置注入水用量大幅度地减少了,能够降低电脱盐装置用电负荷

13、.以原油加工量600kt/a,1a运行330d,可节电3.75xl0kW-h,节水1.8x10t.电单价按(下转第29页)2006年第1期刘新国.ABS造粒机胶辊的研制与应用长的使用了125d.是进口胶辊使用寿命的56倍,达到了预期的目标.4经济效益新胶辊平均使用寿命按100d计算,原胶辊平均使用寿命按15d计算,年生产时间按330d计算,若使用新胶辊(单台造粒机)每年消耗3.3个,使用原胶辊(单台造粒机)每年消耗22个.则使用原胶辊要比使用新胶辊每年多消耗(223_3)x2=37个(两台造粒机),也就是增加了36次更换胶辊的次数.则年创效益约为55万元.5结论新型ABS胶辊经过一年多的使用证

14、明,该胶辊具有良好的强度和耐磨性,合适的硬度,使用寿命较长,完全能够满足ABS装置的正常生产,可以在此种ABS造粒机上推广使用.其它品种的塑料造粒机(干法造粒)上的胶辊也可借鉴其结构及加工工艺,提高其使用寿命.收稿日期:200511-24作者简介:刘新国,男,高级工程师.1983年毕业于黑龙江省矿业学院,获工学学士学位,现从事设备管理1二作.-+*+*+*+-+-+-+-+一+一+一+一+-+*+*+-+-4-4-一+一+-4-4-一+*+*+-+-+-+-+-+一+.+-+*+*+.+.+.+.+.(上接第l6页)0.80元/度,水单价按3.0元/t,污水处理成本按8.0元/t计算,1a提高

15、经济效益22.72x10元.另外,采用ZYEB-I破乳剂后,脱盐率,脱水率提高,设备腐蚀减轻,加热炉能耗下降,馏份油二次加工中催化剂的消耗量减少了.4结论(1)ZYEB一1破L?/IJ是一种专门针对炼油厂电脱盐装置进行优化而开发的高效原油破乳剂,从室内筛选实验和工业试验来看,该剂具有用量少,脱盐脱水效果好,脱除污水水质较清,含油量较低等优点.(2)从ZYEB-1破乳剂的装置投加浓度试验结果看,对中原炼油厂所加工的原油,ZYEB一1破乳剂的最佳投加浓度为8xlO-15xlO.(3)从ZYEB一1破乳剂的装置注水量试验结果看,使用ZYEB一1破乳剂可以较大幅度降低电脱盐工艺的注入水量,在注水量降低

16、5%的情况下,原油脱盐后含盐量仍然基本可以满足工艺要求,最佳注水量为l5%左右.(4)从ZYEB一1破乳剂的装置用电负荷试验结果来看,ZYEBl破乳剂比原使用的破乳剂更能充分发挥高压电场的脱盐效果,可以有效降低电脱盐装置的用电负荷lO%以上.(5)与原来使用的破乳剂相比较,ZYEB一1破乳剂生产成本降低了30%以上,而且通过减少电脱盐装置注入水用量,降低电脱盐装置用电负荷以及污水处理成本,1a可以创造经济效益20万元以上.参考文献:【1】张建.高压脉冲直流电场影响原油乳状液破乳的机理.油气田地面lT程,2004,23(1):13-15.f2】李志国,侯凯锋,严锌.当前原油电脱盐存在的问油炼制与

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