第五章原油脱水.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二篇 石油加工概论,从石油中提炼出各种燃料、润滑油和其他产品的基本途径是：将原油按,沸点分割,成不同,馏分,，然后根据油品使用要求，,除去馏分中的非理想组分,，或经,化学反应,转化成所需要的组分，从而获得合格石油产品。,1,石油炼制过程,石油炼制工业采用的各种加工过程。这些,加工过程,的各种,组合,构成不同类型石油炼厂的主体部分。,分类,:,习惯上将石油炼制过程不很严格地分为一次加工、二次加工过程。,2,原油先经过蒸馏过程，根据已制定的加工方案，将其按沸程分割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油、各种润滑油馏分和渣油，此即原油一次加工。,它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏,。,蒸馏所得到的各种馏分油称为直馏油。基本不含沥青质和胶质。,一次加工过程,3,原油蒸馏是石油加工的第一道工序，是炼油厂加工能力最大的生产装置，能耗占全厂的,2530,。,原油在蒸馏前，必须先进行脱盐脱水预处理。,原油预处理：脱盐：含盐量,5,l,脱水：含水量,0.10.2,4,一次加工过程产物的再加工。主要是指将,重质馏分油和渣油,经过各种裂化生产,轻质油,的过程。,二次加工，主要过程有,催化裂化、催化重整、催化加氢、热裂化、焦炭化、叠合、烷基化、异构化等,。这些过程都是化学反应过程。,二次加工过程,5,润滑油馏分和渣油可通过溶剂精制、溶剂脱蜡、溶剂脱沥青及补充精制等加工过程，脱除其胶质、沥青质、多环短侧链芳烃、非烃化合物及石蜡等，得到各种润滑油。加工过程以物理过程为主。,本篇主要讨论石油加工过程的基本原理、影响因素、工艺流程和主要设备等。同时介绍常用的燃料和润滑油添加剂及油品的调和。,6,3.原油中的盐类，随着水分的蒸发，盐分在热交换器和加热炉壁上形成,盐垢,，降低传热效率，增大流动阻力，严重时堵塞管路，烧穿管壁、造成事故。,4.,腐蚀设备，缩短开工周期,。,有盐腐蚀和硫化氢腐蚀,。,C,aCl,2,和,MgCl,2,能水解生成具有强腐蚀性的,HCl,，特别是在低温设备部分存在水分时，形成盐酸，腐蚀更为严重。,5.盐类中的金属进入重馏分油或渣油后，毒害催化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。,要求脱盐脱水达到的指标：,含水量,0.1%-0.2%,，含盐量：,5mg/l,；催化裂化和渣油加氢装置要求含盐量：,0.510,-6,m,时，水滴沉降速度符合,Stokes,定律。,W,水滴沉降速度，,m/s,d1,水滴直径，,m,1,、,2,依次为水和原油密度，,/m,3,2,原油粘度,m,2,/s,g,重力加速度，,m/s,2,加热原油有利于分子,和分母,，,使水滴沉降速度增,。因此加热原油有利于油水分离，常用加热沉降脱水法。在原油脱盐脱水中，关键是促进水滴聚结，增大水滴直径。一般加热温度为,100,左右。,12,二、原油乳状液的脱盐脱水,（一）原油乳状液的性质,各种原油形成的乳状液稳定性不同，即使同一油田原油的乳状液也有差别，,影响原油乳状液稳定性的因素：,1.原油中所含乳化剂的性质和数量,2.原油粘度越大，所形成的乳状液越稳定,3.水滴直径越小，水相分散程度越高，乳状液越稳定。,4.乳状液形成的时间越长，其中的乳化剂越均匀地浓集在水和油的界面上，乳状液越稳定。越老化的乳状液，越难破乳。,欲使已形成的乳状液脱盐脱水，必须首先破乳。,13,加入破乳剂是破乳的一种重要手段。破乳剂是一些表面活性剂，有,离子型,和,非离子型,。它的性质与乳化剂相反。乳化剂是油包水型则破乳剂是水包油型。,（二）电场对乳状液破乳的作用,电化学脱盐脱水法的特点：除加入破乳剂、和加热沉降外、还借助高压电场的作用破乳。,电感应,图,2-1,高压电场中水滴的偶极聚结,偶极聚结原理：,水微滴在电场中，由电感应，使水微滴的两端带不同极性的电荷，产生诱导偶极。水滴两端受到大小相等、方向相反的吸引力，被拉成椭圆形。,水滴定向排列成行，相邻水滴相邻端电荷极性相反，相互吸引力产生偶极聚结力，小水滴,大水滴。,14,偶极聚结力,F,偶极聚结力，,N；,K,原油的介电常数，,F/m；,r,水滴半径，,cm；,E,电场梯度，,V/cm；,l,两个水滴间中心距离，,cm。,偶极聚结力,F,与,r/l,的四次方成正比，因此,r/l,是影响最大的因,素，即水滴半径越大，水滴数量越多，聚结力会急剧增大。,15,措 施,：,加 热,注 水,加 破 乳 剂,高 压 电 场,16,第三节 原油脱盐脱水工艺与设备,一、原油脱盐脱水工艺流程,问题：为什么原油进入一级、二级脱盐罐前均需注水？,目的是溶解原油中的结晶盐类和增大原油中含水量，以增加水滴的偶极聚结力。通常注水量一级为原油的,5%,6%,，二级为,2%,3%,。,电脱盐罐的温度高，对破乳和水滴沉降有利，但温度过高，耗能过高，耗能多，且会导致油品和水分气化。应根据原油性质，经试验决定最佳操作温度，一般为,80120,。为防止原油气化影响脱盐效果，通常规定操作压力比脱盐温度下原油饱和蒸汽压高,1.52.010,5,Pa,。,17,18,二、原油脱盐脱水的主要设备,1.电脱盐罐,电脱盐罐有卧式、立式和球式等形式。图2-3为卧式电脱盐罐。,19,2.混合设施,原油、水和破乳剂在进入脱盐罐之前，要充分混合，一般采用可调混合强度的可调差压混合阀与静态混合器串联使用。,3.防爆高阻抗变压器,根据电脱盐的特点，需采用限流式供电，即电抗器接线或可控硅交流自动调压设备。,20,