张艳梅
中国石油化工股份有限公司天津分公司 天津 300271
摘 要：原油含盐量高对原油加工过程有较大影响，选择合适的破乳剂控制脱后含盐量是确保原油质量的关键，常减压选择油溶性破乳剂在电脱盐上的工业应用，破乳剂浓度控制在5～6μg/g时，能满足工艺指标要求，并且电脱盐排水油含量低于150mg/l。
关键词：油溶性破乳剂；原油电脱盐；工业应用
1、前言
据统计，世界开采出来的原油有近80%以原油乳状液形式存在，油水乳状液的存在，将降低管线的使用寿命，在原油加工过程中易导致常减压蒸馏高温设备的严重腐蚀和下游二次加工装置催化剂中毒。
常减压装置炼制的原油品种较多，切换频繁，加工有些重质油，乳化液相对稳定，脱盐罐内乳化层非常厚，使脱盐脱水送电困难，效率下降，因此选择适合的破乳剂控制油水界面是确保原油质量的关键，电脱盐效果的提高正是我们降低石油产品吨油加工费和确保生产装置“安、稳、长、满、优”的重要手段。
通过工业试验和工业应用，油溶性破乳剂，用量小、适用范围广，亲水基和亲油基相对平衡，有利于吸附到油水界面，顶替原来存在的保护膜乳化剂分子，对现有原油品种起到较好的破乳脱水效果。
2 、破乳剂机理
原油中的含有水，同时也含有沥青质、胶质、石蜡、石油酸皂及泥质固体颗粒等天然乳化剂。破乳剂是一种高分子量的非离子型表面活性剂，其作用是破坏电脱盐罐内的油水乳状液，促进油水分离。原油乳状液的稳定作用主要来自天然乳化剂在油水界面形成的吸附膜，但因其在油水界面上的活性并不大，故界面张力相对较高。原油中加入破乳剂后，首先分散在原油乳状液中，而后逐渐到达油水界面，由于它具有比天然乳化剂更小的表面张力和更高的表面活性，可强烈吸附在油水界面上，把那些原来吸附在油水界面上的表面活性远不及破乳剂的天然乳化剂置换出来，改变了界面性质，形成了一个较弱的吸附膜。从而使分散于油中的水滴聚结合并，最后借助油水密度差，使水滴沉降。
3 、油溶性破乳剂在常减压装置的应用
电脱盐是原油蒸馏的第一道工序，目前电脱盐所具备的工艺条件主要有：洗涤水、脱盐罐、电场强度、破乳剂、温度、混合强度等，其中破乳剂的效果好坏直接决定着脱后原油的含盐量、排水质量以及生产操作的平稳。电脱盐考核指标如表1。
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过去，装置使用的是水溶性破乳剂，该破乳剂分子量相对较低，用量大，破乳效果一般，尤其是重质原油破乳困难。在实际操作中还存在很多弊端：需要人工稀释配制，很难保证破乳剂的浓度和注入量，从而很难保证脱盐合格率。另外，由于破乳剂用量较大，水溶性的导致环保污染组分增多，排入污水回收系统后，增加污水处理的成本。水溶性破乳剂已不能满足现有的环保和工艺要求。为改善电脱盐装置的运行工况， 某常减压装置在2020年1月开始试用油溶性破乳剂（黄色油状液体，闪点≥12℃，凝固点≤-20℃）。
3.1、 破乳剂加注方法（流程如图1）
（1） 破乳剂的配制：将破乳剂母液（190Kg/桶）直接倒入破乳剂槽中，不稀释处理直接进行加注。
（2） 加注方式：药剂泵打入破乳剂罐中，通过计量泵P171打至原油泵入口前。
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图1-破乳剂流程示意图
（3） 破乳剂的加注量：破乳剂有个最低注入量，并不是越多越好，随着破乳剂浓度的增加，油水界面的张力先是不断降低到一定程度后反而上升的趋势。界面张力的最低点对应着最大脱盐率或最佳破乳效果。本装置破乳剂正常注入量在5～6mg/Kg（日平均加工量在21000t/d，每班玻璃板高度下3cm，每小时加注约4L。）装置在掺炼管输油、都巴、达混等重质难破乳原油时，从装置电脱盐系统操作平稳、装置生产安全及环保方面考虑，将破乳剂的注入量提高至6～8μg/g，再根据电脱盐系统排水及脱盐罐电流情况，逐渐降低破乳剂的注入量。
（4） 电脱盐罐运行方案：采用两组并联电脱盐脱水流程；一组电脱盐罐D101/1.2，两罐串联操作，作为两级，共约500m3，另一组电脱盐罐D101/3.4，共500m3，两罐串联操作。罐内用交直流电脱盐技术，总注水量在55t/h左右，二级的排水作为一级的注水。
3.2 、操作条件
常减压装置以加工量21000t/d左右，原油性质为沙重、梅瑞（比例为8：2）为基准时，电脱盐的操作条件见表2。
4 、油溶性破乳剂效果分析
由于2020年1月22日，破乳剂计量泵不上量，全天破乳剂的注入量只有3μg/g，导致脱后原油含盐量超标，其余均合格。
油溶性破乳剂使用期间，注入量稳定在5～6μg/g左右，原油性质不变的前提下， 2020年2月连续几天对含盐污水进行了分析，油浓度明显下降，均低于150mg/l。22日注入量低时，电脱盐排水含油量明显超标，达到242mg/l。
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5 结语
油溶性破乳剂的使用，有效的降低了化工原材料的吨油消耗，减轻了设备结垢和腐蚀，同时带来的经济利益也非常可观。过去使用的水溶性破乳剂注入量15t/月，市场价格最低为13000元左右；油溶性破乳剂注入量5t/月，市场最低价格30000元左右，每月可节约破乳剂成本45000元左右。
常减压装置针对加工原油性质的变化，选择了油溶性破乳剂，破乳剂用量控制在5～6μg/g，可以使原油脱后含盐量降至2.6mg/l，达到企业标准要求，满足工业生产需要。
参考文献
[1] 罗信智,张荣兰,王伟.原油破乳剂的进展,内蒙古石油化工,2009年第8期
[2] 林世雄等编.石油炼制工程.北京：石油工业出版社，1988