混炼含酸重质劣质原油的电脱盐技术选择探讨

茂名石化公司自混炼高酸原油后,原油脱前和脱后盐含量都明显提高,脱后平均盐含量达到7mg／L以上,2007年7月脱盐和脱水合格率分别仅为38．46％和20％。影响电脱盐过程的因素有电脱盐罐内部结构、破乳剂、脱盐温度、混合强度、脱盐罐内电场强度、油水界面控制、注水量等。根据国内同类装置经验,建议采取降低进厂原油的盐含量、水含量;加强生产操作管理,强化对电脱盐工艺各项指标的考核;将二级脱盐改为三级脱盐;采用超声波脱盐技术或高速电脱盐技术;针对原油特性加强对破乳剂的筛选和使用;进行电脱盐工艺条件的优化评定;采用热量前移方法对装置换热管网进行优化改造,提高原油进电脱盐罐温度等措施,以解决电脱盐后盐含量超标问题。     

重劣质原油的电脱盐操作优化策略分析

重质、劣质原油电脱盐过程中,容易出现脱后原油含盐量高、含水量大,含盐污水带油量大等问题。胜利炼油厂4号常减压装置电脱盐系统通过提高电脱盐罐的注水量,提高各级罐的混合强度,投用三级电脱盐罐的注水回注一级罐,调低A,B罐的变压器档位等优化策略,实现了重劣质原油的深度脱盐脱水。由此提出:解决重劣质原油含盐问题的关键,是合适的注水量和混合强度、适宜的变压器档位,以及适宜的电脱盐设备;降低重劣质原油脱后带水的关键,是合适的注水量和混合强度、适宜的电脱盐设备,以及与装置原油性质相匹配的破乳剂和脱钙剂;降低含盐污水切水带油的关键,是合适的变压器档位和电脱盐罐界位,以及与装置原油性质相匹配的破乳剂、脱钙剂和适宜的注入量;原油电脱盐过程是逐级改善的过程,要合理发挥装置所有电脱盐设备的作用,实现最佳脱盐脱水目的。     

超声波电脱盐破乳技术的应用研究

长庆石化采用"超声波强化破乳技术",进行500×104t/a常减压装置电脱盐工业试验与应用,经过空白试验、降破乳剂、优化调整、重复试验等阶段,完成了原油超声破乳设备性能试验。超声波强化破乳技术利用超声波的物理作用方式,产生波动-位移效应,破坏油水乳化结构,增强水在电场与重力作用下的分离能力。应用实践表明,该工艺可实现不加破乳剂达到原油破乳后盐含量不高于3mg/L、含水不高于0.3%的指标要求,同时一级脱盐罐乳化减轻,电脱盐总排水COD值由约2000mg/L降至约1000mg/L;电脱盐总排水含油由300～400mg/L降至100mg/L以下。采用超声波完全替代破乳剂破乳,能够显著降低电脱盐电流,保证电脱盐装置稳定生产。与现有的破乳技术相比,该工艺是一种设计合理、成本低、效率高的原油破乳手段,同时具有无污染、零排放、低能耗、效果好的特点。     

550×10^4t／a常减压装置加工俄罗斯原油实践

介绍了中国石油辽阳石化公司550×104t／a常减压蒸馏装置的生产概况及工艺流程中初馏塔、常压塔、减压塔、加热炉、减压转油线、热联合等的主要技术特点。介绍了俄罗斯轻质原油的物理化学性质。分析了该装置加工俄罗斯轻质原油生产运行工况及主要节能措施。通过实施节能措施,装置总能耗为443．453MJ／t,在国内同类型装置中处于较好水平。     

550×10^4t／a常减压装置加工俄罗斯原油实践

介绍了中国石油辽阳石化公司550×104t／a常减压蒸馏装置的生产概况及工艺流程中初馏塔、常压塔、减压塔、加热炉、减压转油线、热联合等的主要技术特点。介绍了俄罗斯轻质原油的物理化学性质。分析了该装置加工俄罗斯轻质原油生产运行工况及主要节能措施。通过实施节能措施,装置总能耗为443．453MJ／t,在国内同类型装置中处于较好水平。     

超重原油常减压蒸馏设计思考

超重原油储量和产量的增长,给中国炼油业的原油进口多元化带来了新的机遇和挑战。高密度、高黏度、高硫氮酸、高沥青质、高金属、高残炭、低H/C比等主要特性说明超重原油是世界上最难加工的原油,通常选择常压/常减压蒸馏+延迟焦化+渣油加氢裂化+缓和加氢裂化/催化裂化+馏分油加氢精制的总加工路线。按照加工常规原油设计的炼厂在加工超重原油时,必须认真考虑各种原油特性带来的影响。针对以往超重原油加工中遇到的问题,工程设计时要认真考虑总加工路线,尤其对换热器、电脱盐、卧式双面辐射减压炉、常减压塔等部位要认真思考。蒸馏设计时,根据"高流速、低结垢"设计理念,推荐采用壳程减渣流速1.2~2.4m/s、管程原油流速≥2.4m/s的螺旋折流板换热器;在15~25℃预热温度调控余量下,采用大容量变电压的三级高速电脱盐方案;采用可保证HVGO质量和在最小允许洗涤喷淋密度1.0m3/(m2·h)下得到合格的最大HVGO收率的微湿式减压深拔减压塔设计。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

常减压装置加工现状及腐蚀情况浅析

常减压蒸馏装置是炼油厂加工原油的第一道工序,在炼油厂加工总流程中具有重要作用。随着市场供需矛盾趋紧和原油价格持续走高,考虑到企业经济效益最大化,原油性质劣质化程度将日益加重。加工高硫、高酸、高盐原油的腐蚀风险主要集中在一次加工装置上。金陵石化800×104t常减压蒸馏装置设计加工高硫低酸原油,其设防值为硫含量不大于2.0%,酸值不大于1.0mgKOH/g原油。但近年来装置加工油种变化频繁,且性质差异较大,硫含量频繁超出设防值。结合该常减压蒸馏装置原油加工现状和工艺设计及设备配置,对该装置的电脱盐运行情况、低温和高温部位的工艺防腐以及设备腐蚀情况进行分析,并举证典型的腐蚀案例,介绍其腐蚀机理,分析腐蚀原因;在此基础上,提出应对措施,保证装置安全、平稳、长周期运行。     

中国俄罗斯原油管线全线贯通

2010年12月19日中俄原油管道全线贯通,俄罗斯原油顺利输抵大庆站。2011年1月1日开始,中俄原油管道将正式开通,根据中俄双方的协议,俄罗斯将通过这条管道每年向中国供应1500万t原油,合同期为20年。     

辽河超稠原油加工工艺初探

针对减粘裂化装置在生产中存在的超稠油反应滞留时间短、沥青质量下滑问题,提出辽河超稠油加工新方案,采用改质—蒸馏工艺路线,增加闪蒸脱水塔和改质反应塔来延长改质反应时间。改造后彻底解决了原工艺生产的沥青针入度、闪点、薄膜烘箱试验质量变化大之间的矛盾问题,提升了装置加工规模,同时在生产方案方面更具灵活性,经济效益也大幅提高。     

青岛炼化常减压装置顶循热量利用的流程模拟

青岛炼化常减压装置因受实际工艺操作条件限制,致使常顶循换热器的取热能力下降,常顶循设计取热负荷为20.18MW,而实际运行中的取热负荷只有10.8MW,约50%的热量没有得到有效利用。本文试图利用流程模拟软件来核算和论证是否可以将常顶循多余热量用作全厂轻烃的C4、C5分离,从而达到常顶循热量充分利用的目的。利用流程模拟的DSTWD模型,建立轻烃分馏塔的简捷设计模型,通过质量平衡、热平衡和相平衡原理,求出在要求的分离精度和产品质量条件下,精馏塔所需的塔板数和热负荷;利用流程模拟的Heat Exchangers模型,建立精馏塔重沸器和进料换热器的模型,核算顶循可利用的热量以及重沸器与进料加热器的取热分布。模拟结果表明:利用常顶循的剩余热量作为热源,完全可以将轻烃中的C4、C5组分进行有效分离。常顶循采取先作塔底重沸器热源、再作进料加热器热源的取热方式比较合理。计算结果同时也表明:就原油和轻烃两种介质的取热温位而言,常顶循分流成并列两股,一股作轻烃分馏塔热源,另一股继续作原油加热热源的取热方式可以使常顶循的热量利用最充分。常顶循作分馏塔热源的分支流量最佳为350t/h左右。     

俄罗斯原油评价数据及加工流程的优化选择

原油评价是在实验室对原油进行一系列分析和馏分切割,分析原油和各段馏分油的性质,确定产品分布及产品收率,为制定原油加工流程提供优化方案,以生产出合适的产品,使原油资源得到合理利用。原油评价认为,俄罗斯原油属于含硫中间基原油,初馏点至180℃石脑油馏分经石脑油加氢精制后,分离出液态烃、轻石脑油及重石脑油;150~230℃喷气燃料馏分进入加氢精制装置,生产3号喷气燃料或柴油调和组分;200~350℃柴油馏分进入柴油加氢精制装置,生产合格的柴油产品;350~560℃混合蜡油馏分进入加氢裂化装置,生产石脑油、高品质航空煤油(3号喷气燃料)及柴油;大于560℃渣油馏分经渣油加氢精制后,可作为催化原料直接进入重油催化裂化装置。俄罗斯原油的盐含量为24.0mg/kg,在加工过程中,容易形成"HCl-H2S-H2O"腐蚀,对设备影响较大,要重视工艺防腐和设备防腐。     

常减压装置塔顶系统的腐蚀机理与防腐措施

常减压装置塔顶及其冷凝冷却系统发生低温位(温度小于120℃)腐蚀,其机理主要是HCl-H2S-H2O腐蚀:原油中的盐类在一定温度和有水存在的条件下发生水解反应,生成腐蚀介质HCl;在原油蒸馏过程中,HCl及原油所含硫化物被加热分解成H2S;在低温冷凝区,HCl遇水(H2O)即形成浓度达1%～2%的稀盐酸,形成设备腐蚀。防腐措施主要是对原油深度脱盐并在塔顶注入中和剂和缓蚀剂。采用交直流高速电脱盐技术,并优选中和剂和缓蚀剂。措施实施后,原油中盐含量小于3mg/L、水含量小于0.3%,电脱盐排出的污水的含油量小于100μg/g,分馏塔塔顶脱出水中的铁离子含量小于3mg/L,排出水pH值大于等于7。各项指标都达到炼油行业工艺防腐的技术要求,使塔顶及其冷凝冷却系统的腐蚀得到了有效控制,保证了装置的安全、平稳、长周期运行。     

海洋石油主发电机燃用原油应用技术

基于原油理化特性对原油发动机运行的影响进行分析,提出原油发动机改造的技术路线。对闪蒸原油开展理化特性分析,得出酸值、含水量和倾点是影响闪蒸原油使用的关键点。搭建某中速船用柴油机燃油喷射系统和工作过程计算模型,对比分析在柴油和闪蒸原油模式下燃油喷射特性和发动机工作过程的差异。计算结果表明：当发动机切换为原油模式运行后,在100%负荷工况下最高燃烧压力较柴油模式升高1 MPa,各工况油耗较柴油模式上升5～6 g/（kW·h）,NO_x排放较柴油模式上升明显,各工况支管排温较柴油模式上升约20 ℃,涡前排温上升约30 ℃。经试验验证,3台发电机组燃用原油后,运行状态良好,满足使用要求。     

5.0Mt／a常减压装置加工轻质原油的脱瓶颈改造

随着加工原油的轻质化,兰州石化公司5．OMt／a常减压装置初馏塔塔顶压力达到负荷上限（0．15MPa）,处理能力最大仅为4．5Mt／a。为消除该瓶颈,即保证装置加工轻质原油时处理能力达到设计负荷5．OMt／a,对装置初馏塔系统进行了技术改造,包括对初馏塔、初顶油气一原油换热器、初馏塔顶空冷器、回流泵及加热炉火嘴等的改造。改造后,在加工重质原油时,装置处理量可达到16000t／d,在加工轻质原油时,处理量也可达到15000t／d,装置的操作弹性可以达到50％105％,综合能耗为9．27kg标油／t。     

减压深拔技术在常减压装置中的应用

为解决减压渣油后路问题,九江分公司实行减压深拔技术。减压装置拔出率主要受减压塔进料段的油气分压与温度、减压塔内的结焦、进料段雾沫夹带量的影响。减压炉炉管采用逐级扩径的设计．采取转油线本身也吸收部分热胀量的方案,使用1．0MPa蒸汽抽空器,减压塔采用槽式液体分布器及规整填料技术,减四线油南泵抽出后送入减压炉入口循环．操作时,保持塔顶高真空度,提高闪蒸段温度,减压炉炉管适当注汽,减压塔底渣油温度控制在359—362℃．洗涤油流量控制在55～60t／h。实行减压深拨后,装置能耗无大幅变化．产生经济效益达1111．78万元。     

无机高效传热技术在原油处理设备中的应用

无机传热元件具有启动迅速、导热系数高及均温性好等优良的传热特性。本文首次将无机传热元件应用于油气田高效加热炉,使设计热效率达到92％,钢耗量由平均13t／MW下降到6-8t／MW,设备造价降低15％,并首次将无机高效传热元件应用于原油处理设备,较好地解决了传统设备由于采用火筒直接加热油井产物所导致的结焦、爆管问题,提高了设备的使用寿命和安全可靠性,并使热负荷减少50％以上,燃气量减少50％以上。利用该技术开发出的两种无机传热高效原油处理设备,对油田地面工程建设及生产运行中的节能降耗具有参考意义。