9-锦州-马占彪-脱钙剂在加工杜巴原油中的工业应用试验

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1、脱钙剂在加工杜巴原油中的脱钙剂在加工杜巴原油中的工业应用试验工业应用试验 中国石油锦州石化公司2007年10月15日 摘要摘要 杜巴油作为含硫环烷中间基原油，轻油含量很低，酸值高，密度高，残炭高，胶质含量高，钙含量高，这五高的特点给加工带来了不利因素，针对杜巴油含盐量较高的特点，为减轻塔顶系统的腐蚀，对“一脱三注进行了调整，并加大了管理力度。同时由于杜巴原油钙含量高，即灰分高，造成石油焦和煅烧普焦灰分超标，产品质量降级，销售价格下降，为了解决这一问题，在电脱盐使用南方某公司生产的J脱钙剂和北方某公司生产的H脱钙剂，均能有效降低原油灰分，满足石油焦和煅烧普焦的灰分质量指标要求，经济效益显著。主题

2、词：脱钙剂 灰分 电脱盐 酸值 腐蚀 1 试验概述试验概述 随着辽河原油的逐年开发，原油性质逐年变差，随着辽河原油的逐年开发，原油性质逐年变差，特别是原油的酸值呈逐年增长的趋势，特别是原油的酸值呈逐年增长的趋势，2001年平均酸年平均酸值值mgKOH/g，2006年平均酸值上升至年平均酸值上升至mgKOH/g。同时随着原油资源的短缺，近几年又陆续掺。同时随着原油资源的短缺，近几年又陆续掺炼了一些外油，这些原油的性质与辽河油相比有很大炼了一些外油，这些原油的性质与辽河油相比有很大的区别见表的区别见表1，特别是西非杜巴油作为含硫，特别是西非杜巴油作为含硫环环烷中间基原油，轻油含量很低，酸值高，密度

3、高，残烷中间基原油，轻油含量很低，酸值高，密度高，残炭高，胶质含量高，钙含量高，这五高的特点给加工炭高，胶质含量高，钙含量高，这五高的特点给加工带来了许多不利因素，针对杜巴油这带来了许多不利因素，针对杜巴油这“五高特点，五高特点，车间对车间对“一脱三注进行了调整，并加大了管理力度。一脱三注进行了调整，并加大了管理力度。1 试验概述试验概述 为减轻塔顶系统的腐蚀，在装置大修时就加强了为减轻塔顶系统的腐蚀，在装置大修时就加强了高温易腐蚀部位设备材质的升级，但是由于杜巴原油高温易腐蚀部位设备材质的升级，但是由于杜巴原油钙含量高，即灰分高，造成石油焦和煅烧普焦灰分超钙含量高，即灰分高，造成石油焦和煅烧

4、普焦灰分超标，产品质量降级，适用范围缩小，销售价格下降问标，产品质量降级，适用范围缩小，销售价格下降问题一直困扰公司杜巴油生产。为了解决这一问题，在题一直困扰公司杜巴油生产。为了解决这一问题，在04年和年和05年生产实践的根底上，年生产实践的根底上，06年决定在二常电脱年决定在二常电脱盐使用脱钙剂脱除原油中灰分。盐使用脱钙剂脱除原油中灰分。表1原油性质项目项目 单位单位辽河原辽河原油油杜巴原杜巴原油油萨哈林萨哈林原油原油大庆原大庆原油油混合原油混合原油（计算）（计算）含盐含盐mg/lmg/l9.015.68.56.111.3含水含水%(m)%(m)1.31.20.10.31.0凝点凝点+19-

5、4-15+31密度密度(20)Kg/mKg/m3 3951917843869919运动粘运动粘度度(50) mm mm2 2/s/s641105316酸值酸值mgKOH/gmgKOH/g3.902.640.330.152.66残碳残碳%(m)%(m)10.485.520.922.966.79灰份灰份%(m)%(m)0.0690.1200.0030.0020.076总硫总硫%(m)%(m)0.360.120.270.190.242 工业试验依据工业试验依据为了筛选脱灰率高的脱钙剂，我公司技术中心利用实验室的原油电脱盐装置，模拟生产装置工艺条件，在辽河原油与杜巴原油混兑比为1：1、用剂量为500p

6、pm的同等条件下对各个厂家提供的脱钙剂进行了评价，筛选出脱灰效果最好的北方某公司生产的H剂和南方某公司生产的J剂，作为工业试验用剂。3 脱钙剂反响机理脱钙剂反响机理目前对脱钙剂的反响机理研究尚停留在推测阶段，但普遍认可的机理是：原油中的有机钙盐在油水界面存在一定的电离平衡，当参加脱钙剂时，脱钙剂的分子以络合、螯合或置换的方式与钙离子形成水溶性的化合物，发生类似复分解反响，使钙离子从油相转移到水相中，随脱水排出，到达脱钙目的。如果钙以环烷酸钙盐的形式存在，参加脱钙剂后，环烷酸钙盐被复原成环烷酸，随加工流程，在不同温度范围内被初馏出来。反响式如下：强酸作用：RC002Ca+2H+2RCOOH+Ca

7、2+螯合作用：RC002Ca+Y2RCOO-+CaY2+沉淀作用：RC002Ca+X2-2RCOO-+CaX其中Y为螯合络合剂、X为沉淀剂试验条件及监测工程试验条件及监测工程4.1 试验条件试验条件首先根据技术中心提供的试验条件，结合生产装置的实际情况制定出详细的工业试验方案。工业试验条件为：原油处理量为480-490吨/小时，辽河原油、杜巴原油、萨哈林原油、大庆原油混炼比为40%：40%：10%：10%，电脱盐罐入口温度为130-140，注水量一级为15吨/小时，二级为5吨/小时，油水混合阀差压一级为MPa，二级为MPa，脱钙剂用量为500ppm，注入点选在一级电脱盐罐入口。该注入系统是为试

8、验而建设的，从防腐方面作了周密的考虑，采用衬四氟管线，316L泵体材质及白钢罐等。4.2 监测工程监测工程各混炼原油性质分析混合原油含盐混合原油含水混合原油酸值混合原油灰分减压渣油灰分石油焦灰分电脱盐罐脱水PH值电脱盐罐脱水含油量电脱盐罐脱水含COD初馏塔顶PH值常压塔顶PH值减压塔顶脱水PH值初馏塔顶铁离子常压塔顶铁离子减压塔顶铁离子脱钙剂PH值5 试验过程及试验数据试验过程及试验数据5.1 试验过程试验过程新建脱钙剂注入系统，配DN25衬四氟管线管线300米到一级电脱盐罐，流程见图1。注剂泵图1 破入剂注入流程图原油入电脱盐一级电脱盐罐脱钙剂罐5 试验过程及试验数据试验过程及试验数据4月1

9、7日开始配J剂，到18日上午注剂量到达试验浓度500 ppm后稳定维持该浓度。试验过程中除20日14：20分和26日15:00分因泄漏各中断1个小时外，其余时间到达连续运行，并且运行平稳。26日19：00一级电脱盐电缆故障，后一直处于停电状态。23日中午12:00换H剂，28日上午采最后一个样后完成试验。 5 试验过程及试验数据试验过程及试验数据5.2 试验数据试验数据记录试验过程数据见表记录试验过程数据见表2。6 效果分析效果分析从表2可以看出，参加两种脱钙剂后，脱后原油含盐、含水数据都比较理想。参加J脱钙剂后，原油灰分由0.061%下降到0.035%，脱灰率到达了42%，渣油灰分到达0.0

10、86%，石油焦灰分到达0.35%。参加H脱钙剂后，原油灰分由0.061%下降到0.032%，脱灰率到达了47%，渣油灰分到达0.074%，石油焦灰分到达0.32%。根据以往生产经验，当石油焦灰分小于0.38%时，煅烧普焦灰分可以小于0.5%。使用两种脱钙剂均能满足石油焦和煅烧普焦的灰分质量指标要求。脱前脱后灰分脱除数据比照图见图2 ，使用脱盐剂后酸值变化比照图见图3日期时间杜巴原油比例脱前原油脱后原油减压渣油灰分石油焦灰份电脱盐罐脱水分析灰分%酸值mgKOH/g含盐含水灰分酸值mgKOH/g含盐含水PH值含油mg/lCOD4月19日14:00400.0542.714.40.40.0202.92

11、.30.30.0690.335.3222.539404月20日09:00400.062 2.711.20.40.0222.81.90.20.1100.315.3222.5394014:00400.062 2.812.60.30.0502.92.40.30.1000.324月21日06:00400.060 2.813.20.50.0312.92.80.30.1200.385.4910.5482011:00400.066 2.613.10.40.0502.62.10.30.1000.344月22日06:30400.065 2.814.00.60.0352.91.80.40.0560.385.322