???? 原油本身就是一個多組分混合物。主要有不同相對分子質量、不同結構的烴以及少量的非烴化合物雜質。所有雜質包括水以及溶于水的無機鹽、機械雜質、游離的硫化氫、氯化氫等,以不同相分散于原油中。因原油乳狀液含水以及上述溶于水的雜質,會增加生產過程中泵、管線和儲罐負荷,引起金屬表面結垢和腐蝕;含水原油進入生產裝置,會引起沖塔等事故;原油脫水含油會造成環(huán)境污染和油的浪費。原油破乳脫水對于原油的生產加工和儲運十分重要。 乳狀液是一種多相體系。一種液體以液珠的形式均勻地分布于另一種液體中。常見的乳狀液有兩類,一類是以油為分散相,水為分散介質的水包油型(O/W);一類是以水為分散相,油為分散介質的油包水型(W/O)。當油水比接近時,存在多重乳化現(xiàn)象。 原油乳狀液中有兩種相對抗的力在連續(xù)不斷地做功。水的界面張力可使其液滴趨向彼此聚結,形成粒徑較大的液滴,靠重力從油中分離出來。另一方面,乳化劑存在于液滴周圍,促使液滴懸浮并彼此穩(wěn)定。用化學劑,加熱和電力改變乳化物原來的狀態(tài),破壞乳化劑的這種穩(wěn)定作用實現(xiàn)破乳,從而實現(xiàn)油水分離。 隨著遼河油田超稠油的開采加工利用,密度大、粘度高、穩(wěn)定性強的超稠油破乳脫水成為生產加工重要環(huán)節(jié)之一。破乳劑單劑脫水,通常在10天以上。脫水時間長導致能耗增加,儲罐周轉慢,原料不能安全及時供應,原料含水裝置容易導致沖塔甚至停工事故,脫水帶油導致油的浪費,增加污水處理費用,而且會造成環(huán)境污染。 如何低溫破乳,以節(jié)省熱能;如何快速破乳,以提高儲罐利用率;如何擴大破乳劑使用范圍,以克服破乳劑的單一性,如何尋找高效破乳劑,是我們面臨的現(xiàn)實問題。通過開展實驗室研究,發(fā)現(xiàn)破乳劑用量并不是越大越好,破乳劑終究也是表面活性劑,用量過大會出現(xiàn)二次乳化的現(xiàn)象,破乳率反而下降。 用量大還會增加成本支出。一般用量在300ppm時即能得到滿意效果。在實際生產過程中,破乳劑應適量加入。 目前市場上商品破乳劑有40多種,每一種破乳劑只對特定產區(qū)的原油有良好的脫水效果。由于可用于加工生產的原油產區(qū)多元化,破乳劑單劑的選擇有局限性。 我國常用的破乳劑,各有特點。例如D80、AP122、AF532破乳劑,脫水速度快,脫水后凈化油質量好;AP136、AP127、SP169等破乳劑脫水速度慢些,凈化油質量一般,但脫出的污水質量很好;UH6535、PR605、G3等破乳劑,脫水速度較快。為了解決破乳劑的單一性,采用破乳劑的協(xié)同作用,能有效發(fā)揮破乳劑的高的表面活性,足夠的絮凝能力,強的濕潤性和高聚結性能。 我們選取脫水快和脫水清破乳劑復配。脫水快與脫水清破乳劑自制破乳劑與工業(yè)破乳劑破乳效果對比,發(fā)現(xiàn)自制的破乳劑前期脫水速度較慢,但最后的脫水率卻很高。工業(yè)上,脫水率也是重要的衡量指標。脫水顏色黃色透明。所以自制的破乳劑最后效果更好。 脫水快與脫水清的破乳劑按照1:1配比充分混合,為了達到更好的添加效果,按照300mg/L標準加入自制破乳劑,在相同進油條件下,使用自制的脫水快和脫水清復配破乳劑,9天即可達到合格標準。 如何尋找脫水快與脫水清破乳劑的最佳組合,是加快超稠油脫水合格的關鍵。

按照石油天然氣標準SY/T5822-2010,我們選出脫水快的破乳劑:SH88,F(xiàn)A201,OX9354,OX932,OX951,P102,PFA8311,HE2,DGF01,AR13,WD3。選出脫水清的破乳劑:HD7,SP961,F(xiàn)A201,OX9354,OX932,OX951。測定凈化油含水和脫出水中含油量,復配的破乳劑脫水效果明顯好于單劑。其中FA201與OX951以1:1復配破乳效果好于其它復配效果。48H凈化油含水1.5%,脫出污水含油842mg/L;FA201與OX9354復配效果也不錯,48H凈化油含水1.9%,脫出污水含油916mg/L。 與單劑對比,F(xiàn)A201/OX951,FA201/OX9354復配的效果在凈化油含水下降程度方面,而且這種下降的趨勢一直維持下來。從分析來看,單劑在30h以后,這種下降的趨勢明顯趨緩,到40h以后基本不再發(fā)生變化,復配破乳劑30h以后,下降的程度有增大的趨勢,從而發(fā)揮了破乳劑的協(xié)同作用產生的綜合優(yōu)勢。 為了對FA201/OX951,FA201/OX9354復配的效果進一步考察,分別對兩種復配對不同含水量原油乳液進行破乳,F(xiàn)A201/OX951復配破乳時,凈化油含水和脫出污水含油量,均優(yōu)于FA201/OX9354復配,因此選定FA201/OX951復配為最佳組合。 為了得到FA201/OX9354復配的最佳破乳條件,考察破乳時濃度、溫度和復配比例對破乳效果的影響,我們進行了正交試驗。評價指標為脫水率,考察指標為破乳劑濃度、溫度和復配比例三個因素。每個因素取五個水平(溫度65度,70度,75度,80度,85度;總價量50、100、200、300、400mg/L;復配比例3:1,2:1,1:1,1:2,1:3): 對正交試驗結果進行分析,從表中可以看出,三個因素極差R不同,破乳劑濃度極差R=22.2最大,表明破乳劑濃度對脫水率影響最大,配比極差R=5.6最小,即配比對脫水率影響最小,亦即FA201與OX951復配1:1配比為最佳。 通過實驗,我們發(fā)現(xiàn),采用FA201/OX951復配得到的破乳劑有很好的脫水效果,原油四天即脫水合格。我們選擇生產罐原油9#罐給減粘裂化裝置供油,裝置壓力、氣液相平衡、溫度、塔底液位平穩(wěn)。我們的預期目標實現(xiàn)了。通過復配破乳劑,破乳脫水技術更加成熟,過程控制更科學,取得了很好的經濟效益和社會效益。
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