常減壓裝置原油脫氯劑的工業(yè)應(yīng)用范文
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摘要：有機(jī)氯化物隨常減壓餾分進(jìn)入后續(xù)煉油加工裝置，在一定條件下生成氯化銨，造成銨鹽結(jié)晶、設(shè)備腐蝕等問題，影響裝置長周期運(yùn)行。為解決原油中有機(jī)氯的存在對下游裝置造成的影響，在某石化公司5．5Mt／a常減壓裝置上進(jìn)行了原油脫氯劑的工業(yè)應(yīng)用，考察原油有機(jī)氯脫除率、原油脫后鹽含量、電脫鹽運(yùn)行工況、電脫鹽污水水質(zhì)變化情況。結(jié)果表明：使用原油脫氯劑后，原油中有機(jī)氯脫除率達(dá)到60％以上，原油脫后鹽質(zhì)量濃度小于3．0mg／L，合格率不低于98％，達(dá)到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞：原油脫氯劑；常減壓裝置；電脫鹽；有機(jī)氯
原油中氯化物主要分為無機(jī)氯與有機(jī)氯。無機(jī)氯成分是NaCl（約占75％），MgCl2和CaCl2（約占25％），通過電脫鹽系統(tǒng)可將無機(jī)氯質(zhì)量濃度降至3mg／L以下；天然原油中有機(jī)氯含量很低，主要來自采油過程中添加的含氯油田化學(xué)助劑，這些含氯的有機(jī)物不容易通過常減壓裝置電脫鹽系統(tǒng)脫除［13］。有機(jī)氯化物在一定條件下生成氯化銨鹽，造成銨鹽結(jié)晶、設(shè)備腐蝕等問題，影響裝置的長周期運(yùn)行。某石化公司煉油廠5．50Mt／a常減壓裝置加工含硫含酸新疆混合原油，原油中總氯及有機(jī)氯含量較高，為解決這一問題，在該裝置進(jìn)行了原油脫氯劑的工業(yè)應(yīng)用，考察使用某公司生產(chǎn)的原油脫氯劑后，原油有機(jī)氯脫除率、原油脫后鹽含量、電脫鹽運(yùn)行工況、電脫鹽污水水質(zhì)變化情況。結(jié)果表明，采用原油有機(jī)氯脫氯劑后，脫后原油中有機(jī)氯降到了預(yù)期效果。
1原油脫氯劑性質(zhì)及反應(yīng)原理
所用原油脫氯劑性質(zhì)見表1。反應(yīng)原理：有機(jī)氯代烷烴或氯代芳烴不溶于或微溶于水，原油脫氯劑與他們發(fā)生取代反應(yīng)，其上的氯離子被—OH，—CN，NH3或H2NR取代，生成相應(yīng)的醇、腈、胺等水溶性化合物，實(shí)現(xiàn)脫除的目的［45］。
2原油脫氯劑工業(yè)應(yīng)用
2．1原油脫氯劑注入流程
將原油脫氯劑加注到原油破乳劑壓送罐D(zhuǎn)119中，再送到原油破乳劑配劑罐D(zhuǎn)118／1，2中，隨電脫鹽注水注入到電脫鹽罐，見圖1。
2．2混合原油性質(zhì)及電脫鹽主要操作條件
2．2．1混合原油性質(zhì)2017年10月16日—10月21日空白標(biāo)定，混合原油酸值平均值為0．211mgKOH／g，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0．68％。工業(yè)應(yīng)用分兩個階段。第一階段10月22日—11月17日，混合原油酸值平均值為0．280mgKOH／g，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0．59％，原油性質(zhì)與空白標(biāo)定階段相當(dāng)；第二階段11月17日—12月11日，混合原油酸值平均值為0．170mgKOH／g，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0．50％，第二階段原油性質(zhì)明顯優(yōu)于第一階段。
2．2．2電脫鹽主要操作條件原油脫氯劑加注前后裝置加工負(fù)荷基本穩(wěn)
2．3工業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析
2．3．1原油脫氯劑加注前后原油脫后含鹽分析原油脫氯劑加注前后原油脫后含鹽分析見表2。由表2可知，工業(yè)應(yīng)用期間，原油脫后含鹽不大于3．0mg／L合格率為98．64％，較1—9月累計合格率高0．62％，且達(dá)到不低于98％的指標(biāo)要求，加入原油脫氯劑后對電脫鹽系統(tǒng)運(yùn)行無不良影響。
2．3．2原油脫氯劑加注前數(shù)據(jù)分析原油脫氯劑加注前，脫前、脫后原油總氯、有機(jī)氯數(shù)據(jù)見表3。脫前原油中有機(jī)氯占總氯比例在9．90％～70．88％（平均為38．44％），而脫后原油有機(jī)氯占總氯比例在27．25％～82．45％（平均為63．21％），說明原油中的有機(jī)氯比無機(jī)氯更難脫除。
2．3．3原油脫氯劑加注后原油有機(jī)氯脫除率分析原油脫氯劑加注后，脫前、脫后原油有機(jī)氯含量、有機(jī)氯脫除率、劑氯比（原油脫氯劑加注量／原油中有機(jī)氯含量）平均值見表4。從表4可以看出，脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5～10μg／g范圍時，有機(jī)氯脫除率平均值63．96％，達(dá)到脫除率不低于60％的指標(biāo)要求；脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10～20μg／g范圍時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為66．59％，達(dá)到脫除率不低于65％的指標(biāo)要求；脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于20μg／g時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為75．78％，達(dá)到脫除率不低于70％的指標(biāo)要求。工業(yè)應(yīng)用期間發(fā)現(xiàn)，當(dāng)劑氯比為1．0～1．5時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為76．10％；當(dāng)劑氯比為1．5～2．0時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為70．45％；當(dāng)劑氯比大于2．0時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為63．15％。劑氯比越大，有機(jī)氯脫除效果越差，針對裝置加工的混合原油性質(zhì)，劑氯比在1．0～1．5時，脫后原油有機(jī)氯脫除率最佳。
2．3．4工業(yè)應(yīng)用前后電脫鹽污水中氯離子變化情況工業(yè)應(yīng)用前后電脫鹽污水中氯離子變化情況見表5。從表5電脫鹽污水中氯離子變化情況看，在加注原油脫氯劑前，電脫鹽污水中氯離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為136．06μg／g；加注原油脫氯劑后，電脫鹽污水中氯離子含量明顯上升，電脫鹽污水中氯離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為275．73μg／g，較應(yīng)用前增加一倍，說明加注原油脫氯劑后，原油脫氯劑與原油中的有機(jī)氯化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并將其轉(zhuǎn)移至水相，達(dá)到脫除有機(jī)氯的目的。
2．3．5工業(yè)應(yīng)用期間電脫鹽污水分析工業(yè)應(yīng)用期間電脫鹽污水分析數(shù)據(jù)見表6。從表6可以看出，工業(yè)應(yīng)用期間電脫鹽污水經(jīng)處理后，其含油量、pH值、COD及硫化物含量均合格，未對電脫鹽污水水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。
3存在問題及解決措施
工業(yè)應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)，原油脫氯劑與原油破乳劑共用一個系統(tǒng)，同罐同泵，無法單獨(dú)調(diào)節(jié)，同時存在密度差，有一定的分層現(xiàn)象，對原油脫氯劑的使用效果存在一定的影響。可通過新增一套原油脫氯劑加注系統(tǒng)，解決原油脫氯劑不能單獨(dú)加注的問題。新增的一套原油脫氯劑加注系統(tǒng)主要工藝流程見圖2。
4結(jié)論
（1）脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5～10μg／g時，脫后原油有機(jī)氯脫除率平均值為63．96％，達(dá)到脫除率不低于60％的要求；脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10～20μg／g范圍時，有機(jī)氯脫除率平均值為66．59％，達(dá)到脫除率不低于65％的要求；脫前原油有機(jī)氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于20μg／g時，有機(jī)氯脫除率平均值為75．78％，達(dá)到脫除率不低于70％的要求。加注原油脫氯劑后，有效的脫除了原油中的有機(jī)氯，對下游裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行起到了積極的作用。（2）電脫鹽污水中含油量、pH值、COD及硫化物含量均達(dá)到指標(biāo)的要求。（3）原油脫后含鹽不大于3．0mg／L，合格率為98．64％，較應(yīng)用前的1—9月累計合格率高0．62％，且達(dá)到不低于98％的指標(biāo)要求，加入原油脫氯劑后對電脫鹽系統(tǒng)運(yùn)行無不良影響。
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作者：李林 李建勛 張美杰 單位：中國石油蘭州石化公司煉油廠