高速电脱盐工艺操作条件的优化和探讨

针对中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司Ⅱ套常减压蒸馏装置在所加工原油的性质发生变化和处理量提高后,高速交直流电脱盐装置电脱盐罐出现的油水界面波动大、切水水质变差、脱盐脱水合格率下降等问题,分析了各种影响因素,并对电脱盐装置主要工艺参数进行了优化。优化后电脱盐装置运行状况明显改善,脱后原油的盐浓度不大于3 mg/L,脱后原油中水质量分数不大于0.30%,脱盐污水油浓度小于200 mg/L,达到了控制指标要求。

重质稠油的电脱盐、脱水工艺优化及其水滴粒径的变化和分布

以高含水、含盐、高酸值的Merey16重质稠油为对象,考察了温度、注水量、电场强度、电场作用时间、注水水质和破乳剂用量对原油电脱盐脱水效果的影响。在最佳优化工艺参数下,采用光学显微镜图像法分析了脱盐脱水前后原油中的水滴分布及其粒径变化和分布特性。结果表明,优化的脱盐、脱水工艺条件为温度130℃、弱酸性水(调酸剂冰乙酸,pH值调至5.0)注入量7%、复合电场强度及作用时间为450-900-1300V/cm和9-6-8min、破乳剂AR36用量20μg/g、3级电场处理。在此条件下脱盐、脱水后,原油中盐(NaCl)的质量浓度和含水量分别为2.7mg/L和0.05%,水滴目标数、平均周长和面积都明显减小,且水滴粒径分布呈正态分布。

由专利分析电脱盐罐电极板与智能电源的技术现状

从专利的角度综述了电脱盐罐用电极板和智能电源在近几十年技术现状。根据电极板形状、导电材料类型和放置方式的不同,在罐内的水平或垂直方向上可形成单级或多级的均匀和非均匀电场区域;根据输出高压波形和频率的不同,将智能电源可分为调压双极性型、变频脉冲型和双频型。从理论上讲,双频型和其它两种智能电源讲相比对原油乳液具有更好的破乳能力,但尚未见其在国内的工业应用,建议加快双频型智能电源的国内开发及应用。

管道流动体系下天然气水合物生成模型的研究进展

管道流动体系下天然气水合物生成模型的建立对天然气水合物浆液的输送、管输天然气水合物防治以及天然气水合物技术的应用都具有重要意义。为此,查阅了大量的国内外相关文献并进行了总结与分析,认识到目前对该类模型的研究较少,现有的模型也是在静态釜式反应器天然气水合物生成理论基础上拓展而来的,主要包括驱动力、成核速率、诱导时间、水合物生长等方面的模型,上述模型被广大研究者用于计算管道单个截面处天然气水合物的生成速率预测,具有较好的计算精度。但现有模型用于管道流动体系下天然气水合物生成特性的预测还不成熟,需要进一步开展管道流动体系下天然气水合物的生成机理、管道沿线温度变化、添加剂及其流动界面对气液传质的影响等研究,建立动力学、传热、传质三者相结合的管道流动体系下天然气水合物生成模型,以此来解决管道流动体系下天然气水合物生成预测的技术难题。

纳米流体强化气体水合物生成研究进展

水合物的高效快速生成对水合物技术的工业化应用具有重要的意义。对当前纳米流体促进水合物生成过程进行了分析和总结。结果表明,纳米流体能够极大地强化水合物反应体系的传热过程。纳米粒子的浓度、纳米颗粒本身的物性、纳米颗粒的尺寸大小、纳米流体中固体颗粒的分散稳定性、纳米流体在管道中的流动速度及湍动程度是影响体系传热的主要因素。此外,纳米颗粒能够极大地强化水合物反应体系的传质过程,运输作用、防气泡聚合机理、边界层混合机理、渗透机理被用来解释这一现象。但其具体的促进机理仍不清楚,基础理论的建立是未来研究方向。

管道流动体系天然气水合物生成模型研究进展

天然气水合物浆液管道输送技术可实现水合物防治的动态控制及天然气水合物的管道输送,而流动体系天然气水合物生成模型研究为水合物浆液管道输送技术的发展提供理论支持。总结了国内外流动体系天然气水合物生成模型的研究进展,重点分析了水合物生成动力学模型。发现目前适用于流动体系的天然气水合物生成模型还很少,并且多为由静态体系水合物生成模型拓展而来。基于气液两相螺旋管流流动特性及天然气水合物微观结构,建立了螺旋管流体系天然气水合物生成模型。最后,指出了流动体系天然气水合物生成模型研究的发展方向。

管道流动体系下气体水合物生成促进技术研究进展

强化管道中水合物的生成对今后水合物技术的工业化应用具有重要的意义。综述了能够应用于促进管道流动体系中水合物生成的方法,包括机械物理强化、化学强化和外场强化。三种强化方法中,机械物理强化的应用有很大的局限性,化学强化和外场强化是今后管道中水合物生成强化方面重点研究的方向。

智能电源在国内加工高酸原油中的应用

介绍了电脱盐罐用智能调压双极性型、变频单向脉冲型和变频矩形波脉冲型智能电源在国内炼油厂加工高酸原油及其处理乳化层中的应用。与传统电源相比,采用智能双极性型电源进行高酸原油的电脱盐脱水处理,脱盐后原油中盐的质量浓度由14.8 mg/L降至2.1 mg/L,加工原油的电耗从1.20 kW·h/t降至0.36 kW·h/t;采用单向变频脉冲型智能电源处理高酸原油,脱盐后原油中水的质量分数和盐的质量浓度分别为0.26%和4.38 mg/L,满足了生产的需求。采用矩形波变频脉冲智能电源处理高酸原油形成的乳化层,与未增加该设备前相比,脱盐后原油中盐的质量分数下降了30.67%～71.7%,每年节约电力成本约43×104RMB$。

高酸和重质原油的实验室处理及工业应用建议

对北疆高酸原油进行了化学萃取-碱中和-电场组合工艺的脱酸处理,评价了脱酸前后原油的腐蚀速率和电脱盐脱水效果。与未脱酸相比,脱酸后原油的腐蚀速率从3.27 mm/a降至0.78mm/a,电脱盐脱水后原油水的质量分数由0.30%降至0.18%,盐的质量浓度由6.5 mg/L降至2.7mg/L;针对塔河重质原油电场处理后含盐高而含水少的特点,优选了一种高分子脱盐剂,用量3%时脱后原油盐的质量浓度由31.1 mg/L降至5.0 mg/L;就揭阳重质原油电场处理后含水高而含盐少的特点,将注水水质或破乳剂pH值调整至酸性后进行电场处理,脱后原油水的质量分数由0.50%降至0.20%。最后,针对上述原油的室内处理效果提出了相应的工业应用建议。