渤海某油田高酸原油电脱盐破乳工艺研究 - 新闻资讯 - 破乳剂|COD去除剂|乳化液|含油|煤化工废水处理|济南乾来环保

摘要：针对渤海某油田高酸原油，通过室内破乳剂的评价以及对电脱盐破乳效果影响因素的考察，选择出了性能最优的破乳剂。实验结果表明：在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度为１２５℃，复合电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ的条件下，通过二级电场处理，渤海某油田高酸原油盐质量浓度和含水量分别降到３．０ｍｇ／Ｌ和０．３０％以下，满足了炼厂的处理要求。

关键词：高酸原油；破乳剂；电脱盐

目前，高酸原油在我国海洋油田开采量中所占比重越来越高，因为高酸原油普遍密度较大，且其中环烷酸的存在会导致原油电脱盐破乳困难。原油破乳脱盐、脱水作为原油生产过程中必不可少的环节，一直以来都是原油预处理研究的重要方向。本文根据渤海某油田高酸原油的性质对电脱盐破乳工艺条件进行了研究，以便为炼厂下一步加工提供依据。

１实验部分

１．１实验材料

原油：渤海某油田高酸原油，密度为０．９６０ｋｇ／ｍ（２５℃），酸值为３．５ｍｇＫＯＨ／ｇ，黏度（７５℃）为１５２ｍＰａ·ｓ，含水质量分数为０．４４％，含盐量为２０．２ｍｇ／Ｌ。

ＨＰ０２０３、ＨＰ１３７４、ＨＰ１５６６、ＨＰ１８２７、ＨＰ２０７７、ＨＰ４３２５和ＨＰ５００１，均为改性聚醚类破乳剂产品，市场有售。

１．２破乳剂筛选

将８０ｍＬ实验原油和２０ｍＬ水加入１００ｍＬ离心管中，在８０℃恒温水浴槽中加热４０ｍｉｎ后加入一定量的破乳剂，充分振荡后进行脱水，通过观察脱水水量、油水界面以及水色等指标判定破乳剂效果，并根据评价结果进行后续的复配研究，以确定合适的药剂。

２结果与讨论

２．１破乳剂的筛选

环烷酸及其盐类的存在增加了乳化液中油水界面张力和界面膜的强度，使得高酸原油破乳难度加大，因此对破乳剂的性能提出了更高的要求。破乳剂脱水率与脱水时间的关系见图１。

由图１可知，破乳剂ＨＰ１３７４、ＨＰ１８２７和ＨＰ５００１脱水效果较好。其中破乳剂ＨＰ１３７４出水清、界面齐且无挂壁，但前期脱水速率较慢；破乳剂ＨＰ１８２７出水黄、界面齐且微挂壁，但前期出水速率快；破乳剂ＨＰ５００１存在界面不齐和挂壁严重的情况。因此选用ＨＰ１３７４和ＨＰ１８２７进行复配，进一步考察复配后药剂的破乳效果。

２．２破乳剂复配比例的确定

根据破乳剂筛选结果，以破乳剂ＨＰ１３７４为主剂，破乳剂ＨＰ１８２７为助剂考察不同比例复配后药剂的破乳效果，所得结果见表１。由表１可知，当复配破乳剂ＨＰ１３７４与ＨＰ１８２７的质量比为８∶２时，破乳脱水效果较好；当复配破乳剂ＨＰ１３７４与ＨＰ１８２７的质量比为７∶３，脱水效果改善不明显，且水色出现变差。因此复配破乳剂ＨＰ１３７４与ＨＰ１８２７的质量比选择为８∶２。

２．３不同工艺参数对电脱盐破乳效果影响考察

２．３．１注水质量比的影响

在复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度为１２５℃，交直流复合电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ条件下，注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）对电脱盐破乳效果的影响见图２。

由于原油乳化液中绝大多数的盐溶解在乳化液的水中，因此脱盐的本质其实是脱水，电脱盐是通过破乳将原油乳化液中的水去除从而达到脱盐的效果。在合适范围内调整注水质量比可以达到更高的脱盐率。由图２可知，当注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％时，脱盐效果最优。这是由于此时原油乳化液中水滴间距较小，偶极聚结力大，因而水滴沉降效果好，但过高的注水质量比会导致电导率增加，反而会引起脱盐效果变差。

２．３．２处理温度的影响

在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，交直流复合电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ条件下，处理温度对电脱盐破乳效果的影响见图３。

在一定范围内，原油乳化液黏度会随着处理温度升高而逐步降低，油水之间密度差也会逐渐加大，破乳脱水也越来越好。由图３可知，当处理温度为１２５℃时，脱盐效果最优。这是由于在此温度下，油水密度差最大，因此破乳脱水效果好，但当温度继续升高时，原油乳化液界面强度以及黏度都已趋于稳定，继续增高温度意义不大，且可能会引起电导率的升高从而导致脱盐效果变差。

２．３．３复合电场强度的影响

在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度为１２５℃，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ条件下，复合电场强度对电脱盐破乳效果影响见图４。

一般情况下，原油脱盐效果随着复合电场强度增强而增强。由图４可知，当电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ时，脱盐效果最优。这是由于在此电场强度下，电场对乳化液中水滴聚结效应最强，因此破乳脱水效果好，但当电场强度继续升高时，脱盐效果变化不大，因为原油乳化液中水滴已充分聚结，此时再升高电场强度不仅会导致能耗大幅增加，同时会引起电分散效应，反而不利于水滴聚结。

２．３．４电场处理时间的影响

在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度是１２５℃，电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ条件下，电场处理时间对电脱盐破乳效果影响见图５。

水滴聚结沉降需要一定时间，因此在一定范围内，电场处理时间越长，脱盐效果越好。由图５可知，当电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ时，脱盐效果最优，这是由于在此处理时间下，水滴已充分沉降，因此破乳脱水效果好，但当电场处理时间继续增加时，脱盐效果变化不大，因为此时水滴已充分聚结沉降，此时再增加处理时间不仅不会提升电脱盐效果反而会降低处理量。

２．３．５复合电场处理级数的影响

由于高酸原油处理难度较大，一级电脱盐效果往往不能充分满足指标要求，因此需采用多级电脱盐处理。在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度是１２５℃，复合电场电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ条件下，研究了二级电脱盐处理原油效果，所得结果见表２。

由表２可知，经过二级电脱盐处理，电脱盐脱水后原油的盐质量浓度和含水量呈逐步减小的趋势，脱后原油盐含量为２．５３ｍｇ／Ｌ，水含量为０．２１％，可满足炼厂原油盐质量浓度和含水量分别为３．０ｍｇ／Ｌ和０．３０％以下的处理要求。

３结论

（１）针对渤海某油田高酸原油，破乳剂ＨＰ１３７４和破乳剂ＨＰ１８２７按照质量比为８∶２复配后药剂破乳效果较好，脱水速度和脱水率都有显著优势。

（２）在注水质量比（ｍ水 ∶ｍ油）为８％，复配破乳剂加注浓度为６０μｇ／ｇ，处理温度是１２５℃，复合电场强度为３５０～９００Ｖ／ｃｍ，电场处理时间为９ｍｉｎ／６ｍｉｎ，二级电场处理条件下，针对渤海某油田高酸原油电脱盐后原油的盐质量浓度和含水量分别为２．５３ｍｇ／Ｌ和０．２１％，效果较好。

原标题：渤海某油田高酸原油电脱盐破乳工艺研究

原作者：郑盟主，江浩，王瑞华，薛华，啜福海，张霖

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