浅论电脱盐工艺设计及流程

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摘要： 随着石油资源的不断开发，目前世界上的商品原油不但其组分复杂，已逐渐脱离了产地的特点，由于其开采方式、在油田的处理方式以及运输方式的变化，原油中各种有害于加工过程的杂质也十分复杂。因此，原油加工前的预处理就越发显得更加重要了。目前，原油的电脱盐脱水是炼油厂重要的原油预处理设施。

Abstract： With the continuous development of petroleum resources， the world commodity crude oil component is complex， and has gradually been off the place of production. Because of its change in mining method， treatment， and transportation， the harmful impurity of crude oil is also very complex. Therefore， the pretreatment of the crude oil before processing appears more important. At present， the electric desalting and dewatering of crude oil is an important pretreatment of crude oil in refinery company.

关键词： 石油开发；电脱盐；加工

Key words： oil development；electric desalting；processing

中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）29-0034-03

1 电脱盐的意义

原油从地下开采出来，都含有水，这些水中又溶解NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。虽然在油田经过脱盐脱水处理，但输送到炼油厂的原油中仍然含一定量的盐和水。作为原油加工过程的第一道工序，电脱盐装置的主要作用是从原油中脱除盐、水和其他杂质。原油中的无机盐类主要是氯化物，其中氯化钠占75%，氯化钙占10%，氯化镁占15%，氯化物会造成设备管线腐蚀及结垢，严重威胁后续加工装置的长周期安全运行。

原油中的水，随着原油加热过程汽化，增加了塔的气相负荷，造成常减压装置操作波动，严重时会造成冲塔事故。水汽化又需要消耗能量，并且还要多消耗循环水将蒸汽冷凝，又增加了装置的能量消耗。

原油中的CaCl2、MgCl2可以水解产生具有腐蚀性的HCl。

MgCl2+2H2O=Mg（OH）2+2HCl

CaCl2+2H2O=Ca（OH）2+2HCl

氯化镁和氯化钙一般在200℃开始水解，但当浓度较高时，在120℃即开始水解，水解反应可以在水溶液中进行，也可以靠自身的结晶水完成。温度在300时NaCl也开始水解反应产生HCl。

NaCl+H2O=NaOH+HCl

HCl溶于水中形成盐酸，具有很强的腐蚀作用，造成常减压装置的初馏塔、常压塔和减压塔顶部系统的腐蚀。

当加工含硫原油时，含硫化物分解放出H2S，与金属反应生成FeS，可以附在金属表面上起保护作用，当同时有HCl存在时，HCl和FeS反应破坏保护层，放出H2S进一步加重腐蚀。

FeS+2HCl=FeCl2+H2S

因此，为防止设备腐蚀，必须对原油进行脱盐。原油经过换热器、管式加热炉等设备，随着温度升高水份蒸发盐类沉积在管壁上形成盐垢，影响传热。

在电脱盐的操作中，同时会有大量的过滤性固体物质沉积在电脱盐罐的底部，采用反冲洗方法可将其同水一起排出，减少装置的加热炉炉管和冷换设备的结垢，提高传热效率，延长开工周期。

随着重油催化裂化技术和临氢加工工艺的开发和应用，电脱盐技术不仅仅是一种单纯的防腐手段，已成为降低能耗，减轻设备结垢和腐蚀，防止催化剂中毒，脱除原油中碱金属和重金属以及改善产品质量的重要工艺过程，并直接关系到炼油厂的经济效益。

2 电脱盐的过程及原理

常减压蒸馏装置一般采用二级电脱盐，根据装置运行需要可选用串联和并联两种操作方式。如果采用三罐串联操作，可以进一步强化脱水脱盐效果。原油经换热器换热后，在混合器前注水、注破乳剂，通过混合器提高混合效果后进入电脱盐罐。在电脱盐罐中，原油中的水在高压电场作用下沉降分离，将原油中含盐的微小水滴聚结成大水滴，通过自身重力沉降于罐底，依靠切水系统将其切除，达到脱盐脱水目的。

原油电化学脱盐过程实质是注水洗盐，主要包括三个工艺过程：油、水、破乳剂的混合，让破乳剂破环原油的乳化状态，使油中盐类溶于水中；电化学破乳，在高压电场的作用下加速沉降分离；含盐大水滴的沉降。

为减少污水外排，降低软化水消耗，采用常顶切水与软化水混合使用。软化水与一、二级脱盐的切水换热后，一般作为三级电脱盐注水，三级电脱盐的切水作为一、二级电脱盐注水，一、二级电脱盐切水经换热冷却后，外送至动力污水进行处理。

3 电脱盐设备中电极板的选择与设置

常用的电脱盐设备有电脱盐罐、电极组合件、原油分配器、界位自动控制系统、高压配电系统、混合器。

电极结构多种多样，目前最常见的形式有水平式电极、立式悬挂电极、单层及多层鼠笼式电极。而水平式电极是国内外最广泛采用的形式，一般在电脱盐罐内设有两层或三层电极板，原油乳化液从容器下部的分配管进入，原油从上部的集合管出去，含盐污水从下部切水口切除。

水平式电极板的设置主要有两种形式：三层极板与两层极板，极板与变压器的形式相配合分成一至三段。