原油處理工藝
❶ 原油提煉的工藝和過程
原油是由多種烴類如烷烴、環烷烴、芳烴復雜的混合物,並含有少量的硫、氧和氮的有機化合物。經直接蒸餾或裂化等加工提煉,製得汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟和瀝青等。並可利用石油產品進一步生產多種產品。
❷ 目前常用的原油脫水方法有哪幾種
原油脫水常用方法及原理:
在油田開采初期,原油中的水主要以W/O型乳狀液存在,隨著油田的進一步開采,我國大部分油田已經進入高含水期,油井采出液也由原來的以(W/O)型乳狀液為主變為以水包油(O/W)型乳狀液為主。因此,關於脫水方法的研究,也從針對W/O型乳狀液的破乳問題逐漸過渡到O/W型乳狀液破乳問題的研究。我們主要討論W/O型乳狀液的破乳方法及破乳劑,也適當介紹O/W型乳狀液破乳問題。
破乳過程通常分為三步:凝聚(Coagulation),聚結(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。這一過程,即水珠在相互碰撞接觸中合並增大,自原油中沉降分離出來。在第一步凝聚(或絮凝)過程中,分散相的液珠聚集成團,但各液珠仍然存在。這些珠團常常是可逆的,按自分層觀點,這些珠團像一個液滴,倘若珠團與介質間的密度差是足夠大的,則此過程能使分層加速。若乳狀液是足夠濃的,它的粘度就顯著增加。第二步—聚結,在這一過程中,這些珠團合並成一個大滴。這一過程是不可逆的,導致液珠數目減少和最後原油乳狀液的完全破壞。由此看出,聚結是脫水過程的關鍵,聚結和沉降分離構成了原油的脫水過程。
在由凝聚所產生的聚集體中,乳狀液的液珠之間可以有相當的距離,光學技術已經證明,這種間距的數量級要大於100Å,雖然厚度隨著電解質濃度增加而降低,但是間距降低並不像雙電層理論所預示的那樣快,這表明除靜電斥力和范德華引力外,還有別的力在起作用。
研究人員根據聚結速度得出結論:即使在濃乳狀液中,其液珠被100Å或更大厚度的連續膜所隔開,液膜的厚度仍取決於水相的組分,而不取決於水量。
多年來,國內外已研究了多種原油脫水技術,滿足各種原油不同含水程度的脫水要求。
1、沉降分離
沉降分離是原油乳狀液脫水最基礎的過程。沉降分離的依據是:原油與水不互溶,密度有差異,且有時是不穩定的乳狀液,甚至是經過電法和化學方法處理過的。
Stocks定律深刻地描述了沉降分離的基本規律,該定律的數學表達式為:
由上式可以看出,沉降速度與原油中水珠半徑的平方成正比、與水油密度差成正比、與原油的粘度成反比。然而,從乳狀液理論的角度加以分析,不難看出該公式並未包含原油乳狀液穩定性的概念,也沒有體現出乳化劑的嚴重影響。因此,根據這一公式計算出的水滴沉降速度,必然大於實際沉降速度。相反,對於破乳後的水珠而言,由於沉降過程中會出現水珠相互碰撞聚結增大的現象,計算結果很可能會遠遠小於實際沉降速度。因此,定性地利用該公式作原油脫水難易程度的衡量是可以的,定量地直接計算脫水效果則會帶來較大的誤差。
為了提高油水分離速度,人們以該公式為指導,發現和創造了一系列有效的方法和措施。
(1)增大水珠粒徑的方法
①添加化學破乳劑,降低乳狀液的穩定性,以進一步實現破乳;
②採用高壓電場處理W/O型乳狀液;利用電磁場對乳狀液進行交變振盪破乳;
③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結。
(2)增大水、油密度差的方法
①向原油乳狀液中摻入輕質油,降低原油的密度;
②選擇合適溫度,使油水密度向著有利於增大密度差的方向變化;
③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;向水中添加無毒無害物質,加大水相密度。
(3)降低原油粘度的方法
①摻入低粘輕質油稀釋原油;
②加熱以降低原油乳狀液的粘度。
(4)提高油水分離速度的方法
採用離心機進行離心分離。
2、電脫水法
電脫水法的基本原理是利用水是導體,油是絕緣體這一物理特性,將W/O型原油乳狀液置於電場中,乳狀液中的水滴在電場作用下發生變形、聚結而形成大水滴從油中分離出來。
用於電破乳的高強度電場有交流電、直流電、交–直流電和脈沖供電等數種。在交流電場中,乳狀液中的水珠發生振盪聚結和偶極聚結;在直流電場中,除發生偶極聚結外,電泳聚結起主導作用;在交–直流二重電場中,上述數種聚結都存在;脈沖供電是電極間斷送電,除促使振盪聚結和偶極聚結外,目的在於避免電場中電流的大幅度增長,可平穩操作和節約電能,
2.1偶極聚結
置於電場中的W/O型乳狀液的水珠,由於電場的誘導而產生偶極極化,正負電荷分別處於水珠的兩端,如圖7–7所示。因為置於電場中的所有水珠,都受到此種誘導而發生偶極極化,相鄰兩個水珠的靠近一端,恰好成為異性,相互吸引,其結果使兩個水珠合並為一體。由於外加電場是連續的,這種過程的發生呈「鏈鎖反應」。當水珠顆粒增大到其重力足以克服乳狀液的穩定性時,水珠即自原油中沉降分離出來。
2.2振盪聚結
交變電場對W/O型乳狀液水珠的另一個作用是引導其作周期性的振盪,其結果是水珠由球形被拉長為橢球形,界面膜增大變薄,乳化穩定性降低,振盪時相鄰水珠相碰,合並增大自原油中沉降分離出來。
由室內透明電脫水器中看到的現象是:在電場的作用下,水珠都處於極其活潑的跳躍狀態,且一個個成為菱形,然後合並成大滴沉降至脫水器的底部。另外,交變的磁場振盪也有破乳脫水作用。
2.3電泳聚結
乳狀液的液珠一般都帶有電荷,在直流電場的作用下,會發生電泳。在電泳過程中,一部分顆粒大的水珠會因帶電多而速度快,速度的大小不等會使大小不同的水珠發生相對運動,碰撞、合並增大,當增大到一定程度後即從原油中沉降分出。其他未發生碰撞或碰撞、合並後還不夠大的水珠,會一直電泳到相反符號的電極表面,在電極表面相互聚集(接觸而未合並)或聚結在一起,然後從原油中分出。乳狀液在直流電場中的這種電泳過程,會使水珠聚結,所以又稱其為「電泳聚結」。
由於在直流電場中所有大大小小的水珠都會發生電泳,或遲或早都會到達電極表面,而交流電作用於乳狀液時,大水珠會優先脫出,剩餘的小水珠往往失去合並對象,無法聚結增大,結果很難脫出,所以直流電脫水的凈化油質量一般比交流電脫水的質量好。
在某些場合,微小水珠是帶著乳化膜在電極表面聚集的,而膜本身又是原油的一部分,所以直流電脫水得到的污水含油量比交流電脫水得到的污水含油量大得多。
3、潤濕聚結脫水法
潤濕聚結脫水法又稱聚結床脫水法,這是一種在熱化學沉降脫水法基礎上發展起來的脫水方法,即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強親水物質(如脫脂木材、陶瓷、特製金屬環、玻璃球等)的縫隙間流過。當乳狀液(W/O)中的水滴與這種強親水物質碰撞時,水滴極易將這些物質潤濕,並吸附在其表面,水滴相互聚結,由小水滴聚結成大水滴(也叫粗粒化),最後沉降脫離出來,要實現潤濕聚結以達到兩相分層的目的,選擇合適的潤濕介質是關鍵。
顯然,潤濕聚結法脫水僅對穩定性差的W/O型乳狀液的水珠或游離水起作用。應用必
須先向乳狀液中添加化學破乳劑,且多用於把高含水原油處理為低含水原油的過程中。國內遼河油田使用此法將原油含水從25%降為12%(體積分數據報道,國外油田採用特殊材質製成板,傾斜排列在脫水器中。這種板材對水滴有極強的吸附作用,當乳狀液流經板的夾縫時,水滴聚結在板的表面上,不斷瀉流下去,效果極佳,可代替電脫水。經過一次聚結床脫水後,原油含水指標可達合格。
同樣道理,當採用親油憎水型固體材料處理O/W型乳狀液時,水中的油珠也會通過固體材料表面合並入油膜,使油膜增厚,向上漂浮,成乳滴,脫落,成為大滴,自固體材料上層漂浮到油相(層),達列油水分離的目的。
4、化學破乳法
化學破乳是原油乳狀液脫水中普遍採用的一種破乳手段。它是向原油乳狀液中添加化學助劑,破壞其乳化狀態,使油、水分離成層。這類化學助劑稱為破乳劑,一般是表面活性劑或含有兩親結構的超高分子表面活性劑。
在油田,原油脫水工藝主要使用電化學法和熱化學法。電化學法用少量破乳劑在高壓電場中進行脫水,其特點是速度快、效果好;熱化學法需要選擇使用高效破乳劑。當然,選用哪種方法適宜,取決於經濟核算。一般說來,用化學法處理容易脫水的原油乳狀液,用電場處理不很穩定的乳狀液,用電化學法處理頑固的乳狀液。
❸ 原油蒸餾的工藝過程
包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾三部分。 應用電化學分離或加熱沉降方法脫除原油所含水、鹽和固體雜質的過程。主要目的是防止鹽類(鈉、鈣、鎂的氯化物)離解產生氯化氫而腐蝕設備和鹽垢在管式爐爐管內沉積。
採用電化學分離時,在原油中要加入幾到幾十ppm破乳劑(離子型破乳劑或非離子型聚醚類破乳劑)和軟化水,然後通過高壓電場(電場強度1.2~1.5kV/cm),使含鹽的水滴聚集沉降,從而除去原油中的鹽、水和其他雜質。電化學脫鹽常以兩組設備串聯使用(二級脫鹽,圖1)以提高脫鹽效果。 也稱真空蒸餾。原油中重餾分沸點約370~535℃,在常壓下要蒸餾出這些餾分,需要加熱到420℃以上,而在此溫度下,重餾分會發生一定程度的裂化。因此,通常在常壓蒸餾後再進行減壓蒸餾。在約2~8kPa的絕對壓力下,使在不發生明顯裂化反應的溫度下蒸餾出重組分。常壓渣油經減壓加熱爐加熱到約380~400℃送入減壓蒸餾塔。減壓蒸餾可分為潤滑油型(圖3)和燃料油型兩類。前者各餾分的分離精確度要求較高,塔板數24~26;後者要求不高,塔板數15~17。
通常用水蒸氣噴射泵(或者用機械抽真空泵)抽出不凝氣,以產生真空條件。發展的乾式全填料減壓塔(見填充塔)採用金屬高效填料代替塔板,可以使全塔壓力降減少到 1.3~2.0kPa,從而可以提高蒸發率,並減少或取消塔底水蒸氣用量。為了在同一爐出口溫度下使常壓渣油有最大的汽化率,減壓蒸餾都將爐出口至塔的管線設計成大管徑的形式(見彩圖),以減少壓降,進而降低爐出口壓強。減壓塔頂分出的餾分減(壓、拔)頂油,一般作為柴油混入常壓三線中,減壓一線至四線作為裂化原料或潤滑油原料,塔底為減壓渣油,可作為生產殘渣潤滑油(見溶劑脫瀝青)和石油瀝青的原料,或作為石油焦化的原料,或用作燃料油。
❹ 石油原油預處理的工藝流程是怎樣的
原油中的鹽大部分溶於所含水中,故脫鹽脫水是同時進行的。為了脫除懸浮在 原油中的鹽粒,在原油中注入一定量的新鮮水(注入量一般為5%),充分混合,然後在破乳劑和高壓電場的作用下,使微小水滴逐步聚集成較大水滴,借重力從油中沉降分離,達到脫鹽脫水的目的,這通常稱為電化學脫鹽脫水過程。
原油乳化液通過高壓電場時,在分散相水滴上形成感應電荷,帶有正、負電荷的水滴在作定向位移時,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直徑愈大,原油和水的相對密度差愈大,溫度愈高,原油黏度愈小,沉降速度愈快。在這些因素中,水滴直徑和油水相對密度差是關鍵,當水滴直徑小到使其下降速度小於原油上升速度時,水 滴就不能下沉,而隨油上浮,達不到沉降分離的目的。
我國各煉廠大都採用兩級脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出後,先與淡水、破乳劑按比例混合,經加熱到規定溫度,送入一級脫鹽罐,一級電脫鹽的脫鹽率在90%~95%之間,在進入二級脫鹽之前,仍需注入淡水。一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒, 二級注水是為了增大原油中的水量,以增大水滴的偶極聚結力。
❺ 原油脫水的五種方法
原油脫水的五種方法有加熱沉降法、過濾法、離心法、聲化學法、微波輻射法。
1、加熱沉降法
通過加熱使得原油的粘度下降,水和原油的比重差增大,原油對水滴懸浮力減小,同時水滴的動能增大,界面上有機物的溶解度增大,界面強度減小,這樣有利於破壞原油的雙電層,從而實現原油脫水。
2、過濾法
過濾法是使乳化液經過濾柱,通過加壓使得乳化液進入原油的濾料層,因固體吸附劑對乳化液中的油和水具有選擇吸附特性,將乳化液中的水吸附出來,從而完成破乳,達到原油脫水效果。該方法對固體吸附劑的要求較高,且過濾柱的製作工藝繁雜。
3、離心法
離心法是利用油水之間密度不同,在高速離心場作用下使乳狀液破乳實現油水分離的方法。離心場越強,破乳效果越好。該方法中的高速離心設備日常比較難維護,目前只適合在實驗室或需要佔地較小的情況下使用。
4、聲化學法
將聲波能量輻射到加入了少量破乳劑的原油乳狀液中,使之產生一系列超聲效應,如攪拌、聚結、空化、溫熱、負壓等,從而使乳化膜破壞進而破乳脫水。由於超聲波良好的傳導性,使得此方法適用於各種類型的乳狀液。目前聲化學法對原有的脫水研究和應用都比較廣泛。
5、微波輻射法
利用微波輻射能量來進行破乳脫水的一種技術。在微波輻射下乳化液分子內部形成高頻變化的電磁場,破壞油水界面膜,實現油水分離。微波輻射方法的處理時間短,能耗較低,能廣泛適用於各種油樣類型。
(5)原油處理工藝擴展閱讀:
原油脫水的原理
在油田開采初期,原油中的水主要以W/O型乳狀液存在,隨著油田的進一步開采,我國大部分油田已經進入高含水期,油井采出液也由原來的以W/O型乳狀液為主變為以水包油O/W型乳狀液為主。
破乳關乎到原油脫水過程,通常分為三步:凝聚(Coagulation),聚結(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。這一過程中原油的水珠在相互碰撞和接觸中合並增大,自原油中沉降分離出來。聚結是脫水過程的關鍵,聚結和沉降分離構成了原油的脫水過程。
❻ 原油密閉卸油工藝
流程
一、准備
1、送油罐車進站後,卸油員立即檢查油罐車安全設施是否齊全有效,引導罐車至計量場地。
2、將罐體連接到靜電接地報警器地線,按規定備好消防器材,將罐車靜置15分鍾經計量後准備接卸。
二、驗收
1、卸油員會同駕駛員和對罐車油品交運單記載的品種、數量,檢查確認貫徹鉛封是否完好。
2、卸油員登上罐車用玻璃試管抽樣進行外觀(顏色、氣味等)價差,如油品質量有異常,應報告站長,拒絕接卸。
3、測量油高、水高,計算油品數量。超過定額損耗,但在規定的0.2%互補找不幅度內,可直接接卸;超過定額損耗,又超過互補找不額度,應報告站長,通知發貨油庫排計量員共同復測,復測結果記錄在案,油品應予接卸,,超耗待行處理。
4、逐項填制進站油品核對單,由駕駛員、卸油員雙方簽字確認實收數量。
三、卸油
1、核對卸油罐與罐車所裝品種是否相符。
2、通過液位計或人工計量檢測確認卸油罐的空容量,防止跑、冒油事故的發生。
3、非密閉式卸油,應通知加油員關閉與卸油油罐連接的加油機,暫停加油作業。
4、按工藝流程要求連接卸油管,做到接頭結合緊密,卸油管自然彎曲。
5、檢查確認油罐計量空密閉良好。
6、司機緩慢開啟罐車卸油閥,卸油員集中精力監視、觀察卸油管線、相關閘閥、過濾器等設備的運行情況,隨時准備處理可能發生的問題。同時,罐車司機不的遠離現場。
7、卸油完畢,卸油員登上罐車確認油品卸凈。關好閘閥(球閥),拆卸卸油管,蓋嚴罐口處的卸油帽,收回靜電導線,收好靜電接地報警儀。
8、引導油罐車離站。
四、卸後工作
1、待罐內油品靜止平靜後,通知加油員開機加油。
2、將消防器材放回原委,整理好現場。
3、據進站油品核對單及油品交運單,填寫進貨驗收登記表和分罐保管帳。
❼ 原油是如何冶煉的經過那些工序煉出的是什麼
各裝置生產的油品一般還不能直接作為商品,為滿足商品要求,除需進行調合、添加添加劑外,往往還需要進一步精製,除去雜質,改善性能以滿足實際要求。常見的雜質有含硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蠟和膠質等不理想成分。它們可使油品有臭味,色澤深,腐蝕機械設備,不易保存。除去雜質常用的方法有酸鹼精製、脫臭、加氫、溶劑精製、白土精製、脫蠟等。酸精製是用硫酸處理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。鹼精製是用燒鹼水溶液處理油品,如汽油、柴油、潤滑油,可除去含氧化合物和硫化物,並可除去酸精製時殘留的 硫酸。酸精製與鹼精製常聯合應用,故稱酸鹼精製。脫臭是針對含硫高的 原油製成的汽、煤、柴油,因含硫醇而產生惡臭。硫醇含量高時會引起油品生膠質,不易保存。可採用催化劑存在下,先用鹼液處理,再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下,於300~425℃, 1.5兆帕壓力下加氫,可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質,改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性,可用於各種油品。脫蠟主要用於精製航空煤油、柴油等。油中含蠟,在低溫下形成蠟的結晶,影響流動性能,並易於堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的精製常採用溶劑精製脫除不理想成分, 以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精製一般放在精製工序的 最後, 用白土(主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成)吸附有害的物質。
酸精製
是用硫酸處理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。
鹼精製
是用燒鹼水溶液處理油品,如汽油、柴油、潤滑油,可除去含氧化合物和硫化物,並可除去酸精製時殘留的硫酸。酸精製與鹼精製常聯合應用, 故稱酸鹼精製。
脫臭
是針對含硫高的原油製成的汽、煤、柴油,因含硫醇而產生惡臭,硫醇含量高時會引起油品生膠質,不易保存。可採用催化劑存在下,先用鹼液處理,再用空氣氧化。
加氫
是在催化劑存在下於300~425℃,1.5兆帕壓力下加氫,可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質,改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性,可用於各種油品。
脫蠟
主要用於精製航空煤油、柴油等。油中含蠟,在低溫下形成蠟的結晶,影響流動性能,並易於堵塞管道。脫 蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的 精製常採用溶劑精製脫除不理想成分,以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。
白土精製
一般放在精製工序的最後,用白土(主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成)吸附有害的物質。
潤滑油
原料主要來自原油的蒸餾,潤滑油最主要的性能是粘度、安定性和潤滑性。生產潤滑油的基本過程實質上是除去原料油中的不理想組分,主要是膠質、瀝青質和含硫、氮、氧的化合物以及蠟、多環芳香烴,這些組分主要影響粘度、安定性、色澤。方法有溶劑精製、脫蠟和脫瀝青、加氫和白土精製。
溶劑精製
是利用溶劑對不同組分的溶解度不同達到精製的目的,為絕大多數的潤滑油生產過程所採用。常用溶劑有糠醛和苯酚。生產過程與重整裝置的芳香烴抽提相似。
溶劑脫蠟
是除去潤滑油原料中易在低溫下產生結晶的組分,主要指石蠟,脫蠟採用冷結晶法,為克服低溫下粘度過大,石蠟結晶太小不便過濾,常加入對蠟無溶解作用的混合溶劑,如甲苯- 甲基乙基酮,故脫蠟常稱為酮苯脫蠟。
❽ 原油凈化處理設備的工藝流程是什麼
河南藍寧科技的是將需要深加工的原油通過油泵抽入再沸器,在減壓的狀態下催化加熱,餾出油蒸汽,油氣通過冷凝器,可液化部分,冷凝為成品油,不可液化部分通過燃氣系統送入熱風爐燒掉。
❾ 原油預處理工段常壓蒸餾有哪幾種工藝原理
材料表面預處理方法很多如: 1、機械表面處理方法:噴砂、拋丸、磨光、拋光、滾光、刷光等等,目的是清潔表面,去除表面的銹跡、污物、氧化皮等。 2、化學表面處理方法:除油、酸洗、化學鍍、化學拋光、化學浸蝕、化學氧化等,目的是進一步清理表面、活化表面、對最終表面處理做准備。 3、電化學表面處理方法:電化學拋光、電化學氧化、電化學除油、預鍍等,與上面的目的一樣。 需要說明的是:最終表面處理方法不同,需要採用的預處理的目的和方法也不相同,具體問題具體分析。
❿ 石油的各種處理利用方法
石油加工的反應很多,你提到的就是一部分了,分餾、蒸餾、精餾都是物理反應,因為只是把結構或者沸點接近的混合物用加熱的辦法分離開;因為石油本身的成分相當復雜,具體的說分餾或者精餾就是不改變石油本身所含成分的結構而把它們從石油當中分離出來,比如說汽油、柴油、煤油、苯及其同系物等等。而裂解或者裂化都是化學變化,因為改變了所含物質的結構。