原油处理工艺
❶ 原油提炼的工艺和过程
原油是由多种烃类如烷烃、环烷烃、芳烃复杂的混合物,并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物。经直接蒸馏或裂化等加工提炼,制得汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等。并可利用石油产品进一步生产多种产品。
❷ 目前常用的原油脱水方法有哪几种
原油脱水常用方法及原理:
在油田开采初期,原油中的水主要以W/O型乳状液存在,随着油田的进一步开采,我国大部分油田已经进入高含水期,油井采出液也由原来的以(W/O)型乳状液为主变为以水包油(O/W)型乳状液为主。因此,关于脱水方法的研究,也从针对W/O型乳状液的破乳问题逐渐过渡到O/W型乳状液破乳问题的研究。我们主要讨论W/O型乳状液的破乳方法及破乳剂,也适当介绍O/W型乳状液破乳问题。
破乳过程通常分为三步:凝聚(Coagulation),聚结(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。这一过程,即水珠在相互碰撞接触中合并增大,自原油中沉降分离出来。在第一步凝聚(或絮凝)过程中,分散相的液珠聚集成团,但各液珠仍然存在。这些珠团常常是可逆的,按自分层观点,这些珠团像一个液滴,倘若珠团与介质间的密度差是足够大的,则此过程能使分层加速。若乳状液是足够浓的,它的粘度就显著增加。第二步—聚结,在这一过程中,这些珠团合并成一个大滴。这一过程是不可逆的,导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破坏。由此看出,聚结是脱水过程的关键,聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。
在由凝聚所产生的聚集体中,乳状液的液珠之间可以有相当的距离,光学技术已经证明,这种间距的数量级要大于100Å,虽然厚度随着电解质浓度增加而降低,但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快,这表明除静电斥力和范德华引力外,还有别的力在起作用。
研究人员根据聚结速度得出结论:即使在浓乳状液中,其液珠被100Å或更大厚度的连续膜所隔开,液膜的厚度仍取决于水相的组分,而不取决于水量。
多年来,国内外已研究了多种原油脱水技术,满足各种原油不同含水程度的脱水要求。
1、沉降分离
沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。沉降分离的依据是:原油与水不互溶,密度有差异,且有时是不稳定的乳状液,甚至是经过电法和化学方法处理过的。
Stocks定律深刻地描述了沉降分离的基本规律,该定律的数学表达式为:
由上式可以看出,沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。然而,从乳状液理论的角度加以分析,不难看出该公式并未包含原油乳状液稳定性的概念,也没有体现出乳化剂的严重影响。因此,根据这一公式计算出的水滴沉降速度,必然大于实际沉降速度。相反,对于破乳后的水珠而言,由于沉降过程中会出现水珠相互碰撞聚结增大的现象,计算结果很可能会远远小于实际沉降速度。因此,定性地利用该公式作原油脱水难易程度的衡量是可以的,定量地直接计算脱水效果则会带来较大的误差。
为了提高油水分离速度,人们以该公式为指导,发现和创造了一系列有效的方法和措施。
(1)增大水珠粒径的方法
①添加化学破乳剂,降低乳状液的稳定性,以进一步实现破乳;
②采用高压电场处理W/O型乳状液;利用电磁场对乳状液进行交变振荡破乳;
③利用亲水憎油固体材料使乳状液的水珠在其表面润湿聚结。
(2)增大水、油密度差的方法
①向原油乳状液中掺入轻质油,降低原油的密度;
②选择合适温度,使油水密度向着有利于增大密度差的方向变化;
③在油气分离过程中降低压力,使原油中少量的气泡膨胀,密度降低;向水中添加无毒无害物质,加大水相密度。
(3)降低原油粘度的方法
①掺入低粘轻质油稀释原油;
②加热以降低原油乳状液的粘度。
(4)提高油水分离速度的方法
采用离心机进行离心分离。
2、电脱水法
电脱水法的基本原理是利用水是导体,油是绝缘体这一物理特性,将W/O型原油乳状液置于电场中,乳状液中的水滴在电场作用下发生变形、聚结而形成大水滴从油中分离出来。
用于电破乳的高强度电场有交流电、直流电、交–直流电和脉冲供电等数种。在交流电场中,乳状液中的水珠发生振荡聚结和偶极聚结;在直流电场中,除发生偶极聚结外,电泳聚结起主导作用;在交–直流二重电场中,上述数种聚结都存在;脉冲供电是电极间断送电,除促使振荡聚结和偶极聚结外,目的在于避免电场中电流的大幅度增长,可平稳操作和节约电能,
2.1偶极聚结
置于电场中的W/O型乳状液的水珠,由于电场的诱导而产生偶极极化,正负电荷分别处于水珠的两端,如图7–7所示。因为置于电场中的所有水珠,都受到此种诱导而发生偶极极化,相邻两个水珠的靠近一端,恰好成为异性,相互吸引,其结果使两个水珠合并为一体。由于外加电场是连续的,这种过程的发生呈“链锁反应”。当水珠颗粒增大到其重力足以克服乳状液的稳定性时,水珠即自原油中沉降分离出来。
2.2振荡聚结
交变电场对W/O型乳状液水珠的另一个作用是引导其作周期性的振荡,其结果是水珠由球形被拉长为椭球形,界面膜增大变薄,乳化稳定性降低,振荡时相邻水珠相碰,合并增大自原油中沉降分离出来。
由室内透明电脱水器中看到的现象是:在电场的作用下,水珠都处于极其活泼的跳跃状态,且一个个成为菱形,然后合并成大滴沉降至脱水器的底部。另外,交变的磁场振荡也有破乳脱水作用。
2.3电泳聚结
乳状液的液珠一般都带有电荷,在直流电场的作用下,会发生电泳。在电泳过程中,一部分颗粒大的水珠会因带电多而速度快,速度的大小不等会使大小不同的水珠发生相对运动,碰撞、合并增大,当增大到一定程度后即从原油中沉降分出。其他未发生碰撞或碰撞、合并后还不够大的水珠,会一直电泳到相反符号的电极表面,在电极表面相互聚集(接触而未合并)或聚结在一起,然后从原油中分出。乳状液在直流电场中的这种电泳过程,会使水珠聚结,所以又称其为“电泳聚结”。
由于在直流电场中所有大大小小的水珠都会发生电泳,或迟或早都会到达电极表面,而交流电作用于乳状液时,大水珠会优先脱出,剩余的小水珠往往失去合并对象,无法聚结增大,结果很难脱出,所以直流电脱水的净化油质量一般比交流电脱水的质量好。
在某些场合,微小水珠是带着乳化膜在电极表面聚集的,而膜本身又是原油的一部分,所以直流电脱水得到的污水含油量比交流电脱水得到的污水含油量大得多。
3、润湿聚结脱水法
润湿聚结脱水法又称聚结床脱水法,这是一种在热化学沉降脱水法基础上发展起来的脱水方法,即在加热、投入破乳剂的同时,使乳状液从一种强亲水物质(如脱脂木材、陶瓷、特制金属环、玻璃球等)的缝隙间流过。当乳状液(W/O)中的水滴与这种强亲水物质碰撞时,水滴极易将这些物质润湿,并吸附在其表面,水滴相互聚结,由小水滴聚结成大水滴(也叫粗粒化),最后沉降脱离出来,要实现润湿聚结以达到两相分层的目的,选择合适的润湿介质是关键。
显然,润湿聚结法脱水仅对稳定性差的W/O型乳状液的水珠或游离水起作用。应用必
须先向乳状液中添加化学破乳剂,且多用于把高含水原油处理为低含水原油的过程中。国内辽河油田使用此法将原油含水从25%降为12%(体积分数据报道,国外油田采用特殊材质制成板,倾斜排列在脱水器中。这种板材对水滴有极强的吸附作用,当乳状液流经板的夹缝时,水滴聚结在板的表面上,不断泻流下去,效果极佳,可代替电脱水。经过一次聚结床脱水后,原油含水指标可达合格。
同样道理,当采用亲油憎水型固体材料处理O/W型乳状液时,水中的油珠也会通过固体材料表面合并入油膜,使油膜增厚,向上漂浮,成乳滴,脱落,成为大滴,自固体材料上层漂浮到油相(层),达列油水分离的目的。
4、化学破乳法
化学破乳是原油乳状液脱水中普遍采用的一种破乳手段。它是向原油乳状液中添加化学助剂,破坏其乳化状态,使油、水分离成层。这类化学助剂称为破乳剂,一般是表面活性剂或含有两亲结构的超高分子表面活性剂。
在油田,原油脱水工艺主要使用电化学法和热化学法。电化学法用少量破乳剂在高压电场中进行脱水,其特点是速度快、效果好;热化学法需要选择使用高效破乳剂。当然,选用哪种方法适宜,取决于经济核算。一般说来,用化学法处理容易脱水的原油乳状液,用电场处理不很稳定的乳状液,用电化学法处理顽固的乳状液。
❸ 原油蒸馏的工艺过程
包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。 应用电化学分离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。主要目的是防止盐类(钠、钙、镁的氯化物)离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。
采用电化学分离时,在原油中要加入几到几十ppm破乳剂(离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂)和软化水,然后通过高压电场(电场强度1.2~1.5kV/cm),使含盐的水滴聚集沉降,从而除去原油中的盐、水和其他杂质。电化学脱盐常以两组设备串联使用(二级脱盐,图1)以提高脱盐效果。 也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370~535℃,在常压下要蒸馏出这些馏分,需要加热到420℃以上,而在此温度下,重馏分会发生一定程度的裂化。因此,通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2~8kPa的绝对压力下,使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380~400℃送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油型(图3)和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高,塔板数24~26;后者要求不高,塔板数15~17。
通常用水蒸气喷射泵(或者用机械抽真空泵)抽出不凝气,以产生真空条件。发展的干式全填料减压塔(见填充塔)采用金属高效填料代替塔板,可以使全塔压力降减少到 1.3~2.0kPa,从而可以提高蒸发率,并减少或取消塔底水蒸气用量。为了在同一炉出口温度下使常压渣油有最大的汽化率,减压蒸馏都将炉出口至塔的管线设计成大管径的形式(见彩图),以减少压降,进而降低炉出口压强。减压塔顶分出的馏分减(压、拔)顶油,一般作为柴油混入常压三线中,减压一线至四线作为裂化原料或润滑油原料,塔底为减压渣油,可作为生产残渣润滑油(见溶剂脱沥青)和石油沥青的原料,或作为石油焦化的原料,或用作燃料油。
❹ 石油原油预处理的工艺流程是怎样的
原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在 原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。
原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成感应电荷,带有正、负电荷的水滴在作定向位移时,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直径愈大,原油和水的相对密度差愈大,温度愈高,原油黏度愈小,沉降速度愈快。在这些因素中,水滴直径和油水相对密度差是关键,当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时,水 滴就不能下沉,而随油上浮,达不到沉降分离的目的。
我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后,先与淡水、破乳剂按比例混合,经加热到规定温度,送入一级脱盐罐,一级电脱盐的脱盐率在90%~95%之间,在进入二级脱盐之前,仍需注入淡水。一级注水是为了溶解悬浮的盐粒, 二级注水是为了增大原油中的水量,以增大水滴的偶极聚结力。
❺ 原油脱水的五种方法
原油脱水的五种方法有加热沉降法、过滤法、离心法、声化学法、微波辐射法。
1、加热沉降法
通过加热使得原油的粘度下降,水和原油的比重差增大,原油对水滴悬浮力减小,同时水滴的动能增大,界面上有机物的溶解度增大,界面强度减小,这样有利于破坏原油的双电层,从而实现原油脱水。
2、过滤法
过滤法是使乳化液经过滤柱,通过加压使得乳化液进入原油的滤料层,因固体吸附剂对乳化液中的油和水具有选择吸附特性,将乳化液中的水吸附出来,从而完成破乳,达到原油脱水效果。该方法对固体吸附剂的要求较高,且过滤柱的制作工艺繁杂。
3、离心法
离心法是利用油水之间密度不同,在高速离心场作用下使乳状液破乳实现油水分离的方法。离心场越强,破乳效果越好。该方法中的高速离心设备日常比较难维护,目前只适合在实验室或需要占地较小的情况下使用。
4、声化学法
将声波能量辐射到加入了少量破乳剂的原油乳状液中,使之产生一系列超声效应,如搅拌、聚结、空化、温热、负压等,从而使乳化膜破坏进而破乳脱水。由于超声波良好的传导性,使得此方法适用于各种类型的乳状液。目前声化学法对原有的脱水研究和应用都比较广泛。
5、微波辐射法
利用微波辐射能量来进行破乳脱水的一种技术。在微波辐射下乳化液分子内部形成高频变化的电磁场,破坏油水界面膜,实现油水分离。微波辐射方法的处理时间短,能耗较低,能广泛适用于各种油样类型。
(5)原油处理工艺扩展阅读:
原油脱水的原理
在油田开采初期,原油中的水主要以W/O型乳状液存在,随着油田的进一步开采,我国大部分油田已经进入高含水期,油井采出液也由原来的以W/O型乳状液为主变为以水包油O/W型乳状液为主。
破乳关乎到原油脱水过程,通常分为三步:凝聚(Coagulation),聚结(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。这一过程中原油的水珠在相互碰撞和接触中合并增大,自原油中沉降分离出来。聚结是脱水过程的关键,聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。
❻ 原油密闭卸油工艺
流程
一、准备
1、送油罐车进站后,卸油员立即检查油罐车安全设施是否齐全有效,引导罐车至计量场地。
2、将罐体连接到静电接地报警器地线,按规定备好消防器材,将罐车静置15分钟经计量后准备接卸。
二、验收
1、卸油员会同驾驶员和对罐车油品交运单记载的品种、数量,检查确认贯彻铅封是否完好。
2、卸油员登上罐车用玻璃试管抽样进行外观(颜色、气味等)价差,如油品质量有异常,应报告站长,拒绝接卸。
3、测量油高、水高,计算油品数量。超过定额损耗,但在规定的0.2%互补找不幅度内,可直接接卸;超过定额损耗,又超过互补找不额度,应报告站长,通知发货油库排计量员共同复测,复测结果记录在案,油品应予接卸,,超耗待行处理。
4、逐项填制进站油品核对单,由驾驶员、卸油员双方签字确认实收数量。
三、卸油
1、核对卸油罐与罐车所装品种是否相符。
2、通过液位计或人工计量检测确认卸油罐的空容量,防止跑、冒油事故的发生。
3、非密闭式卸油,应通知加油员关闭与卸油油罐连接的加油机,暂停加油作业。
4、按工艺流程要求连接卸油管,做到接头结合紧密,卸油管自然弯曲。
5、检查确认油罐计量空密闭良好。
6、司机缓慢开启罐车卸油阀,卸油员集中精力监视、观察卸油管线、相关闸阀、过滤器等设备的运行情况,随时准备处理可能发生的问题。同时,罐车司机不的远离现场。
7、卸油完毕,卸油员登上罐车确认油品卸净。关好闸阀(球阀),拆卸卸油管,盖严罐口处的卸油帽,收回静电导线,收好静电接地报警仪。
8、引导油罐车离站。
四、卸后工作
1、待罐内油品静止平静后,通知加油员开机加油。
2、将消防器材放回原委,整理好现场。
3、据进站油品核对单及油品交运单,填写进货验收登记表和分罐保管帐。
❼ 原油是如何冶炼的经过那些工序炼出的是什么
各装置生产的油品一般还不能直接作为商品,为满足商品要求,除需进行调合、添加添加剂外,往往还需要进一步精制,除去杂质,改善性能以满足实际要求。常见的杂质有含硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蜡和胶质等不理想成分。它们可使油品有臭味,色泽深,腐蚀机械设备,不易保存。除去杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。酸精制是用硫酸处理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。碱精制是用烧碱水溶液处理油品,如汽油、柴油、润滑油,可除去含氧化合物和硫化物,并可除去酸精制时残留的 硫酸。酸精制与碱精制常联合应用,故称酸碱精制。脱臭是针对含硫高的 原油制成的汽、煤、柴油,因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品生胶质,不易保存。可采用催化剂存在下,先用碱液处理,再用空气氧化。加氢是在催化剂存在下,于300~425℃, 1.5兆帕压力下加氢,可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质,改进油品的 储存性能和腐蚀性、燃烧性,可用于各种油品。脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡,在低温下形成蜡的结晶,影响流动性能,并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分, 以改善组成和颜色。有时需要脱蜡。白土精制一般放在精制工序的 最后, 用白土(主要由二氧化硅和三氧化二铝组成)吸附有害的物质。
酸精制
是用硫酸处理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。
碱精制
是用烧碱水溶液处理油品,如汽油、柴油、润滑油,可除去含氧化合物和硫化物,并可除去酸精制时残留的硫酸。酸精制与碱精制常联合应用, 故称酸碱精制。
脱臭
是针对含硫高的原油制成的汽、煤、柴油,因含硫醇而产生恶臭,硫醇含量高时会引起油品生胶质,不易保存。可采用催化剂存在下,先用碱液处理,再用空气氧化。
加氢
是在催化剂存在下于300~425℃,1.5兆帕压力下加氢,可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质,改进油品的 储存性能和腐蚀性、燃烧性,可用于各种油品。
脱蜡
主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡,在低温下形成蜡的结晶,影响流动性能,并易于堵塞管道。脱 蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的 精制常采用溶剂精制脱除不理想成分,以改善组成和颜色。有时需要脱蜡。
白土精制
一般放在精制工序的最后,用白土(主要由二氧化硅和三氧化二铝组成)吸附有害的物质。
润滑油
原料主要来自原油的蒸馏,润滑油最主要的性能是粘度、安定性和润滑性。生产润滑油的基本过程实质上是除去原料油中的不理想组分,主要是胶质、沥青质和含硫、氮、氧的化合物以及蜡、多环芳香烃,这些组分主要影响粘度、安定性、色泽。方法有溶剂精制、脱蜡和脱沥青、加氢和白土精制。
溶剂精制
是利用溶剂对不同组分的溶解度不同达到精制的目的,为绝大多数的润滑油生产过程所采用。常用溶剂有糠醛和苯酚。生产过程与重整装置的芳香烃抽提相似。
溶剂脱蜡
是除去润滑油原料中易在低温下产生结晶的组分,主要指石蜡,脱蜡采用冷结晶法,为克服低温下粘度过大,石蜡结晶太小不便过滤,常加入对蜡无溶解作用的混合溶剂,如甲苯- 甲基乙基酮,故脱蜡常称为酮苯脱蜡。
❽ 原油净化处理设备的工艺流程是什么
河南蓝宁科技的是将需要深加工的原油通过油泵抽入再沸器,在减压的状态下催化加热,馏出油蒸汽,油气通过冷凝器,可液化部分,冷凝为成品油,不可液化部分通过燃气系统送入热风炉烧掉。
❾ 原油预处理工段常压蒸馏有哪几种工艺原理
材料表面预处理方法很多如: 1、机械表面处理方法:喷砂、抛丸、磨光、抛光、滚光、刷光等等,目的是清洁表面,去除表面的锈迹、污物、氧化皮等。 2、化学表面处理方法:除油、酸洗、化学镀、化学抛光、化学浸蚀、化学氧化等,目的是进一步清理表面、活化表面、对最终表面处理做准备。 3、电化学表面处理方法:电化学抛光、电化学氧化、电化学除油、预镀等,与上面的目的一样。 需要说明的是:最终表面处理方法不同,需要采用的预处理的目的和方法也不相同,具体问题具体分析。
❿ 石油的各种处理利用方法
石油加工的反应很多,你提到的就是一部分了,分馏、蒸馏、精馏都是物理反应,因为只是把结构或者沸点接近的混合物用加热的办法分离开;因为石油本身的成分相当复杂,具体的说分馏或者精馏就是不改变石油本身所含成分的结构而把它们从石油当中分离出来,比如说汽油、柴油、煤油、苯及其同系物等等。而裂解或者裂化都是化学变化,因为改变了所含物质的结构。