[發明專利]一種利用疏水膜進行油品脫水的方法

無效

• 申請號: 200910079492.7
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101530680A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 張衛東;李憲勇;劉君騰;任鐘旗;王曙光
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;C10G33/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 何俊玲

技術領域：

本發明涉及一種利用疏水膜脫除油品中水分的方法，屬于膜分離技術領域。

背景技術：

油田的后期開采過程中需要進行注水開采，導致開采出的原油含有大量的水分，油品中所含水分會使油的物性改變，造成輸送動力的增加，并給后期加工過程帶來困難。

在輕質油的加工過程中，一些不適當的操作也會使油品中含有大量的水，如果水分不經處理直接進入下游工藝中的精餾塔，會因水的汽化而造成塔內壓力波動過大，影響正常生產。

在飛機等運輸工具的加油過程中，如果燃油中含有較多的水分，在氣溫較低的情況下，會導致燃油結冰，造成在啟動時發動機不易點燃以及在運行過程中發動機熄火等問題，并且燃油中的水分會在油箱中滋生微生物，對油箱的金屬結構造成腐蝕。

因此，油品中水分的脫除是石化、化工生產過程中的一個重要的步驟。

目前，脫除各種油品中水分的方法主要有高壓電場脫水、加熱重力沉降脫水、化學脫水以及上述方法的綜合聯用脫水等。

文獻1：婁世松，周偉.勝利原油脫水技術研究[J].石油化工腐蝕與防護，2006，23(1)：8～12，對勝利油田原油進行研究，油溶性破乳劑加入量80μg/g，脫水溫度80℃，電場800V/cm，停留時間55分鐘，脫水后的含水量在0.5％(5000mg/L)以下，平均含水量為0.33％，脫水電流在15～25mA。在電場脫水同時加上超聲波輔助破乳脫水的情況下，脫水電流在5～15mA。

文獻2：蔣昌啟，朱建華，劉紅研，武本成.超稠油化學降粘脫水技術[J].青島科技大學學報，2005，26(2)：109～113，遼河油田曙一區超稠油一般含水為60％～70％，除去明水后含水量仍達30％～40％。目前，遼河油田對超稠油采用熱化學沉降技術，存在脫水時間長、能耗高、占用較多沉降罐的問題，脫水溫度選擇在90℃，加藥濃度為300mg/L^-1，沉降72h以上時，凈化油含水才降至5％(50000mg/L)，沉降120h，凈化油含水可降至2％左右。

文獻3：張志慶，王芳.新型稠油破乳劑分子結構對孤東稠油脫水的影響[J].油田化學，2006，23(4)：325～328，油樣為勝利油田孤東采油廠四號聯合站凈化油，50℃時黏度9000mPa·s，酸值2mg?KOH/g原油，瀝青質膠質含量35.2％，使用作者合成的7種水溶性共聚醚破乳劑，120分鐘脫水率為82％～94％，使用作者合成的7種油溶性的HDI系列共聚醚120分鐘脫水率為90％～98％。

文獻4：劉海濤，何曉芬，張梅.柴油電脫水鹽脫水系統的應用[J].石油化工腐蝕與防護，2006，23(5)：47～49，中國石油天然氣股份有限公司克拉瑪依石化分公司900kt/a汽柴油加氫裝置，柴油電脫水系統采用復式高效交直流電脫水器，通過電脫水系統和鹽脫水系統的聯用，電脫水器配備一臺全阻抗防爆交直流變壓器，功率80kVA，原料油停留時間為41.6分鐘，可將柴油脫后水的質量分數降至300μg/g以下。

上述這些方法普遍存在能耗大，不能連續操作，占用空間較大，引入新的雜質，成本較高等缺陷。油品中水分的脫除是目前石化、化工等行業遇到的關鍵問題之一。因此，研究應用于脫除油品中水分的新技術具有重要的意義。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用疏水膜脫除油品中水分的方法，是一種新型高效節能的油水分離方法。

在使用疏水膜去除油品中水分時，由于有限穿透壓的存在，產生一定的阻力，使水分不能透過疏水膜，而油的穿透壓很小，比較容易通過疏水膜。穿透壓可用Laplace公式計算：

PW=2σcosθr]]>

式中，σ是界面張力(油/水)，θ是接觸角，r是膜孔徑。當操作壓力不大于水相穿透壓時，油通過疏水膜，水分被疏水膜截流，實現油水分離。

本發明利用上述原理，將油水混合物在不超過水相穿透壓的操作壓力下進行過濾，經過一級或多級過濾后，截留水分和雜質，最終得到含水量200mg/L～500mg/L且較純凈的油品。