[發明專利]在煉油廠脫鹽過程中增強金屬和胺脫除的添加劑

有效

• 申請號: 201010505053.0
• 申請日: 2003-08-28
• 公開（公告）號: CN102031142A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: T·M·源;L·N·克萊默;J·J·韋爾斯
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: C10G29/20
• 分類號: C10G29/20;C10G29/00;C10G53/02;C10G31/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王貴杰

發明領域

本發明涉及用于分離烴水乳液的方法及組合物，更特別地，在一個實施方案中，涉及用于在破乳過程中將金屬和/或胺轉移至水相中的方法和組合物。

發明背景

在煉油廠中，原油脫鹽已經實施了多年。原油污染通常來自幾個來源，包括，但不一定限于：

●在地下與油有關的鹽水帶來的原油中的鹽水雜質；

●來自形成油井鉆孔時產生的礦物質，粘土，淤泥，和砂子；

●金屬包括鈣，鋅，硅，鎳，鈉，鉀，等等；

●在胺單元中從煉油廠氣態物流中洗滌H₂S時所用的含氮化合物如胺，或在來自原油蒸餾單元塔頂餾出物系統中用作中和劑的胺，以及來自油田中使用的H₂S清除劑；和

●生產、運輸、和儲存期間來自管道和容器腐蝕的硫化鐵和鐵氧化物。

在進一步加工之前，需要進行脫鹽以除去鹽及其他無機物質，否則將導致下游熱交換器設備中發生淤塞和沉淀和/或形成對原油處理設備有害的腐蝕性鹽。此外，這些金屬可能對下游煉制單元用的催化劑起中毒作用。有效的原油脫鹽可以有助于將這些雜質對原油蒸鎦裝置和下游操作的影響減到最小。對煉油廠來說，適當的脫鹽操作提供以下好處：

●降低原油蒸鎦裝置腐蝕。

●減少原油預加熱系統的淤塞。

●減少蒸餾塔損壞的可能性。

●降低能量消耗。

●減少下游工藝和產物污染。

脫鹽是使用混合閥通過形成另一個乳液，其中約5％的洗滌水分散到油中，而與原油伴生的天然水乳液分離。乳液混合物被導入含有一系列平行充電塔盤的脫鹽裝置容器中。借助這種結構，油水乳液暴露于所施加的電場中。在乳液內各水滴上形成誘導偶極，從而產生靜電引力并使水滴凝聚為越來越大的液滴。最終，乳液解析為兩個分離的相---油相(頂層)和水相(底層)。脫鹽原油和排放廢水的物流分別排出脫鹽裝置。

整個脫鹽過程不是間歇過程而是一個連續流動過程。通常，除了使用靜電并合之外，在混合閥之前要注入化學添加劑以幫助解析油/水乳狀液。這種添加劑通過降低油/水界面張力而使小水滴更容易結合。

含有高百分比粉碎固體粒子的原油會使脫鹽過程復雜化。粉碎固體粒子，本質上易于轉移到水相。但是，來自油田的原油中大部分固體存在于緊密的油包水乳液中。即，原油中高濃度的潤濕固體會形成緊密的難以解析的油水乳液。這種穩定乳狀液往往稱為″rag″，并可能以層的形式出現在分離的油和水相之間。脫鹽裝置容器內部rag層可能增長到一定的程度，即它的一部分將不利地與水相一同排放。這對于廢水處理裝置來說是一個問題，因為rag層仍然含有高濃度的未解析的乳化油。

如上所述，大部分原油脫鹽過程中遇到的固體包括鐵，最通常是顆粒鐵，如氧化鐵、硫化鐵，等形式。其他希望除去的金屬包括，但是不一定限于，鈣，鋅，硅，鎳，鈉，鉀，等，且通常會存在多種這些金屬。一些金屬可能以溶解的形式存在。金屬可以以無機或有機形式存在。除了使脫鹽裝置的操作復雜化之外，鐵及其他金屬還尤其會影響下游工藝。這包括結焦操作，因為經過加工的烴中殘余的鐵及其他金屬會產生較低等級的結焦。希望在烴加工階段之初就從原油中除去金屬，以便最終產生高質量的焦炭并限制腐蝕和淤塞等工藝問題。

已經存在若干種處理方法用來降低金屬總量，這些方法全都以在脫鹽單元脫除金屬為中心。通常，脫鹽裝置只能脫除水溶性的無機鹽如氯化鈉或鉀。某些原油包含不溶于水的有機酸的金屬鹽如環烷酸鈣和環烷酸鐵，它們作為精細的顆粒物質溶于或分散在油中而非水中。

因此，希望開發出一種組合物及其使用方法，這種組合物及其使用方法將能使原油中的大部分或全部的金屬在脫鹽裝置操作中幾乎沒有油夾帶地從油相轉移到水相中。在過去已經使用壬基酚樹脂作為脫鹽添加劑，但是這種物質已經由于可能會是激素擬制品而受到質疑，并且不能單獨脫除金屬如鈣或鐵。

發明概述

因此，本發明的目的在于提供一種組合物及其使用方法，該組合物及其使用方法將能在脫鹽裝置操作中把原油中的大部分金屬和/或胺轉移到水相中。

本發明的另一個目的在于提供一種用于在破乳操作中把金屬和/或胺從烴相轉移到水相中而不使油夾帶到水相中的組合物和方法。