设备防腐

温度 ℃ 76 74 78 80 76
原油含 水% 13.6 32.4 21.1 19.5 28.7
脱后油 含水 % 0.16 0.25 0.22 0.20 0.20
原油含 盐 mg/l 1522 1151 2192 1062 2532
脱出水含 油 ppm 20 23 30 27 21
17
新型原油电脱盐/脱水技术
24
原油中的环烷酸及其脱除方法
脱除方法1
从原油中脱除环烷酸主要有两种方法。一种是溶剂 萃取的方法，采用在原油中加入有机碱溶液脱酸，然后 酸化，用低沸点馏分萃取，该法常会形成乳化层，脱除 效果不好，且需要加入大量的萃取溶剂，难以大规模工 业化生产。另一种方法为通过热分解的办法破坏原油中 的有机酸。采用原油深度脱盐和脱酸组合工艺，实验室 可以脱除含酸原油中60%以上的环烷酸，且酸值越高，脱 除率越大。最近用苏丹原油进行了大量实验，脱酸率可 达70%。苏丹原油含钙1680 ug/g，含盐748 mg/l，酸值 高达13.2 mgKOH/g，经过在一定条件下处理，脱后钙含 量为20 ug/g，含盐2.2 mg/l，酸值可降至4.2 mgKOH/g
22
原油中的环烷酸及其脱除方法
概述1
石油中的环烷酸（Naphthenic acids）是一种带有 环烷环和羧基的酸性含氧化合物，是石油酸的主要组成 部分。环烷酸大约占原油中的总酸量的50%左右（重）， 环烷酸是环烷烷基羧酸，其结构式为
R=H或R=烷基
23
原油中的环烷酸及其脱除方法
概述2
我们所说的“环烷酸”实际上是一个综合的名字， 它是存在于原油中的有机酸的总称。除真正的环烷酸外 ，原油的总酸中还包括各种其它有机酸，有时还含有无 机酸。所以一种油品的总中和值代表着它的总酸度，包 括（但不一定代表）环烷酸的含量多少。 酸值的概念是指中和一克油品需要的KOH的毫克数。 酸度的概念是指以中和100ml油品消耗的KOH的毫克数。 目前常用的测定油中酸值方法有ASTM D664和ASTM D974 。其方法的原理均是基于用非水溶液抽提油中的酸性物 质，然后用酚酞、甲基红、碱性兰等指示剂，或电位计 指示终点，用标准碱滴定。
3
概述
在工艺防腐方面，开发了新型电脱盐成套技术、高 温缓蚀剂、油相抗垢剂、中和缓蚀剂、循环水稳定技术 、电化学防护技术等；在材料方面，开发了碳钢表面渗 铝技术、双金属复合技术、耐蚀钎焊技术、多种耐蚀金 属材料及非金属耐蚀材料，在防腐软件方面，开发了一 批用于防腐管理的软件，还参加并完成了欧洲“尤里卡 计划”项目“腐蚀失效分析方法在工业装置中的应用” 。现就新型电脱盐技术、原油脱酸技术、碳钢渗铝技术 、双金属复合管技术的研究与应用作简单介绍。
强电场 800～1000V／cm （4）混合强度： 0.08～0.12Mpa
18
新型原油电脱盐/脱水技术
SHE-2型高效电脱盐/脱水罐示意图
19
新型原油电脱盐/脱水技术
油田应用2
QHD32-6项目电脱水装置运行情况
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 时间 2001.10.19 2001.10.19 2001.10.19 2001.10.20 2001.10.20 2001.10.20 2001.10.21 2001.10.21 2001.10.21 脱前含水% 12.7 26.2 24.7 20.8 8.5 17.9 11.4 22.3 21.0 脱前含盐 mg/l 206 177 213 180 235 269 157 102 254 脱后含水% 0.5 0.35 0.4 0.4 0.33 0.56 0.42 0.5 0.47 单级脱后 含盐 mg/l 12.8 16.9 9.5 14.0 18.7 20.5 12.9 10.3 17.2
5
新型原油电脱盐/脱水技术
针对上述情况，我们开发了新型电脱盐/脱水成套技 术，其特点是原油在电场内停留时间长，电场分布合理 ，脱盐效率高，而且降低电耗，适用于各种原油的脱盐 、脱水。同时还开发了系列破乳剂，适用于多种原油， 其中ERI1136系列对高粘重质原油有较好的破乳效果，适 用于辽河、胜利等粘度高、密度大的原油。ERI1124系列 对中东原油有很好的破乳效果，广谱性强，适用于十几 种中东原油的破乳。
新型原油电脱盐/脱水技术
水滴
F油
G重力
F合力
13
新型原油电脱盐/脱水技术
结构特点
水平板式电极脱盐罐，原油在罐内充满空间（罐的 利用率）只占整个罐的２／３，而电场利用率只有整个 罐的３０％，效率很低。罐内原油的流动方向和脱出水 下沉方向相反，上升油流阻碍了下降水滴的沉降，下降 水滴（含大量盐）又对上升的净化原油进行二次污染。 为克服上述结构的缺陷，开发了平流式电脱盐装置，其 原理是：原油流动方向与水滴下沉方向成９０°，使水 滴沿水平抛物线轨迹下沉，有利于水的沉降，如图。水 包的作用可迅速收集原油脱下来的水，避免了因脱下水 的聚集，使电导率增大，增大脱盐电流而导致变压器输 出电压不稳，脱下的水在水包中停留时间长，界面控制 在水包上部，排出的水质清，含油少。
7
新型原油电脱盐/脱水技术
基本原理1
主要影响因素有原油密度、温度、电场强度、破乳 剂效果与用量、注水量、水在原油中的分散程度等。在 电场作用下，原油中的水滴沿电场方向极化，相邻液滴 间的聚结力为： f=6qE2 d 2（d/D）4 f---相邻液滴间聚结力 q---油相介电常数 E---电场强度 D---相邻液滴中心距 d---乳化液滴直径 由此可以看出，乳化液滴间的聚结力与电场强度平方成 正比。但乳化液滴间直径与电场强度平方成反比。
15
新型原油电脱盐/脱水技术
电场强度试验结果
破乳剂 SH9601 ST-14
炼油厂应用2
脱水率/% 400V/cm 90 90 800V/cm 99.5 99 1000V/cm 100 99.5
温度试验结果
破乳剂 SH9601 ST-14 脱水率/% 40℃ 90 85 60℃ 99.5 98 80℃ 99.8 99
14
新型原油电脱盐/脱水技术
1 江汉原油测试结果
密度/g·cm-3 0.83 含盐/mg·L-1 989 含水% 20.0
炼油厂应用
固含/g·L-1 2.0
破乳剂评选试验结果
破乳剂型号 SH9601 ST-14 2040 1910 脱出水体积/ml 10min 8 7.5 8 8 20min 10 9.5 9 10 水质情况 清 清 清 清 备注 无乳化层 无乳化层 无乳化层 有乳化层
示意图3 c
a
b
1— 轴向鼠笼式电极 2—水包 1 a--弱电场 b--过渡电场 c--强电场 罐的一端设原油分配器，使入罐原油分散均匀，水平地向另一端 流动，再经另一端集合器收集后，排出罐外； 原油出口 原油出口 分配器
2
原油入口
原油入口
分配器
集合器
12
高压电引入口采用外端法兰式连接，密封性强，安装方便。
6
7
5
强场区 弱场区
2
3
4
10
新型原油电脱盐/脱水技术
1 5-3
示意图2
2 3 4
5-1
7
8
61-3
9
64-6
5-2
1— 放空口 2— 高压电源引入口 3—压力计口 4—原油出口 5—人孔 6—排水口 7—原油入口 8—吹扫口 9—排凝口
11
新型原油电脱盐/脱水技术
罐内电极板采用轴向 鼠笼式电极结构，由 弱电场、过渡电场、 强电场分段组成；
油田应用1
QHD32-6油田原油含盐217 mg/l，密度0.94，含水 31.4%，经综合实验结果解决QHD32-6油田原油电脱水的工 艺条件：
（1）破乳剂用量：100～120 ug/g
（2）脱水温度： 125～130℃ （3）脱水电场：弱电场 200～300 V／cm
过渡电场400～600 V／cm
16
新型原油电脱盐/脱水技术
炼油厂应用3
电脱盐装置运行情况
脱后油 含盐 mg/l 2.3 1.9 2.4 2.8 2.5
取样 处理量 日期 5.12 5.13 5.14 5.15 6.15 t/h 21.49 21.37 21.69 21.20 21.30
输出电 压 KV 19 19 19 19 19
6
新型原油电脱盐/脱水技术
进入九十年代以来，中国石化集团公司加大了加工 进口原油的力度，特别是沿海、沿江炼厂加工含硫中东 原油成为中国石化的发展战略。中东原油的品种繁多， 性质各异，各炼厂根据效益最大化原则购买原油，造成 炼油厂的原油品种更换频繁。众所周知，破乳剂具有很 强的适应性，一种破乳剂只对两、三种原油破乳效果较 好，这就造成了炼油厂在更换原油的同时更换破乳剂品 种，因此炼油厂迫切要求适应性广的破乳剂，同时对电 脱盐装置的适应性提出了更高的要求。
炼油设备防腐蚀研究与应 用
中国石化集团公司 石油化工设备腐蚀与防护研究中心
1
目录
1．概述
2．新型原油电脱盐/脱水技术
3.原油中的环烷酸及其脱除方法
4 渗铝钢研究及应用 5 双金属复合管的研究及其应用
2
概述
中国地域辽阔，油田分布范围极大，各个油田所产 原油性质差别很大，而且同一个油田所产原油也存在较 大差异。中国石化集团公司由于石油资源的短缺，除了 加工集团公司几个油田自产原油之外，还必须从世界石 油市场大量进口原油。从石油资源的来源、原油性质的 变化以及提高经济效益等方面考虑，除了加工中东高含 硫原油，面临加工低硫高酸值原油的形势。正是由于所 加工原油腐蚀性较强，促使中国石化集团公司开发了一 系列防腐技术。
4
新型原油电脱盐/脱水技术
中国石化集团所生产和加工的原油种类繁多，密度 从0.83到0.98g/cm3，粘度差别也很大，同一装置每年加 工多种性质差异很大的原油，尤其是近几年国内国内大 部分油田都进入开采后期期，开采的原油越来越重，这 些重质原油的密度比较大，与水的密度差很小，使得油 水难以沉降分离。同时为了提高原油采收率，国内各油 田相继应用了三次采油，使用了多种化学药剂，其中不 乏乳化剂成分，能使油水形成稳定的乳化液，增加了原 油脱盐脱水的难度。
20
新型原油电脱盐/脱水技术
破乳剂开发1
ERI1136的电脱盐评选数据
原油密 原油名称 度 (kg/m ) 辽河原油 胜利原油 0.9467 0.9260 ERI1133 ERI1133 25 25
3
脱前含 破乳剂 品种 破乳剂 盐 用量(ppm) (mg/L) 22 46.9
脱前含 水 (%) 1.0 2.0
8
新型原油电脱盐/脱水技术
基本原理2
d = ----- δ2 E2 d---水滴直径 C---系数 E---电场强度 δ---油水界面张力 因此原油与水的分离，电场强度要适宜。同时根据 实验，原油和水的乳液在电场内停留时间越长，脱水效 果越好。。
9
C
2
新型原油电脱盐/脱水技术
示意图1
7 1. 原油分配器 2. 原油入口 3. 排水口 4. 三层电极板 5. 原油集合器 6. 原油出口 7. 变压器引线 8. 罐体 8 1
脱后含 盐 (mg/L) 2.1 1.5
脱后含 水 (%) 0.15 0.1
21
Fra Baidu bibliotek
新型原油电脱盐脱水技术
破乳剂开发2
ERI1124的电脱盐评选数据
原油品种 塔比斯原油 米纳斯原油 韦杜里原油 辛塔原油 山宾汉原油 阿珠纳原油 卡玛原油 沙特原油 阿曼原油 白虎原油 卡宾达原油 产地 马来西亚 印度尼西亚 印度尼西亚 印度尼西亚 印度尼西亚 印度尼西亚 印度尼西亚 沙特 阿曼 越南 安哥拉 原油密 度 (kg/m3) 0.7993 0.8466 0.8589 0.8582 0.8391 0.8464 0.8594 0.8351 0.8548 0.8158 0.8599 破乳剂 品种 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 ERI1124 破乳剂 用量 (ppm) 10 10 15 15 10 10 10 15 10 10 15 脱前含 盐 (mg/L) 22 7.51 5.2 5.8 12.8 10.2 13.4 12.1 16.4 4.44 27.8 脱后 含盐 mg/L) 0.8 0.9 0.8 0.9 0.7 0.9 0.8 0.9 0.9 0.7 0.9 脱后含 水(%) 0.1 0.2 0.1 0.1 0.08 0.1 0.1 0.1 0.1 0.07 0.2