超声波破乳技术在玉门炼化老脱盐装置中的应用
超声技术在石油化工中的应用
Ｊ 科 技 ２ ０ １ ３ 年第５ 期
超声 技术在石 油化工 中的应 用
李 晨
中 国石 油大 学 （ 华 东 ）石 油 工 程 学 院 ２ ５ ７ ０ ６ ｌ 山 东 东 营
摘 要 本 文针 对 超 声渡 在 石 油化 工 中 的应 用作 了深入 的理论 调研 ，对 超 声波 在 实 际生 产的 主要 应 用 方向进 行 了具体 论 述 ，并提 出 了超 声 波的 应 用机 理 。
氧化 剂 使 用 的是 过 氧化 氢 ，最后 再 将 氧化 物 萃 取 出来 。这 种方
超声波密度测定仪是 由黄智伟等人发明研制的 。它的应用
机 理 非常 简 单 ：超 声波 在媒 介 中的运 行 时间 跟媒 介 密 度 、媒 介温
度和运行路程相关。只要控制运行路程和媒介温度为定值 ，那么 根据超声波的传播时间就可 以得 出介质密度。这种方法精确度很 高 ，操作便捷方便 ，已经得到了专业人员的广泛认可。
超 声波 是一 种 拥 有 非 常 可 观 发 展 前 景 的 新 兴 工 艺 ，主要 的
机理是利用了超声波的空化作用。空化作用引起的极端反应环境
为很 多化学 作 用 的实现 提供 了条 件 ，空化 进 行 中产生 很 多微 小 空
着 一 定 的问 题 ，并 不能 很 好地 解 决这 一 问题 。 近 几 年 ，超 声 波 处 理 方 法 发 展 已经 为新 兴 有 效 的 污 水 处 理
关键 词 超 声 波 石 油化 工 污 水 处理 脱硫 技 术
１ 超声 波 测定 石 油产 品 密度
及时实施有效方法努力降低原油 中的硫含量。实验证明，超声波 能够很好地完成脱硫工 艺。原本 的脱硫过程成本高 、效果不明 显 ，超声波作为一种新兴的工艺 ，成本低 、操作过程简单 、应用 范围广泛，越来越受到专业人士的重视和青睐。 新兴 的超声波脱硫工艺应用了超声波脱硫和氧化剂脱 硫的 协同作用，利用过氧化氢和含硫物质发生反应后 ，再用适 当的物 质将 反应 后 的生成 物 萃取 出来 。另外 ，Ｂ Ｐ 公 司Ｆ ． Ｍ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｓ 在 １ ９ ９ ７ 年利用相转移催化剂实现硫化物的氧化过程 ，在这个过程中
超声波在石油加工方面的应用
超声波作为一种新兴技术用于传统工艺中往往会有惊奇的作用和非凡的表现。
近年来，在石油加工方面超声波的空化作用已逐渐成为研究的热点，空化时所形成的微小的气泡大大增加了两相间的接触面积，十分有利于相间反应的发生。
同时，空化时因微小气泡产生和破灭的十分迅速，会产生局部的高温和高压，这会使某些反应苛刻的反应条件温和化，甚至在常温常压下进行，大大减少了投资费用。
在石油加工行业有着十分广阔的前景。
目前在石油产业中用到的超声波技术包括：测定石油产品密度，强化原油破乳脱盐、降低稠油粘度、处理石油污水和超声波脱硫。
突破——SonocrackingTM最近，一项名为SonocrackingTM的超声波石油氧化脱硫技术正受到全球各大石油公司的关注。
美国SulphCoInc.开发的这种技术将石油燃料与非常少量的氧化剂、表面活性剂和水进行液体混合，形成一种水相-有机相的混合介质。
将这种介质连续注人到超声波室。
经超声波作用后从超声波室流出来的混合物便可很容易地分层，成为水相和有机相。
其中的有机相即为脱过硫的石油燃料。
该工艺主要通过反应器内超声波的空化作用，使油相与水相的剧烈混合，并可在几ns的超短时问内，使混合物料内的局部温度达到几千度并且局部压力超过1013.2MPa，这使得混合物料产生过氧化氢。
过氧化氢参与硫化物的氧化反应，将其变成硫酸盐、亚砜和极少量的砜。
溶剂再生后可循环使用。
亚砜和硫酸盐可生产硫磺或其他产品。
据这项技术的发明人RudolfGunnerman，也是SulphCoInc.的主席兼CEO解释：这种超声波技术可使一桶原油的产量提高35%，而且他相信，如果使用性能更先进的机器，甚至将能使石油产量增幅由35%提升至50%。
历程——RudolfGunnerman和SulphCoInc.今天，众多石油公司都想与SulphCoInc.合作，要求获得其SonocrackingTM 技术专利，发明者RudolfGunnerman几乎平起平坐地与一些石油公司的老板们谈判，但两年多前，当他向工程师们提及他的超声波故事时，换来的却是嘲笑。
超声波在石油化工的使用论文
超声波在石油化工的使用论文摘要:简要概述了超声波的发展历程，并对超声波在石油化工，尤其是在污水处理、除垢、乳化、有机合成、电化学、改善原油*质、强化原油脱盐脱硫以及分离技术中的应用进行了详细的介绍。
讨论了超声波技术在石油化工中的研究进展，由于其清洁、高效、无污染的特点，将广泛应用于石油化工领域。
关键词:超声波;石油化工;脱金属;乳化超声波是指频率高于20000hz的**波，其有波长短、能量集中等特点。
超声波的热作用、机械作用和空化作用，能引起一连串的化学、热学和力学等方面的改变。
美国学者Ｒichard和loomis于1920年首次发现超声波可以促进*的分散、*化银的絮凝等［1］;1927年，由loomis第一次提出超声波化学的概念。
1986年，哈威尔研究所首次于化工领域使用超声波，成立超生化学协会。
1994年，关于超声波的学术刊物《ultrasonicssonochemistry》公开发行。
2014年6月1日至8日，第十四次欧洲声化学会议(ess14)在法国阿维尼翁大学举行，探讨了化学反应机理、气泡动力学等基础声化学方面的问题和食品声化学、化学催化剂等应用声化学方面的研究。
在超声波的早期应用中，其更多应用于有机合成、聚合物化学、电化学等方面。
作为一种新兴的手段，其成本低廉、应用范围大、*作过程方便，被广泛应用于石油化工领域。
1超声波技术应用1．1超声波处理污水迄今，水污染问题日益严峻，其根本原因在于随意排放污染物多、组成复杂的工业废水和有机物含量高的生活污水。
常见的废水处理技术，如活*炭法、有机溶剂脱脂法、浮选法、膜法等都存在某些问题，并不能很好的达到预期目标。
经过超声波作用后的膜生物反应器能够显著提高水的净化效率，刘红等［2］经实验*实10w的超声波作用效果最为明显，净化效率提升的幅度最大。
对于低温和常温下超声波对污水中生物的处理效果，进一步的探索表明:在低温时，超声波作用后，污泥活*可以增加30%，较常温下超声波的作用效果更明显［3］。
超声波电脱盐技术
1. 技术概况电脱盐单元是常减压装置的第一道加工工序，常减压装置是炼化企业的龙头，电脱盐效果的优劣直接关系到后续加工过程的催化剂的中毒与使用寿命、装置的腐蚀与开工周期、原油加工损失率、环保排放等多项指标，是关乎各企业经济效益能否有效发挥的关键因素之一。
通常的电脱盐技术组合为电场—破乳剂的电—化学组合方式，破乳剂的采用存在的主要缺陷是：生产费用高、原油适应性差、破乳与脱盐效果不理想、对污油、污水的后处理不利等。
因此，为了达到降低装置生产运行费用、增强电脱盐操作的适应性、提高破乳与电脱盐效果、减轻添加化学剂对后续加工的不利影响等目的，可采用电—物理组合方式的超声波—电脱盐组合技术。
生产实践表明：传统的单一电脱盐工艺早已不能满足工厂深度脱盐的需要；目前常用的破乳剂—电脱盐组合的电—化学工艺，不能满足原油性质不断变化的生产要求；新型的超声波—电脱盐组合工艺，能够适应原油复杂多变的生产需要，可达到原油深度脱盐的目的。
新型超声波—电脱盐组合技术，经多年来的应用证明：在加工多种复杂劣质的原油过程中起到降低电脱盐电单耗、稳定电脱盐操作、降低脱后原油含盐、降低电脱盐切水含油量等重要作用。
大量使用破乳剂，不仅，生产费用支出高，而且，转化为污染物，造成对环境的直接危害，污水处理难度增大，影响排放指标。
解决破乳剂的问题，可产生显著的直接经济效益和环境效益。
超声波—电脱盐组合工艺采用施加超声波作用的物理方式，不外3加化学添加剂，不会造成对原油的二次加工和脱盐水的生化处理的不利影响，可减轻大量使用表面活性剂物质对环境的污染排放，可有效降低污水排放的COD指标。
超声波—电脱盐组合工艺用于350万吨/年原油处理量电脱盐，超声波设备能耗不足2kwh/h，能耗低，脱盐效果好。
因此，超声波—电脱盐组合技术具有无污染、无排放、能耗低，投资少，见效快，效果好，是一项绿色环保经济高效的新技术。
采用超声波—电脱盐组合技术，对有效降低原油脱后含盐、完全替代或部分节省破乳剂用量、节水减排、延长催化剂使用寿命、保证装置长周期运行、节能降耗等，具有现实意义和长远意义。
超声波在石油加工中的应用
《信息检索与网络资源利用》结课作业题目：超声波在石油加工中的应用进展姓名：学号：班级：主讲老师：2012年9月10号——2012年9月14号超声波在石油加工中的应用进展摘要综述了超声波在石油加工中的新成果及新动向，包括利用超声波进行原油破乳，石油污水处理和氧化脱硫等过程。
探讨了这些过程的反应机理、工艺流程等方面的技术进展，指出了利用超声波的空化效应可大大增加反应动力并降低操作成本，在工业上具有广阔的应用前景。
Abstract The applications of ultrasonic technique in petrochemical industry were introduced. Mechanism of reaction，process flow，process economy of ultrasonic emulsion breaking，treatments of petroleum waste water with ultrasonic，and ultrasonic oxidation desulfurization were discussed in detail. It was pointed out that ultrasonic cavitation would greatly increase reaction force and decrease the operations cost；therefore，it had good market opportunities.关键词超声波；炼油；氧化脱硫；石油加工；破乳；Key words ultrasonic；oil refining；oxidation目录第一章前言 (3)第二章超声波作用原理 (4)2.1 机械作用 (4)2.2 空化作用 (4)2.3 热作用 (4)第三章超声波的应用 (5)3.1在石油产品密度测定中的应用 (5)3.2超声波强化原油破乳脱盐 (6)3.3 超声波在稠油降粘过程中的应用 (7)3.4超声波对石油污水的处理 (8)3.5超声波脱硫 (10)第四章结语 (13)参考文献: (14)第一章前言超声波是指振动频率较高的物体在介质中所产生的频率高于20kHz的弹性波，具有波长较短、能量集中的特点，在各行业有着广泛的用途，如用于切削、钻孔、清洗、医疗诊断、测量、非破坏性材料检验等方面。
08-04超声波强化原油破乳电脱盐技术的工业实践
本技术目 前已申请 5 项中国专利, 项国际 1 专利, 指定申 请了4 项外国专利, 形成了具有自主 知识产权的组合技术, 对于解决多年来炼油行业
原油预处理复杂, 影响后续二次加工装置稳定运 行的问题具有重要意义.随着重质劣质原油加工
量的扩大和炼油厂运行周期的日 益延长, 超声波 强化原油破乳组合技术将在炼油过程中发挥越来
处理量约40 , 0 t 平均2 3d / h 一 换一次罐, 原油性 质变化较大.一般情况下, 脱前原油盐浓度平均 约为5 m , 0 原油进人电脱盐装置前水质量分 酬L 数为05 一 .%.有时脱前原油盐浓度高达 .% 10 10 8m 岁L以上, 水质量分数高达 1%.试验期 0 间, 联合装置加工过盐浓度1 m 以上的严重 6 酬L 0
越重要的作用.
( 编辑 杨金鹅)
COM M ERCI I AT ON ULT AL Z I OF RAS ONI AI D C- DE E ECTROS AT C L T I CRUDE DEMULS F C I I I AT ON
DES ALT NG ROCES I P S
炼 油 技 术 与 工 程
20 年 8 06 月
P T O E M E I E Y N NE R N E R L U R F N R E GI E I G
第 3 卷第 8 6 期
超声波强化原油破乳电脱盐技术的工业实践
达建文 苟社全
中国石化股份有限公司齐鲁分公司研究院( 山东省淄博市250) 540
mus ir lie . f
K y r : ue t ti e l , a n dm lf tn cm e i plao , a n sc d e c st dstg ur oi, e u i ao , o m ra apctn pt t e Wod r l r ac ai l s c eo n t si i c c l i i e
含油污水除油器在常减压蒸馏装置中的应用
1 现状及存在问题随着加工原油的劣质化，加大了电脱盐油水分离难度，随着电脱盐排水含油量越来越大，最高时已高达几千ppm，已严重影响后续污水处理系统的正常运行，为达到安全环保要求，缓解因排水含油对后续装置的影响，进一步降低装置加工损耗，需对电脱盐排污水系统进行技术改造，在2017年7月份装置安装了电脱盐污水除油器。
2 污水除油器的组成以及工艺流程含油污水除油器由一级水力旋流器分离，一级六角蜂窝填料和二级鲍尔环聚集填料分离综合组成。
(1)水力旋流器 水力旋流含油污水除油器，是一种依靠切向输入流体的静压力产生旋转运动，利用离心力进行油水分离的低湍流高效节能型含油污水处理设备。
而旋流场当中，进入到水力旋流器的油滴与重力场所受到的重力相比，其惯性离心力相对较高，即为离心加速度时比重力加速度更大，一般高达几十、几百甚至上千倍，进一步增强油水分离过程。
旋流分离器油水分离具体由圆柱体、锥体、溢流口、底流口与进料口构成。
溢流口连接圆柱体的上端以及顶盖，而进料口依托于圆柱体上部沿侧面切向进入圆柱腔内。
混合物料沿切向进入旋流器的过程中，圆柱腔当中则会产生高速旋转流场。
受到旋转流场影响，混合物当中的水，由于其密度较大，则沿着轴向向下运动、沿径向向外运动，在到达锥体段沿器壁向下运动，并由底流口进行排出。
而油的密度相对较小，则沿着中心轴线方向运动，并在轴线中心构成一向上运动的内漩涡，并由溢流口排出，进而实现两相分离最终目标。
水力旋流含油污水除油器主要用于脱除污水中含有的大量油滴，视油水的乳化程度，对污水中油滴的脱除率达到80%以上。
根据询价所述，电脱盐罐所排含油污水的含油设计按含油类≦2000ppm考虑，经过水力旋流器处理之后，水中含油量将会小于400ppm。
(2)六角蜂窝斜管分离室 从水力旋流器排出的含油污水将会进入六角蜂窝斜管聚积分离室进行油水分离。
在六角蜂窝斜管聚积分离室设计了若干组斜管，设计成多组斜管的目的是增大细小油滴的接触面积，制造良好的层流状态，使细小油滴避免在紊流状态下进行，为细小水滴聚积成大水滴提供条件。
玉门炼厂轻重污油处理方案概述及优化建议
2841 概述污水量大、含油过多给污水处理和污油回收都带来难度，水处油理装置回收的油品复杂，油水难以分离，难于回炼，成为“僵尸库存”，污油长时间得不到有效的回炼，轻组份挥发严重，油品老化加速，大大降低全厂综合商品收率。
2 处理方案概述针对污水油和库存重油量大的问题，总厂在2016年6月安排部署利用检修装置停工的有利时机，择机选择进行“常减压处理污水油”和“焦化处理库存重油”两个试验项目。
（1）要求常减压车间完善方案，梳理流程；分析各污油罐的固含、含水，优先处理固含较小的糠醛罐区污油；明确不能继续掺炼的节点。
（2）要求焦化车间尽快完善方案，明确一旦炉管压差达到1.8MP以上时则准备紧急停工和停炉节点；要求焦化车间处理重油期间每12h取样一次分析含水、固含；石油焦灰分指标可能会出现异常，焦化车间提前联系销售公司，沟通好相关信息。
3 实施过程在处理污水油过程中重点关注以下问题：（1）污油性质较差，含水和固含较高，为了保护电脱盐罐的电器设备不受损坏，电脱盐改走副线。
（2）换热器改走副线，防止污油堵塞管束，增加停工吹扫难度。
7月1日8：00按照既定方案装置开始降温降量；12：30降温降量完毕，停原油泵，实施处理污水油方案，改通流程，17：00引污油进装置。
7月6日6：00停止处理污水油，改为原油置换流程。
7月1日17：00开始处理污水油，截止7月6日6：00共处理污水油4880吨。
根据催化原料罐污油能切出明水，说明经常减压装置处理过的污油中乳化水破乳效果较好，并且利于污油中水沉降切除，改善污油性质。
焦化装置处理库存重油的加工流程及加工工艺均不变，产品分布与加工减压渣油时基本相同。
装置于7月1日18：30停进减压渣油，18：45引油品V110罐油浆进延迟焦化装置掺炼，7月5日油品库存油浆改引V109罐至焦化装置，因V109罐粘度大、含水多，启用双泵后油浆量仍无法满足焦化装置正常生产，于5日14：50停油品库存油浆及催化油浆进装置，延迟焦化装置进入停工状态。
超声波-电脱盐技术在炼油企业中的应用
超声波-电脱盐技术在炼油企业中的应用张志光;郭晓光;党春;康献玲【摘要】呼和浩特石化公司150万吨/年常减压装置采用了超声波-电脱盐技术,应用结果表明,应用超声波--电脱盐技术后,原油脱后含盐<=3mg/L,电脱盐排水COD 合格率由过去的70%左右达到90%以上,排水含油量基本达到公司下达的指标,电脱盐效果明显好转,应用效果良好.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2011(037)024【总页数】2页(P142-143)【关键词】电脱盐;超声波;破乳剂;COD【作者】张志光;郭晓光;党春;康献玲【作者单位】呼和浩特石化公司第一联合车间;呼和浩特石化公司第一联合车间;呼和浩特石化公司第一联合车间;呼和浩特石化公司项目经理部【正文语种】中文【中图分类】TE624.1目前国内外原油电脱盐主要有交直流电脱盐技术、交流电脱盐技术、高速电脱盐技术以及双进油双电场高效脱盐脱水技术等。
这些电脱盐技术均有自己的弱点:对原油性质有一定的要求。
目前炼油企业都向着大型化发展,加工原油一般为2～5种原油的混合原油,且原油越来越重,原油的性质相当不稳定,造成原油脱盐效果不很理想的现象经常发生。
我公司加工原油为二连、长庆以及蒙古原油的混合油,原油电脱盐难度较大,经常出现脱后原油含盐量超标、排水COD不合格等问题。
应用超声波--电脱盐技术后,解决了上述问题。
超声波-电脱盐组合技术是将超声波装置安装在原油进电脱盐罐前的管道上,采用顺流和逆流的超声波联合作用方式对注水后的原油进行破乳处理,超声波在传播过程中产生的机械振动,增加了乳化液液滴间的碰撞几率,降低了乳化液液滴的表面张力,从而有利于乳化液珠的聚结,生成更大直径的水滴,强化了重力和电场的作用下油水沉降分离效果。
2010年5月,呼和浩特石化公司150万吨/年常减压装置采用了超声波--电脱盐破乳技术对原油电脱盐部分进行了技术改造,截止到2011年8月4日,原油的脱后含盐量保持在2.3～2.8m g/l,脱盐合格率达到99%以上,电脱盐总排水的COD合格率由2010年4月前的75%增加到90%以上,电脱盐的排水含油量由17m g/l降至7m g/l,降幅59%以上。
二级超声波-电脱盐技术的应用
万方数据
图４二级超声波．电脱盐工艺流程
３．３操作条件 一级和二级超声波破乳实施时的电脱盐操作
条件分别见表ｌ和表２。 ４结果与讨论 ４．１一级超声波破乳对脱盐脱水效果的影响
２００４年，胜利油田石化总厂采用破乳剂．电脱
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关键词：超声波电脱盐原油破乳
１前言 原油的脱盐脱水是炼油厂进行加工的第一
步，其脱盐脱水的效果关系到后续加工装置的正 常运行。原油脱水脱盐的关键是通过物理或化学 作用破坏其乳化结构，传统的原油破乳手段一般 采用电场．化学破乳剂。然而，很多油田已经进入 到开采的中后期，伴随二次、三次采油技术的实 施，导致重质化、劣质化的原油乳化加剧，且难以 破乳。目前，很多企业面临原油性质变差、乳化加 剧、油源增多等现实问题，加大了脱盐难度；同时， 化学破乳剂有较大的局限性，单一破乳剂无法适 应企业日益增多的原油品种…，而且操作复杂、成 本高、对后续原油加工及水处理带来不利影响。
超声波在传播过程中产生的机械作用，带动 了原油乳状液的剧烈振动，降低了乳化液界面上 的吸附量，削弱了保护膜，降低了乳化液滴的表面 张力，从而有利于液珠的凝结；另一方面，超声波 使乳化态的水粒子产生简谐振动，乳化态的水粒 子在波腹或波节的出现时间远远大于平衡态，宏 观上表现为水粒子向波腹或波节移动，大大增加 了乳化液滴间的碰撞几率，生成更大直径的水滴， 在重力的作用下，开始沉降，达到油水分离【３。５】。 ３实验 ３．１原油性质
超声技术在油田水处理中的应用
文章编号:100023630(2000)0420201202超声技术在油田水处理中的应用孙仁远1,杨怀杰2,李学富3,冯球业4(1.石油大学石油工程系,山东东营257061;2.胜利石油管理局安全环保处,山东东营257000;3.胜利石油管理局海洋石油开发公司,山东东营257237);4.胜利石油管理局孤岛采油厂,山东东营257000) 中图分类号:TB559 文章标识码:AApplications of ultrasonic technique in oilf ield w ater treatmentSUN Ren 2yuan 1,Y AN G Huai 2jie 2,L I Xue 2fu 3,FAN G Qiu 2ye(1.Department of Petroleum Engineering ,University of Petroleum ,Dongying ,257061,China ;2.Shengli Petroleum Administrative Bureau ,Dongying 257000,China ;3.Shengli Petroleum Administrative Bureau ,Dongying 257237,China4.Shengli Petroleum Administrative Bureau ,Dongying 257237,China )1 引 言在油田开发过程中,水处理问题一直是一个不可忽视的重要问题,这主要表现在两个方面:一是注入水的处理,要求注入的水质达标,不污染油层,满足注水开发的需要。
二是采出水的处理,在高含水开发期,采出水的量很大,若不经处理,将对环境产生严重的污染,而且三次采油技术的应用给采出液的处理带来很大的困难。
本文将介绍超声技术在油田水处理中的应用情况,分析比较这些技术的优势和不足,并展望它们的发展前景。
收稿日期:2000202220;修订日期:2000205221作者简介:孙仁远(19682),男,山东招远人,讲师,从事油气田开发工程。
原油电脱盐脱水新技术研究和应用进展
原油电脱盐脱水新技术研究和应用进展刘祖虎;武英冲;孙云;蒋长胜【摘要】介绍了以高速电脱盐、脱水技术,双进油双电场电脱盐、脱水技术,超声波辅助破乳电脱盐、脱水技术为代表的电脱新技术的理论研究和应用情况.高速电脱盐技术适用于轻质和中质原油的大处理量电脱盐、脱水过程,但对重质油品的适应性较差;双进油双电场技术适用于重质劣质原油的大处理量电脱盐、脱水过程,也适用于老旧装置产能提升和适应原油劣质化重质化的改造;超声波辅助破乳技术具有脱盐、脱水效率高、节省破乳剂的特点,但还有很多理论问题尚未解决,限制了其应用.分析了电脱盐、脱水技术为适应炼油装置大型化、油品重质化和劣质化、电源高效节能、电脱盐协同脱金属等领域的技术发展趋势.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)008【总页数】5页(P6-10)【关键词】原油电脱盐;电脱水;高速;双进油双电场技术;超声波【作者】刘祖虎;武英冲;孙云;蒋长胜【作者单位】江苏金门能源装备有限公司,江苏省句容市212400;南京金门能源科技有限公司,江苏省南京市211100;镇江市绿色高效过程装备工程技术研究中心,江苏省句容市212400;江苏金门能源装备有限公司,江苏省句容市212400;南京金门能源科技有限公司,江苏省南京市211100;镇江市绿色高效过程装备工程技术研究中心,江苏省句容市212400;江苏金门能源装备有限公司,江苏省句容市212400;镇江市绿色高效过程装备工程技术研究中心,江苏省句容市212400;江苏金门能源装备有限公司,江苏省句容市212400;南京金门能源科技有限公司,江苏省南京市211100;镇江市绿色高效过程装备工程技术研究中心,江苏省句容市212400【正文语种】中文原油电脱盐、脱水是适应原油深加工需求，为下游装置提供优质原料的必备单元过程，对炼油厂降低能耗、减轻设备结垢腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗以及改善产品质量有着重要的意义。
超声波在石油化工中的应用
超声波在石油化工中的应用目录中文摘要 (2)外文摘要 (3)引言 (4)1.超声波技术的发展概述 (4)2.超声波的作用原理 (4)2.1超声波机械作用 (4)2.2超声波空化作用 (4)2.3超声波热作用 (5)2.4超声波化学作用 (5)3.超声波在石油化工中的应用 (5)3.1超声波测量石油密度 (5)3.2超声波防垢除垢 (5)3.3超声波的乳化及破乳 (6)3.4超声波防蜡及降粘 (7)3.5超声波处理石油污水 (8)3.6超声波脱硫 (9)4.超声波在石油化工中的应用前景分析 (10)结语 (10)参考文献 (10)致谢 (12)超声波在石油化工中的应用摘要：本文介绍了超声波技术的发展概况及超声波的机械作用、空化作用、热作用、化学作用机理,并综述了超声波在石油化工中的应用,如超声波在测量石油密度、防垢除垢、乳化破乳、防蜡降粘、脱硫、处理石油污水等方面应用的研究。
并指出了超声波技术目前存在的问题，对超声波在石油化工乃至整个化工领域的应用进行了展望。
关键字：超声波；石油化工；除垢；破乳；石油污水；应用Application of Ultrasound Wave inPetrochemical IndustryAbstract：The paper introduces the development of ultrasound wave technology and the mechanical action, cavitation, thermal effect, or chemical reaction of ultrasound wave. The research progress of ultrasonic in petrochemical industry are summarized, such as density measurement of oil, the applying of ultrasonic in prevention and removal of incrustation,breaking of crude oil emulsion, inhibition of paraffin , decreasing of viscosity ,removal of sulfur. treatment of petroleum wastewater, etc. The present problems and the development tendency of the technology of ultrasonic are proposed. Preponderant technical innovations in petrochemical industry would be expected.Key Words：ultrasound wave; petrochemical industry; Incrustation removing; emulsion breaking; Petroleum wastewater; application;引言超声波是指振动频率较高的物体在介质中所产生的频率高于20kH的弹性波，具有波长较短、能量集中的特点，在各行业有着广泛的用途，如用于切削、钻孔、清洗、医疗诊断、测量、非破坏性材料检验等方面。
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点 ， 到广 大企 业 的青 睐 。 受 玉 门油 田炼 化 总 厂 所 加 工 的青 西 原 油 由于 其 开 采 后 没有 经 过 脱 盐 预 处 理 ， 含 量 较 大 ， 高 可 盐 最
ｔ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏｄ ｄ ｍｉ ｅ ａｉａｉ ｎ ｕ ｉ ｉ ｍｅ ｆ ｅ ｙ ｇ ｎ ｒ ｌｆｃｏ ， ｉ ｈ ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｔｅ ｐ ｉ － ｉ ａ ｅ ｎ ｔｋ ｎ ｏ ｈ ｌ ｅ ｎ ｒ ｌ ｔ ｎｔ ｎ Ｙｕ ｎ Ｒｅ ｎ ｒ ｅ ｅ ａ ａ ｔｒ ｗｈ ｃ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｒ ｏ ｚ ｏ ｉ ｙ ｏ ｎ
Ａ ｓ ａｔＡ ｄ ｓ ａ ｅｐｒ ｅ ｔ ｂｕ ｉｇｉ ｒｄ ｉｅ ｃ ｃｄｍ ｎｒｌａｉ ｕ ｅａｄｂｅｄｍｕｓ ｃ－ ｂ ｔ ｃ： ｎｉ ｕｔ ｌ ｘｅ ｍ ｎ ｏ ｔ ｎｘ Ｃｕ ｅｏ ｌ ｔ ｅ ｉｅａ ｚｔ ｎｓｐ ｒｕｉｌ ｅ ｌｆ ａ ｒ ｎ ｒ ｉ ｉ ａ Ｑ ｌ ｅｒ ｉ ｉ ｏ ｉ ｉ
ａ－ ，
２ 操作 条件 ． ３
超 声 波 破 乳 操 作 时 原 油 电脱 盐 工 艺 的 运 行参
数及操作条件见表 １ 。
表 １ 原 油 电脱 盐 运 行 工艺 参 数
Ｔ ｂ １ Ｐ ｏ ｅ ｓｐ ｒ ｍｅｅ ｓｏ ｌ ｃｒ ｅ ａ ｉ ｇ ｕ ｉ ａ ． ｒｃ ｓ ａ ａ ｔｒ ｆｅｅ ｔ ｃ ｄ ｓ ｈ ｎ ｎ ｔ ｉ
导法 和蒸馏 法进 行分 析 。
３ 结 果 与讨 论
３１ 超声 波破 乳技术应用效果 ．
玉门原
分析脱盐前原油 的含盐量 、 含水量 ， 分别使用
图 １ 超声波一 电脱 盐 工 艺 流 程
破乳剂及超声波进行破乳操作 ， 记录脱盐过程 中原 油含盐量及含水量变化数据 。每天取样记录 ６ ， 次 时 间 为 ８０ 、２０ 、６ ０２ ： 、：０４０ ，结 果 见 ： １：０ １： 、００ ００ 、： ０ ０ ０ ０
大于 ３ ｇＬ ・ 的要求 。而传统的原油破乳剂破乳工 ｍ 艺， 因其破乳剂使用量大 、 破乳效果不理想等问题 ， 增加 了处理污水 的负荷 ， 从而使 电脱盐操作具有适 应性差 、 生产费用高 、 后续污水处理难等缺 陷， 了 为 降低生产费用 、 增加 电脱盐操作对不同原油的适应 性、 减少 因添加 剂 而产 生 的不利 影 响 ， 经考 察 ， 定 决
玉 门炼化老脱盐装置原油处理能力为 ０ ｔ ．Ｍ ・ ５ 使用五级 电脱盐工艺 ， 原油 、 注水 （ 脱硫净化水 ）
混合后在 ９ ％下进入超声波作用区 ， ０ １０ １ 然后分别 进入前三级脱盐罐破乳脱水 ，污水从罐底排 出 ， 原 油从上 部出来依 次进 入后 两个 电脱 盐罐经电场破 乳脱水 ， 罐底污水排出 ， 经沉淀池 回收部分污水含 油后排至污水车间 ，处理原油与南站原油混合 ， 输 送至常减压蒸馏装置加工 ， 超声波 一电脱盐工艺流
右， 电脱盐操作运行平稳 ， 且 总排水 的水质得到明显改善 。
关键词 ： 超声波 ； 破乳剂 ； 电脱盐 ； 污水质 排
中图 分 类 号 ： Ｅ ２ ． Ｔ ６ ４１ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｗ ＡＮＧ Ｙｉ ｃ ｅ ｇ ， － ｈ ｎ ’ＨＵＡＮＧ Ｙａ － ｉ ｎ ｑ （ ． ｅ ｎ ｒ ａ ｔ ｙ Ｙ ｍｅ ｉ ｅｄ Ｙｕ ｅ ３ ２ ０ Ｃ ｉ ａ ２ Ｘｉｅ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇＩ ｓ ｔｔ， ｉ ｎ７ ０ ０ ， ｈ ｎ ） １ ｆ ｅｙ Ｆ ｃｏ ， ｕ ｎＯ ｌ ｌ， ｍ ｎ７ ５ ０ ， ｈｎ ； ． ｂ ｉ ｈ ｍｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｔｕ ｅ Ｘ ＇ １ ６ ０ Ｃ ｉａ Ｒｉ ｒ ｉ ｆ ｎ ｎｉ ａ Ａｐ ｌ ａ ｏ ｆｕ ｔ ａ ｏ ｎ ｅ ｕ ｓｆ ａ ｉ ｎ ｉ ｌ ｅ ａ ｉ ａ ｏ ｌ ｎ ｍｅ ｅ ｎ ｎ ｐ ｉ ｔ ｎ ｏ ｌｒ ｓ ｕ ｄ ｄ ｍ ｌｉ ｃ ｔ ｎ ｏ ｄ ｄ ｓ ｌ ｔ ｎ ｐ ａ ｔ Ｙｕ ｎ ｒ ｆ ｉ ｇ ｃｉ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｏ ｉ
破 乳 ， 比不 同破 乳 方 法 对 原 油 含 盐 、 对 含水 量 的影
响【３ ２］ ，。
（ ） 操作 条 件 不 变 的情 况 下 ， 比 电脱 盐 设 ２再 对
备启用超声波破乳和破乳剂破乳情况 下处理 同种
原 油 时的 电流数 据 。
（ ） 比使用破乳剂破乳 和超声波破乳后 电脱 ３对 盐 总排 水 中的含 油量 。
的水滴 ， 加强了油水沉降分离的效果。 （） ２ 原油中的胶质 、 石蜡 、 沥青质等物质会随着
２ １ 年第 ｌ 期 ０１ Ｏ
王 亦成等 ： 超声波破乳技术在玉 门炼化老脱盐装置 中的应 用
机械振动作分散均匀 ， 从而使油 一水界面的机械强 度有所降低 ， 使水相易于沉降分离 。 （） ３原油粘度会在超声波 的热作用下降低。界 面膜会 因油 一水分界处温度升高而破裂 ， 超声波的 声能被原油吸收后会转化成的热能 ， 这会使原油粘 度降低 ， 有利重力沉降分离。
（． １ 玉门油田炼化总厂 常减压车 间。 陕西 玉门 ７ ５ ０ ；２西北化工研究院 。 ３ ２０ ． 陕西 西安 ７ ０ ０ ） １６ ０
摘
要： 在玉 门炼化总厂老脱盐装置 上进行 了青西原油 电脱 盐超声破乳工业试验 ， 介绍 了工艺 流程 、 超
声波破乳原理及试验方法。实验结果表明， 使用超声波替代破乳技术后， 原油的含盐量由脱后 的平均 １８ ９ ｇ Ｌ一 ４． ｍ ・－ ０ 降低到 ３ ．１ ｇＬ 达到脱后小于 ５ ． ・ ７ ｍ ・－ ０ ， ００ Ｌ 的指标要求， ｍｇ 同时电脱盐操作 电流 由平 均 １０ ５ Ａ下降到 ３ Ａ左 ５
长期 以来化学破乳剂被广泛应用 于炼油 厂和 各大油 田 ， 目前广泛使用 的化学破乳剂 ， 而 自身大 多是水溶性 的， 且具有很高 的表面活性 ， 可生化性
能 差 ， 接 导 致 污水 处 理 困难 ， 加 了炼 厂 的 污水 直 增
脱 后 原油 盐 含量 为 ５ ６ ・一远 高 于 工艺 指 标 不 １ｍｇＬ ，
化
学
工
程
师
Ｃ ｅ ｃｌ Ｅ ｇ ｅｒ ｈ ｍｉ ｎｉ ｅ ａ ｎ
２１ ０ １年第 １ ０期
生 与 技 恭 藏 涟
文章 编 号 ：０ ２ １２ （０ １ １— ０ ４ ０ １０ — １４ ２ １ ）０ ０ ５ — ４
超声波破乳技术在 玉门炼化老脱盐 装置 中的应用
王 亦成 ， 黄彦 琦 ｚ
表 ２ ３及 图 ２ 、 。
Ｆ ｇ １ Ｆ ｏ ｈ ｒ ｏ ｌ ａ ｏ ｎ —ｅ ｅ ｔ ｃ ｄ ｓ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ． ｌｗ ｃ ａ ｔ ｆ ｔ ｓ ｕ ｄ ｕ ｒ ｌ ｃｒ ｅ ａ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ
２２ 试验方 法 ．
（ ） 处 理 原 油分 别 采用 破 乳 剂 破乳 和超 声 波 １对
程 见图 １ 。
由表 ｌ结果 可 知 ，电脱 盐 过程 中操 作稳 定 ， 界
位控制平稳 ， 说明脱盐工艺运行正常。
２４ 实 验 记 录 及 结 果 分 析 ．
准确记录原油 的处理量 ， 电脱盐前后原油的含 盐量 、 含水量 ， 操作 电流等数据 ， 同时记录原油总排 水 的含油量 。其 中原油含盐量 ， 含水量分别采用 电
ｕ ｔ ｈ ｎ ｅ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ０ ０ ｐｏ ｔｅｉｄ ｘｒｑ ｉ ｅ ｎ ｆｌ ｓ ｈ ｎ ５ ． ｍｇ‘ Ｌ～ ａ ｅ ｅ ｎ ｒ ｌ ａ ｉｎ ｔ ｆ ｒ ｄ ｍｉ ｅ ａｉ ｔ ．Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ，ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｇ ｃ ｒｅ ｔｏ ｚ ｏ ａｗ ｉ ｅ ｈ ｐ ｒｔ ｕｒｎ ｆ ｎ ｅ ｅ ｔ ｃ ｄ ｍｉ ｅ ａｉａｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ５ ｒ ｍ ５ Ａ ａ ｌ ｒ ａｏ ｇ ｗｉ ｈ ｔｂ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｖｏ ｓ ｉ ｌ ｃｒ ｅ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｕ ｅ ｏ ３ Ａ ｆ ｉ ｚ ｏ ｏ １ ０ ｅ ｒ ｅ ｌ ｎ ｔ ｔ ｅ ｓ ｌ ｐ ｒ ｔ ｎ ｈ ｂ ｉｕ ｍ－ ｉ ｈ ａ ｏ ｐ ｏ ｅ ｎ ｆ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌ ｒ ｉ ｉｇ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ｅ ｑ ａｉ ｆ ｈ ｅ ｅ ａ ａｎ ｎ ． ｔ ｔ ｔ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃ ｗａ ｅ ｄ ｍｕ ｓ ｅ ； ｌｃｒｃ ｄ ｓ ｈ ｎ ； ｔｒｑ ａｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ａ ｏ ｉ ｖ ； ｅ ｌｉ ｒ ｅｅ ｔ ｅ ａ ｉ ｇ ｗａｅ ｕ ｌ ｙ ｒ ｉ ｆ ｉ ｔ
ｃ ｐｅ ｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｂｅ ｄ ｍｕ ｓ ｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｗ ｉｇ ａ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｓ ｍｅ ｈ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｔ ｆｒ ｕ ｉ ｇ ｉ ｌ ｆｓ ｐ ｒ ｕ ｉ ｌ ｅ ｌｉ ａｉ ，ｒ ｃ ｓ ｏ ｄ ａ ｒ ｍ ｎ ｈ ｅ ｔ ｔ ｏ ． ｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗｓ ｔ ａ，ａ ｅ ｓ ｉ ｆ ｏ ｌ ｎ ｔ ｅ ｓ ｐ ｒ ｕ ｉ ｌ ｅ ｌｉ ｃ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｓ ｔｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｉ ｗａ ｅ ｕ ｅ ｏ ３ ． １ ・ ～ ｆｏ １ ８ ０ ｍｇ・ ～ ｈ ｕ ｅａ ｄ ｂ ｅ ｄ ｍｕ ｓｆ ａｉ ｅ ｈ ｉａ ， ａ ｏ ｔ ｎ ｆ ｗ ｏ ｌ ｓｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ７ ０ ｉ ｏ ｌ ｒ ｍｇ Ｌ ｒ ｍ ４ ．９ Ｌ ，
１ 超 声 波破 乳基 本 原 理
超声波具有频率 高 、 能量大等特点 ， 原油经过
超 声波 的机 械 振 动及 热作 用 的处 理后 ， 电场 与重 在
达到 ２００ ｇＬ ００ ｍ ・ 以上 ， 致使混合原油中的盐含量 ， 基本随青西原油掺炼 比例的上升而上升 ， 有时甚至 高达到 ４ ０ ｇＬ ８ｍ ・ 以上 ，远远超过行业标准要求 的 脱前原油含盐量指标 （ ０ ｇＬ ） ≯５ ・－ ，混合原油进 ｍ ２ ０ ｔ －电脱盐前盐含量一般在 １０ ２ ０ ｇＬ ， ５ 万 ・ ａ ０ ０ｍ ・