專利名稱：原油的脫鹽方法及相關(guān)的原油脫鹽產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工石油煉制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及脫鹽技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種原油的脫鹽方法及相關(guān)的原油脫鹽產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)代油氣生成理論，石油來源及所處環(huán)境使得開采出來的原油中不可避免地含有鹽類。原油含鹽對(duì)其加工產(chǎn)生很多不利影響，它容易造成設(shè)備腐蝕和催化劑中毒。原油進(jìn)入煉油廠后必須先脫鹽使其含量降低到合理標(biāo)準(zhǔn)，其相應(yīng)的達(dá)標(biāo)要求為以防腐為目的時(shí)原油含鹽量不大于5mg/L ；以保護(hù)二次加工過程的催化劑為目的時(shí)原油含鹽量不大于 3mg/L。目前我國(guó)主要采取的是電脫鹽技術(shù)。雖然該技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但它存在能耗大、 設(shè)備占地面積廣、脫鹽效果不理想、和無法脫除有機(jī)鹽等缺陷。2001年中國(guó)石化系統(tǒng)52套原油脫鹽設(shè)施，處理前含鹽量的平均值、最高值、和最低值分別為34.四、280、和1. 58mg/L。 處理后含鹽量小于3mg/L的約占總電脫鹽設(shè)施的56%;3 5mg/L的占；大于5mg/L的占17%。隨著世界各地原油開采程度的不斷加深，原油劣質(zhì)化趨勢(shì)十分顯著。從不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)和區(qū)塊開采出來的原油，其比重、粘度、硫和重金屬含量都有不同程度的升高。油田為了提高采輸率也在不斷增加水和各種助劑的加注量，這使得原油性質(zhì)更趨于復(fù)雜多變。上述因素直接造成原油含鹽指標(biāo)的控制變得越來越困難。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界針對(duì)電脫鹽工藝的缺陷開展了廣泛研究，試圖開發(fā)一種既節(jié)能環(huán)保又操作簡(jiǎn)單的高效原油脫鹽新技術(shù)，它們主要涉及離心法、過濾法、微波輻射法和生物法脫鹽等。上述技術(shù)取得了一定進(jìn)展，但大多操作復(fù)雜且工業(yè)應(yīng)用前景不明朗。因此，需要一種新的原油的脫鹽方法，其過程簡(jiǎn)單、操作方便、容易實(shí)施且脫鹽效果好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)以上存在的問題與不足，提供一種原油的脫鹽方法及相關(guān)的原油脫鹽產(chǎn)品，所述的原油的脫鹽方法過程簡(jiǎn)單、操作方便、容易實(shí)施且脫鹽效果好，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了解決上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種原油的脫鹽方法，其特點(diǎn)是，將原油和水混合后，在密閉環(huán)境中升高溫度使所述水處于亞臨界狀態(tài)，并保持一段時(shí)間，然后冷卻至室溫。上述脫鹽方法的機(jī)理在于在常規(guī)條件下將原油和水混合后，將系統(tǒng)的溫度和壓力升至水的亞(超)臨界區(qū)域。在此過程中由于水分子之間氫鍵的破壞使得水的極性大幅下降，原油和水可形成擬均相微乳分散狀態(tài)。高粘度原油中油包水結(jié)構(gòu)所含的無機(jī)鹽可溶解轉(zhuǎn)移至水相。同時(shí)，水在臨界區(qū)域的自電離常數(shù)與常規(guī)條件相比可增加2個(gè)數(shù)量級(jí)，這使得水成為有效的酸堿催化劑。原本溶解于油相中的有機(jī)鹽在亞(超)臨界水的催化作用下由離子機(jī)理的水解進(jìn)入水相。此外，原油中的重組分如浙青質(zhì)在脫鹽所涉及的水熱環(huán)境中發(fā)生一定程度的熱裂化改質(zhì)。當(dāng)原油/亞(超)臨界水混合體系返回常規(guī)條件，水/油體系極性的巨大差異使得兩相宏觀相界面重新形成。原油與水的迅速分離實(shí)現(xiàn)了原油的高效脫鹽。所述原油可以是任何合適的原油。較佳地，所述原油選自輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油和超重質(zhì)原油的一種或幾種。使得水處于亞(超)臨界狀態(tài)的溫度可以是任何合適的溫度。較佳地，所述溫度為 250 450"C。依據(jù)加入的水量和密閉環(huán)境的大小，所述水在所述亞臨界狀態(tài)時(shí)的密度可以在適當(dāng)范圍內(nèi)變化。較佳地，所述水在所述亞臨界狀態(tài)時(shí)的密度為0. 1 0. 8g/cm3。所述原油和所述水的初始體積比可以為任何適合的比例。較佳地，所述原油和所述水的體積比為1 1 5 1。所述一段時(shí)間可以是任何合適的時(shí)間，從而原油中所含的鹽可溶解轉(zhuǎn)移至水相。 較佳地，所述一段時(shí)間是30 90分鐘。為了取得更好的傳質(zhì)和分離效果。較佳地，在所述一段時(shí)間內(nèi)，還包括攪拌所述原油和所述水的步驟。所述密閉環(huán)境可以由任何合適的反應(yīng)裝置提供。較佳地，所述密閉環(huán)境由反應(yīng)釜提供。所述的原油的脫鹽方法可以采用任何合適的操作方式。較佳地，所述的原油的脫鹽方法采用間歇、半連續(xù)或連續(xù)操作方式。在本發(fā)明的第二方面，還提供了一種原油脫鹽產(chǎn)品，其特點(diǎn)是，由上述的原油的脫鹽方法制備而成。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的原油的脫鹽方法是將原油和水混合后，在密閉環(huán)境中升高溫度使水處于亞臨界狀態(tài)，并保持一段時(shí)間，然后冷卻至室溫，即使用亞(超) 臨界水作為介質(zhì)可將原油含鹽量降低到3 5mg/L以下，在高效脫除原油所含無機(jī)和有機(jī)鹽的同時(shí)，還能對(duì)原油進(jìn)行同步的輕質(zhì)化改質(zhì)，脫鹽流程具有操作方便、容易實(shí)施、和適合長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電脫鹽技術(shù)并在石油煉制工業(yè)上推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。實(shí)施例1將IOml含鹽48. 7mg/L的原油和IOml去離子水先后加入到容積為IOOml的反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣后密閉。在700rpm轉(zhuǎn)速攪拌下將反應(yīng)釜從常溫迅速升至450°C， 此時(shí)水密度約為0. lg/cm3，持續(xù)30min后冷卻反應(yīng)釜至室溫。將反應(yīng)釜中的水相和油相進(jìn)行簡(jiǎn)單傾析分離，然后對(duì)油相中的鹽含量進(jìn)行分析。 分析結(jié)果表明處理后原油中的鹽含量降至2. 3%ig/L，達(dá)到深度脫鹽標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2采用計(jì)量泵將鹽含量81mg/L的原油和去離子水按體積比5 1連續(xù)加入操作于 350°C和20ΜΙ^的反應(yīng)釜中。物料在容積為500ml的反應(yīng)釜內(nèi)(根據(jù)具體流量不同，水密度值在0. 1 0. 4g/cm3之間變化)停留約30min后從釜頂端出口流出，經(jīng)過部分冷卻和背壓閥調(diào)壓后進(jìn)入油水分離罐。分析結(jié)果表明，原油經(jīng)處理后鹽含量從原來的81mg/L降至4. 41mg/L。實(shí)施例3將IOOml含鹽115mg/L的原油和40ml去離子水先后加入到容積為200ml的反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣后密閉。在700rpm轉(zhuǎn)速攪拌下將反應(yīng)釜迅速?gòu)某厣?50°C， 此時(shí)水密度約為0. 8g/cm3,持續(xù)90min后冷卻至室溫。對(duì)反應(yīng)釜中的水相和油相進(jìn)行簡(jiǎn)單傾析分離，然后對(duì)油相中的鹽含量進(jìn)行分析。 分析結(jié)果表明原油中的鹽含量降至4. 83mg/L。從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明利用環(huán)境友好的亞(超)臨界水作為介質(zhì)進(jìn)行原油脫鹽。所述方法具有脫鹽效率高、裝置簡(jiǎn)單、操作方便、和容易實(shí)施的顯著優(yōu)點(diǎn)，解決傳統(tǒng)電脫鹽技術(shù)存在的能耗大、設(shè)備占地面積廣、脫鹽效果不理想、和無法脫除有機(jī)鹽等缺陷， 克服離心法、過濾法、微波輻射法和生物法脫鹽等新型脫鹽技術(shù)操作復(fù)雜且工業(yè)應(yīng)用前景不明朗的缺陷，且在達(dá)到深度脫鹽的同時(shí)還可對(duì)原油進(jìn)行一定量的輕質(zhì)化改質(zhì)。適合長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)并在石油煉制企業(yè)推廣應(yīng)用。綜上所述，本發(fā)明的原油的脫鹽方法過程簡(jiǎn)單、操作方便、容易實(shí)施且脫鹽效果好，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種原油的脫鹽方法，其特征在于，將原油和水混合后，在密閉環(huán)境中升高溫度使所述水處于亞臨界狀態(tài)，并保持一段時(shí)間，然后冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述原油選自輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油和超重質(zhì)原油的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述溫度為250 450°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述水在所述亞(超)臨界狀態(tài)時(shí)的密度為0. 1 0. 8g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述原油和所述水的體積比為 1 1 5 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述一段時(shí)間是30 90分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，在所述一段時(shí)間內(nèi)，還包括攪拌所述原油和所述水的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述密閉環(huán)境由反應(yīng)釜提供。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油的脫鹽方法，其特征在于，所述的原油的脫鹽方法采用間歇、半連續(xù)或連續(xù)操作方式。
10.一種原油脫鹽產(chǎn)品，其特征在于，由根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的原油的脫鹽方法制備而成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種原油的脫鹽方法，其是將原油和水混合后，在密閉環(huán)境中升高溫度使水處于亞臨界狀態(tài)，并保持一段時(shí)間，然后冷卻至室溫，較佳地，原油選自輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油和超重質(zhì)原油的一種或幾種，溫度為250～450℃，水在亞臨界狀態(tài)時(shí)的密度為0.1～0.8g/cm3，原油和水的體積比為1∶1～5∶1，一段時(shí)間是30～90分鐘，期間還包括攪拌原油和水的步驟，密閉環(huán)境由反應(yīng)釜提供，采用間歇、半連續(xù)或連續(xù)操作方式。還提供了由此得到的原油脫鹽產(chǎn)品，本發(fā)明的原油的脫鹽方法過程簡(jiǎn)單、操作方便、容易實(shí)施且脫鹽效果好，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C10G31/08GK102199444SQ20111009932
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者朱春春, 柏帆, 袁佩青 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)