[发明专利]一种利用疏水膜进行油品脱水的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用疏水膜脱除油品中水分的方法，属于膜分离技术领域。

背景技术：

油田的后期开采过程中需要进行注水开采，导致开采出的原油含有大量的水分，油品中所含水分会使油的物性改变，造成输送动力的增加，并给后期加工过程带来困难。

在轻质油的加工过程中，一些不适当的操作也会使油品中含有大量的水，如果水分不经处理直接进入下游工艺中的精馏塔，会因水的汽化而造成塔内压力波动过大，影响正常生产。

在飞机等运输工具的加油过程中，如果燃油中含有较多的水分，在气温较低的情况下，会导致燃油结冰，造成在启动时发动机不易点燃以及在运行过程中发动机熄火等问题，并且燃油中的水分会在油箱中滋生微生物，对油箱的金属结构造成腐蚀。

因此，油品中水分的脱除是石化、化工生产过程中的一个重要的步骤。

目前，脱除各种油品中水分的方法主要有高压电场脱水、加热重力沉降脱水、化学脱水以及上述方法的综合联用脱水等。

文献1：娄世松，周伟.胜利原油脱水技术研究[J].石油化工腐蚀与防护，2006，23(1)：8～12，对胜利油田原油进行研究，油溶性破乳剂加入量80μg/g，脱水温度80℃，电场800V/cm，停留时间55分钟，脱水后的含水量在0.5％(5000mg/L)以下，平均含水量为0.33％，脱水电流在15～25mA。在电场脱水同时加上超声波辅助破乳脱水的情况下，脱水电流在5～15mA。

文献2：蒋昌启，朱建华，刘红研，武本成.超稠油化学降粘脱水技术[J].青岛科技大学学报，2005，26(2)：109～113，辽河油田曙一区超稠油一般含水为60％～70％，除去明水后含水量仍达30％～40％。目前，辽河油田对超稠油采用热化学沉降技术，存在脱水时间长、能耗高、占用较多沉降罐的问题，脱水温度选择在90℃，加药浓度为300mg/L^-1，沉降72h以上时，净化油含水才降至5％(50000mg/L)，沉降120h，净化油含水可降至2％左右。

文献3：张志庆，王芳.新型稠油破乳剂分子结构对孤东稠油脱水的影响[J].油田化学，2006，23(4)：325～328，油样为胜利油田孤东采油厂四号联合站净化油，50℃时黏度9000mPa·s，酸值2mg KOH/g原油，沥青质胶质含量35.2％，使用作者合成的7种水溶性共聚醚破乳剂，120分钟脱水率为82％～94％，使用作者合成的7种油溶性的HDI系列共聚醚120分钟脱水率为90％～98％。

文献4：刘海涛，何晓芬，张梅.柴油电脱水盐脱水系统的应用[J].石油化工腐蚀与防护，2006，23(5)：47～49，中国石油天然气股份有限公司克拉玛依石化分公司900kt/a汽柴油加氢装置，柴油电脱水系统采用复式高效交直流电脱水器，通过电脱水系统和盐脱水系统的联用，电脱水器配备一台全阻抗防爆交直流变压器，功率80kVA，原料油停留时间为41.6分钟，可将柴油脱后水的质量分数降至300μg/g以下。

上述这些方法普遍存在能耗大，不能连续操作，占用空间较大，引入新的杂质，成本较高等缺陷。油品中水分的脱除是目前石化、化工等行业遇到的关键问题之一。因此，研究应用于脱除油品中水分的新技术具有重要的意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用疏水膜脱除油品中水分的方法，是一种新型高效节能的油水分离方法。

在使用疏水膜去除油品中水分时，由于有限穿透压的存在，产生一定的阻力，使水分不能透过疏水膜，而油的穿透压很小，比较容易通过疏水膜。穿透压可用Laplace公式计算：

PW=2σcosθr]]>

式中，σ是界面张力(油/水)，θ是接触角，r是膜孔径。当操作压力不大于水相穿透压时，油通过疏水膜，水分被疏水膜截流，实现油水分离。

本发明利用上述原理，将油水混合物在不超过水相穿透压的操作压力下进行过滤，经过一级或多级过滤后，截留水分和杂质，最终得到含水量200mg/L～500mg/L且较纯净的油品。