[发明专利]一种原油化学脱钙的工艺方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学沉淀药剂进行原油脱钙的工艺方法和装置。

背景技术

原油中的金属钙一部分以水溶性盐、微溶性盐如氯化钙、硫酸钙等无机钙盐形式存在，另一部分则以石油酸钙等有机钙盐形式存在。对于可溶性的盐及亲水性无机钙盐颗粒，炼厂通常在电脱盐过程中采用简单水洗方式脱除，但对于存在于油相中的石油酸钙，该法则几乎没有脱除效果，这一部分钙盐的存在对后序的原油加工会产生诸多负面影响。

已知的化学法原油脱钙技术大致归结为化学螯合法、化学酸处理法和化学沉淀法。如CN8610728A、CN1036981A、CN87105863等公开的原油脱钙技术属于化学螯合法，其主要采用能与原油中的Ca离子生成水溶性螯合物的氨基羧酸、二元羧酸、羟基羧酸等进行原油脱钙，此类方法药剂价格较为昂贵，工业生产成本高；CN1112424C、CN1454967A等公开的原油脱钙技术属于化学酸处理法，这类技术是利用有机或无机中强酸置换原油中的石油酸钙原理来脱除原油中的钙，虽然一次性原油脱钙率高达90％以上，但缺点是采用的工业酸对环境不友好，对工业设备有腐蚀作用，需要选用耐腐蚀设备；CN1055552A、CN1054261A、CN1078234C、ZL2005100707973等公开的原油脱钙技术属于化学沉淀法，这类方法采用水溶性硫酸盐、磷酸盐、磷酸氢二盐与原油中的石油酸钙作用生成微溶或不溶于水的硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙，在固体润湿剂的作用下，沉积于水相达到脱钙目的，该法对环境和设备较为友好，不足之处在于化学药剂用量大，对于脱钙反应所产生的沉淀物需要用专门的分离设备处理。

ZL2005100707973提出的包含磷酸氢二铵在内的可溶性磷酸氢根盐烃油脱钙方法，由于脱钙剂磷酸氢根盐大量过剩参与反应，同时，产生的废水需要净化处理，其经济性较差，另外，脱钙作用时，石油酸钙转换成为石油酸铵，原油中氮含量增加，对后续加工造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种原油化学脱钙的工艺方法和装置，采用过量的磷酸氢二铵与原油作用，脱除原油中的金属钙，脱钙作用后剩余的磷酸氢二铵与补充的新药剂再作用于原油，作用后的原油经减压蒸发，得到脱钙后净化油，同时产氨。本方法能够大幅度减少原油脱钙作用消耗的磷酸氢二铵和需要净化的工业废水。

本发明所述的原油化学脱钙工艺方法是通过化学沉淀原油脱钙联产氨装置实施，该装置的脱钙液泵一端通过脱钙液流量自动控制器和液油混合器连接，液油混合器同时与含钙原油流量自动控制器连接，脱钙液泵一端与脱钙液贮罐连接；液油混合器出口端与电脱盐罐连接；电脱盐罐顶部出口通过电脱盐罐压力控制阀与脱氨闪蒸罐连接；脱氨闪蒸罐顶部出口通过冷却器、水环压缩机、管式不锈钢金属丝球微混合器与气液分离罐连接；气液分离罐通过顶部出口与气液分离罐压力控制阀连接；气液分离罐中部出口通过液态烃流量自动控制器、脱钙脱氨原油流量自动控制器与脱钙原油泵连接；气液分离罐底部出口与氨水流量自动控制器连接；脱氨闪蒸罐底部出口通过止逆阀与脱钙原油泵连接；电脱盐罐底部出口通过循环脱钙液流量调节阀与旋液分离器连接；脱钙液贮罐顶部出口通过磷酸氢二铵补充液流量自动控制器、循环脱钙澄清液流量计与旋液分离器连接；脱钙液贮罐上设有脱钙液贮罐压力控制阀；旋液分离器底部设有稠化钙渣流量调节阀。

本发明所述的一种原油化学脱钙的工艺方法：

(1)将温度在120℃～160℃，压力在1.2～1.6Mpa的来自原油生产装置的含钙原油，与脱钙液一起送入液油混合器混合，脱钙液/原油质量比为0.03～0.15；脱钙液为磷酸氢二铵(NH₄)₂HPO₄和破乳剂的水溶液，磷酸氢二铵与含钙原油中钙的摩尔比为1～6，破乳剂为高分子非离子表面活性剂、聚氨酯类、两性离子聚合物，以及由这些破乳剂复配而得的复合破乳剂，如酚醛树脂或烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚，多乙烯多胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚，酚胺醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚，聚醚与甲苯异氰酸酯交联生成的高分子聚氨酯类，聚氧乙烯聚氧丙烯磷酸酯类，将环氧氯丙烷进行开环聚合得到氯代聚醚，然后用低分子胺将其季铵化得到的两性离子聚合物等，具体应根据原油种类进行选择，目的是促进油水分离，最佳用量为原油质量的20～100ppm；