[发明专利]一种洗涤脱盐及油水分离的工艺系统和工艺方法

说明书

一种洗涤脱盐及油水分离的工艺系统，包括预混洗涤系统、预分离系统、轻相分离系统和重相分离系统；所述预混洗涤系统包括混合器和纤维膜洗涤组件，所述预分离系统包括进料管、中空滤芯和稳流区；所述轻相分离系统由下至上依次包括物料均布器Ⅰ、上聚结分离区和轻相出料口；所述重相分离系统由上至下依次包括物料均布器Ⅱ、下聚结分离区、轻重相分离区和重相出料口。利用上述分离系统，实现待分离物料中盐分的充分溶解、游离水滴的快速去除、轻相中夹带的少量重相、重相中夹带的少量轻相的破乳、聚结，物料停留时间短、洗盐/脱水效率高、设备体积小，尤其针对粘度大、含盐量高、乳化严重的油品来实现深度除盐和脱水具有显著的优势，使油品中水分脱除率达到≥99%，盐含量低于3mg/L。

技术领域

本发明涉及一种洗涤脱盐及油水分离的工艺系统和利用此工艺系统进行油水分离的工艺方法，属于互不相溶液体的液液分离技术领域。

背景技术

原油中均含有水分及氯化钠、氯化钙和氯化镁等无机盐类，在加工前需要进行脱水脱盐装置处理，这主要是由于原油含盐含水对原油储运、加工、产品质量及设备等均造成很大危害，主要为：（1）增加储运、加工设备（如油罐、油罐车或输油管线、机泵、蒸馏塔、加热炉、冷换设备）的负荷，增加动力、热能和冷却水的消耗；（2）影响蒸馏装置的正常操作，含水含盐过多的原料进行蒸馏时，水分的气化使体积大增，造成蒸馏塔内压降增加，气速过大，容易引起冲塔等操作事故；（3）腐蚀设备，缩短开工周期，由于氯化钙和氯化镁能水解生成强腐蚀性的HCl，特别在低温设备部分存在水分时，形成盐酸腐蚀更为严重，尤其在加工含硫原油时有H₂S产生，生成的FeS附在金属表面，保护下部金属不再受到腐蚀，而在由HCl存在时HCl能与FeS反应而破坏保护膜，从而进一步腐蚀金属；（4）盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催化剂及影响二次加工油品的质量。因此，原油在进入炼厂前需进行脱盐脱水，使水含量为0.1%～0.2%，盐含量＜5mg/L，而对于有渣油加氢或重油裂化的炼厂则要求更为严格，要求原料油中盐含量＜3mg/L。

近年来，随着原油劣质化重质化趋势的加强，油品的脱水脱盐过程变得更加困难，因而使进入炼厂加工的油品仍含有不等量的盐分和水分，盐类大部分溶解在水中，而水分则以微粒状分散在油中，形成了稳定的油包水型乳状液而难以脱除。现有技术一般是向油品中先注入少量水，以对油品中的盐类进行洗涤溶解，然后再利用电脱盐脱水技术将盐水分离出来，该方法存在以下问题：（1）油品中的水分呈严重的乳化状态，现有的电脱水技术及聚结脱水技术的破乳能力有限，导致油水分离效果很不理想；（2）煤焦油组成复杂，若采用电脱盐脱水的方法时，煤焦油原料中的较多组分不能被极化，因此达不到理想的油水分离效果；（3）原料油的密度大，与水的密度差较小，现有技术的油水分离过程的停留时间长、设备体积庞大、互相夹带严重，因此分离效率低下；（4）粘度大的油品本身在注水过程中，油品与注水的分散接触及混合均匀性是个难题，往往存在注入大量的水都不能将盐分脱掉。因此在注水洗盐及油水分离过程中就需要开发新的工艺和设备，解决油品脱盐脱水过程中存在的技术指标不理想、注入水与油品混合程度差导致的洗涤除盐效果差、对油包水型乳化严重油品的油水分离等问题，实现深度脱盐和脱水。

CN20447409U提出了一种强化冷低压分离器中油水分离和耦合除盐装置，包括壳体、设置在壳体上的油水气进口，分别于所述油水气进口相连的注水设备和T型气液分离器或旋流脱气器，依次设置于所述壳体内部的二次注水器、整流分布器、油水粗粒化模块、CPI快递分离模块、油水界面控制器、隔板、液面控制器以及处于所述壳体尾部的油相出口。该实用新型的目的是提高低压分离器的油水分离性能和油中脱盐，但是由于该设备主要应用于加氢产物在低压分离器内的分离，而加氢产物属于炼油中的精制过程，得到的油品性质较好，如粘度不大、几乎不含杂质等，为此油水分离较为容易，而对于粘度大、乳化严重的油品来讲，同样存在油水难以分离、容易堵塞、除盐效果不理想的问题。