[发明专利]除钙优化

说明书

本发明公开了一种在炼油厂脱盐工艺中优化从烃原料中除钙的方法，所述炼油厂脱盐工艺包括以下步骤：(a)将一个或多个洗涤水流与一个或多个烃原料流混合；(b)在炼油厂脱盐器中至少部分地将所述洗涤水与所述烃分离；以及(c)从所述炼油厂脱盐器中移出分离的水和烃，作为一个或多个脱盐烃流和一个或多个废水流；优化方法包括：(i)在所述炼油厂脱盐工艺的至少一个点处提供至少一个X射线荧光分析；(ii)使用所述至少一个X射线荧光分析仪测量所述工艺中至少一个点处的钙浓度；以及(iii)响应于步骤(ii)中的钙浓度测量而任选地调整所述炼油厂脱盐工艺的至少一种工艺条件。装置包括：脱盐器；一条管线，一个或多个烃原料流通过该管线通到所述脱盐器中；任选地一条管线，一个或多个洗涤水流通过该管线通到所述脱盐器中；和一个或多个X射线荧光分析仪，其被配置为测量所述装置内一个或多个位置处的水或烃中的钙浓度。

技术领域

本发明涉及从烃原料例如原油中脱盐和除钙。具体来说，本发明涉及一种用于在炼油厂脱盐操作期间优化从烃原料例如原油中除钙的方法和装置。

背景技术

当原油从储层中提取时，其含有水和盐。在原油加工期间在炼油厂可能遇到的高温下，水会将盐水解形成腐蚀性酸。氯化物盐通常在原油中发现，由于它们可能会形成盐酸，因此带来特定的问题。也可能发现溴化物盐，并且它们可能会形成氢溴酸。

随着时间的流逝，腐蚀性酸会对炼油厂设备造成严重损坏。在将原油从炼油厂的一个区域运输到另一个区域的管线中，通常会观察到损坏。更换损坏的炼油厂设备可能会花费大量时间和成本。在一些情况下，例如未提供旁通管的情况下，将需要完全停止原油加工，以便更换炼油厂设备。

因此，期望在炼油厂加工之前从烃流体例如原油中除去盐。为了解决这个问题，通常在将原油在炼油厂中加工之前将其通到脱盐器中。

原油通常在通到脱盐器中之前与洗涤水混合。一旦引入脱盐器中，就形成脱盐原油相和水相。所述水相含有水(存在于提取原油中的水，以及在加工过程中已添加到烃流中的水，如洗涤水)和盐。抹布层(rag layer)将两相隔开。所述抹布层是水相和脱盐原油相的混合物。

通过单独的管线从脱盐器中抽出脱盐原油流和水流。通常在脱盐器中距抹布层一定距离的点处抽出料流，以使脱盐原油流中任何含水组分的存在最小化，反之亦然。

已知用于优化脱盐工艺的方法。例如，通常添加破乳剂以使抹布层最小化并促进形成分离的烃相和水相。向脱盐单元施加静电场也可用于促进分离相的形成。

烃原料例如原油也可能含有钙。通常，钙以钙盐如氯化钙、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸钙、酚钙或环烷酸钙的形式存在于原油中。原油中的钙会引起严重的问题，例如结垢、催化剂中毒和焦炭质量差。为了允许加工含钙量高的原油，炼油厂必须在加工前将高钙原油与低钙原油混合，或者必须在加工前采取步骤来除钙。在过去的几年中，由于含钙量很高的原油的使用越来越多(例如，来自非洲大陆的某些钙含量超过200ppm，而某些钙含量接近400ppm)，除钙已成为一个重要的问题。

炼油厂中的除钙通常在脱盐操作期间在炼油厂脱盐器中进行。从原油中除钙的方法包括添加酸，施加固体润湿剂，施加反相破坏剂 (reverse breaker)或添加钙垢抑制剂。

在除钙工艺中使用酸和其它添加剂带来了挑战，其需要严密监测和优化，以最大程度地从原油共混物中除钙，而不会导致负面影响，例如由于酸残留到原油中而产生的负面影响。过度酸化还可能导致凝聚速率降低，原油电导率较高，这可能会对脱盐操作期间电场凝聚原油中的水滴的能力产生负面影响，以及由于酸性pH而导致的脱盐器装置的腐蚀。

本领域中已经进行了各种尝试来监测和优化脱盐操作。

US7927479公开了使用聚焦光束反射在脱盐操作期间在线监测粒度和计数。没有提及除钙或钙浓度的监测。