原油,作为一种未经加工的天然矿物油,其成分极其复杂,主要由各种碳氢化合物组成,还含有硫、氮、氧以及金属等杂质。直接从地下开采的原油通常含有大量的水、盐、泥沙、以及其他悬浮物。这些杂质不仅会影响原油的运输和储存,还会对后续的炼油工艺造成严重的损害,例如腐蚀设备、堵塞管道、降低催化剂活性等。在原油进入炼油厂进行加工之前,必须对其进行脱水、脱盐、脱砂等预处理,这个过程通常被称为“洗油”。
洗原油究竟用什么洗呢? 答案并非使用我们日常生活中所理解的“洗涤剂”。洗原油的过程更准确地说是一种分离和去除杂质的过程,而非使用化学洗涤剂进行溶解或反应。 核心手段是利用物理和化学原理,通过一系列工艺流程将原油中的杂质分离出来。 常用的“洗涤剂”或者说助剂,实际上是一些能够促进油水分离、降低界面张力、稳定乳化液的化学物质,它们的作用是辅助原油的清洗过程,而不是像洗衣粉那样去溶解污垢。

原油清洗的主要目的是去除原油中含有的水分、盐分、泥沙和其他固体悬浮物。 这些杂质的存在会带来诸多问题:
腐蚀设备: 原油中的盐分,尤其是氯化镁和氯化钙,在高温下会水解生成盐酸,对炼油设备的金属材料产生严重的腐蚀。
堵塞管道和设备: 泥沙和其他固体悬浮物会沉积在管道和设备中,造成堵塞,降低输送效率,甚至损坏设备。
影响炼油工艺: 原油中的水分会影响炼油工艺的效率,降低产品质量,甚至导致催化剂中毒。
原油清洗的原理是利用油水密度差异、化学溶解度差异以及电场作用等物理和化学原理,将原油中的杂质分离出来。 常用的方法包括:
沉降法: 利用油水密度差异,使水分和固体悬浮物在重力作用下沉降到容器底部,然后将上层干净的原油抽出。
电脱盐法: 在原油中施加高压电场,使水滴聚结成更大的水滴,然后沉降分离。
化学脱盐法: 向原油中加入破乳剂等化学助剂,破坏油水乳化液的稳定性,促进油水分离。
虽然原油清洗并非使用传统意义上的洗涤剂,但一些化学助剂在清洗过程中起着至关重要的作用,它们可以提高清洗效率,改善清洗效果。 常用的助剂包括:
破乳剂: 破乳剂是一种表面活性剂,其主要作用是降低油水界面张力,破坏油水乳化液的稳定性,使水分更容易聚结和分离。 常见的破乳剂包括聚醚、聚酯、聚胺等。
消泡剂: 在原油清洗过程中,由于搅拌和加热等原因,容易产生大量的泡沫,影响清洗效率。 消泡剂可以降低液体的表面张力,破坏泡沫的稳定性,从而抑制泡沫的产生。 常见的消泡剂包括有机硅消泡剂、聚醚消泡剂等。
缓蚀剂: 为了防止原油中的盐分对设备造成腐蚀,可以在清洗过程中加入缓蚀剂。 缓蚀剂可以在金属表面形成保护膜,阻止腐蚀介质与金属的接触。 常见的缓蚀剂包括咪唑啉类、有机胺类等。
需要注意的是,不同类型的原油,其成分和杂质含量不同,所需要的清洗助剂和清洗工艺也会有所差异。 在选择清洗助剂时,需要根据原油的具体情况进行分析和评估,选择合适的助剂和工艺,才能达到最佳的清洗效果。
原油清洗的工艺流程通常包括以下几个步骤:
预热: 将原油加热到一定的温度,以降低其粘度,促进油水分离。 预热温度通常在60-80℃之间。
加水: 向原油中加入适量的清水,以溶解原油中的盐分。 加水量通常为原油量的5-10%。
混合: 将原油和清水充分混合,使盐分溶解在水中。
沉降/电脱盐: 将混合后的原油静置一段时间,或通过电脱盐器进行处理,使水分和盐分沉降分离。
脱水: 将分离后的水分排出。
脱砂: 通过沉降、过滤或旋流器等方法去除原油中的泥沙和其他固体悬浮物。
在实际生产中,原油清洗的工艺流程可能会根据原油的具体情况进行调整。 例如,对于含盐量较高的原油,可能需要进行多次加水清洗。 对于含砂量较高的原油,可能需要增加脱砂的步骤。
电脱盐技术是目前应用最广泛的原油脱盐技术之一。 其原理是在原油中施加高压电场,使水滴聚结成更大的水滴,然后利用重力作用沉降分离。 电脱盐器通常由两个电极组成,一个电极接地,另一个电极连接高压电源。 当原油通过电场时,水滴会受到电场力的作用,相互吸引,聚结成更大的水滴。 由于水滴的密度大于原油,因此会沉降到容器底部,与原油分离。
电脱盐技术具有以下优势:
脱盐效率高: 电脱盐技术可以有效地去除原油中的盐分,脱盐率可达90%以上。
操作简单: 电脱盐器的操作简单,易于控制。
自动化程度高: 电脱盐器可以实现自动化控制,减少人工干预。
适用范围广: 电脱盐技术适用于各种类型的原油。
随着原油资源的日益枯竭,越来越多的炼油厂开始加工劣质原油,例如高含硫原油、高酸值原油等。 这些劣质原油的杂质含量较高,对原油清洗提出了更高的要求。 未来,原油清洗技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:
高效清洗剂的开发: 开发能够有效去除各种杂质的高效清洗剂,提高清洗效率,降低清洗成本。
新型清洗工艺的研发: 研发更加高效、节能、环保的新型清洗工艺,例如超声波清洗、微波清洗等。
智能化清洗技术的应用: 利用人工智能、大数据等技术,实现原油清洗过程的智能化控制,提高清洗效率,降低能耗。
环保型清洗技术的推广: 推广使用环保型清洗剂和清洗工艺,减少对环境的污染。
总而言之,原油清洗是炼油工艺中至关重要的一环,其目的是去除原油中的杂质,保证后续炼油工艺的顺利进行。 虽然“洗原油”并非使用我们日常理解的洗涤剂,但一些化学助剂在清洗过程中起着关键作用。 随着技术的不断发展,原油清洗技术将朝着更加高效、节能、环保的方向发展,为炼油工业的可持续发展做出贡献。
下一篇
已是最新文章