鄧春光，張林
武漢市石油化工廠設備研究所，湖北　武漢　430082

　　摘要：原油脫鹽要消耗大量的新鮮水。采用煉油廠催化裝置排出的脫硫凈化水作為原油脫鹽水，不僅可節約大量新鮮水，同時可降低脫硫凈化水中油、氨氮、硫化物、揮發酚、COD濃度，減少污水處理費用。
　　關鍵詞：原油加工；電脫鹽；注水劑；污水回用
　　中圖分類號：TE624.1
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009-2455（2000）06-0012-03

Reuse of Desulfurized Ｐurified Water in Electric Desalting of Crude Oil
DENG Chun_guang?ZHANG Lin

　　Abstract：Desalting of crude oil consumes huge quantity of fresh water.The use of the desulfurized purified water discharged from the catalytic units of refineries for desalting water for crude oil not only saves large quantity of fresh water but reduces the contents of oil，NH₃-N，sulfides，volatile phenol and COD in desulfurized purified water and the cost for wastewater treatment.
　　_{Key words：}crude oil processing；electric desalting；water injecting agent；reuse of wastewater

概述

　　原油脫鹽是通過向原油注入干凈的洗滌水（一般采用新鮮水），經混合，使原油中的鹽和鹽水得到溶解和稀釋，然后在電場和破乳劑作用下加速水滴聚結并沉降分離，實現原油脫鹽。脫硫凈化水是煉油廠催化裝置塔頂冷凝冷卻水經汽提裝置脫油、脫硫、脫氨后得到的。催化裝置塔頂冷凝冷卻水中每升通常含有幾千到一萬毫克的硫化氫和氨，還含有數百毫克的酚和油等物質，經汽提塔處理后，這些物質的含量都有不同程度降低。
　　脫硫凈化水作為電脫鹽注水劑的應用在武漢石油化工廠是從1999年5月才開始的，在此之前一直使用新鮮水作為電脫鹽注水劑，注水量為原油加工量的4％～7％。脫硫凈化水作為電脫鹽注水使用不但可提高水的重復利用率，而且可使污水水質得到改善，節約污水處理費用。

1　電脫鹽工藝及流程

1.1　工藝條件
　　武漢石油化工廠常減壓電脫鹽裝置年處理量為250×10⁴t，其主要運行工藝條件為：
　　脫鹽濃度（℃）：　　100～140
　　注水量（％）：　　　一級：2～3　　　　　　二級：2～4
　　破乳劑用量（mg/L）?一級：8～15　　　　　二級：10～17
　　混合壓降（MPa）　　 一級：0.046～0.057　二級：0.042～0.054　　　　
1.2　流程
　　電脫鹽工藝流程如圖1所示。

　　武漢石油化工廠常減壓車間電脫鹽裝置采用了電脫鹽與專利過濾脫鹽相結合的技術。原油、破乳劑、注水通過一級混合閥混合后進入過濾脫鹽罐破乳脫水。從過濾脫鹽罐下部流入一級脫鹽罐沉降脫水，污水從罐底排出，原油從上部出來與破乳劑、脫硫凈化水經二級混合閥混合后進入電脫鹽罐經電場破乳脫水，罐底污水一部分排出，一部分回注到一級混合閥前作為注水劑使用，原油從罐上部出來進入下一級脫鹽罐進一步沉降脫水后送到原油蒸餾裝置加工。

3　脫硫凈化水對原油電脫鹽的影響

3.1　凈化水pH值對原油破乳的影響
　　脫硫凈化水是一種堿性水，金屬含量低，但具有較高的氨氮含量。原油中膠質、瀝青質等天然乳化劑形成的W/O型乳狀液的穩定性與pH值有關。有研究表明^[1]，天然乳化劑與堿性水接觸會使W/O型乳狀液界面膜的強度降低，有利于破乳劑的破乳脫水。另一方面，脫硫凈化水作為原油脫鹽注水劑時，有部分氨化合物截留在原油中，可能會有一部分與原油中的環烷酸形成胺鹽，它是一種乳化劑，每升幾毫克的量就有較強的油水乳化能力，對原油破乳脫水不利。堿性環境有利于MgCl₂的水解，水解產生的Mg(OH)₂也易與原油中的環烷酸反應生成不利于原油破乳脫水的乳化劑。
　　從減少金屬無機鹽的水解和產生乳化劑的角度考慮，注水劑呈中性或微酸性應更好一些。通過脫硫凈化水作為脫鹽注水劑的工業應用，我們發現凈化水pH值＞10時，脫鹽罐中易出現油水界位油水乳化層增厚現象，且脫鹽排水易帶油，表明脫硫凈化水的pH值較高時不適合作脫鹽注水劑。
　　工業應用表明，只要控制脫硫凈化水的硫化物含量小于100 mg/L、氨氮含量小于300 mg/L、pH≤9，脫硫凈化水就可以作為較好的脫鹽注水劑使用。
3.2　脫硫凈化水對原油含鹽分析的影響
　　在剛使用脫硫凈化水作為注水劑時，我們發現在加工同一批原油時，在脫鹽工藝操作穩定的情況下，脫鹽的含鹽分析結果有時會出現較大差別，差別較大的有6倍之多。造成這種現象的主要原因之一是：原油中本身含有一定的硫化氫，由于含鹽分析時未采取措施消除其影響，使原油含鹽分析結果偏高。采樣及分析時停留在油樣中的硫化氫最終含量的多少也就給含鹽分析帶來或多或少的影響。其次是注水中硫化物含量不同，部分硫化物留在原油中，對原油含鹽分析產生直接影響。
　　油中鹽含量分析是通過Cl^-與Ag⁺反應生成AgCl沉淀，測量補充消耗的Ag⁺所需電量，再根據法拉第定律求得樣品鹽含量。原油中的硫化物會對含鹽分析造成干擾，特別是無機硫化物直接與Ag⁺反應，嚴重影響含鹽分析結果。對照標準分析方法，在樣品處理時加入１滴30％H₂O₂，以消除硫化物干擾。通過采取該措施后，原油含鹽分析結果得到較大改善，也對我們判斷原油脫鹽效果提供了可靠依據。
3.3　注水與排水性質
　　當采用脫硫凈化水作注水劑時，我們對注水和排水的pH值、含油、氨氮含量、硫化物含量、揮發酚含量、COD變化情況等進行了分析和統計，如表1、表2所示。
　　從表1可看出，由于脫硫凈化水具有較高的氨氮含量，因而呈堿性。脫硫凈化水與原油混合時，在破乳劑的作用下，脫硫凈化水中的部分油進入原油，從而使脫鹽排水中油含量下降約20％，說明采用脫硫凈化水作脫鹽注水劑有利于廢油的回收利用。同時，從表１也可看到當注水中氨氮含量較高時，會有較多的氨氮化合物進入原油中。

　　從表2數據來看，脫硫凈化水作為脫鹽注水劑時，脫鹽排水中硫化物含量較注水有所降低，說明一部分硫化物截留在原油中。這也正是脫硫凈化水應用之初原油含鹽分析結果出現異常的主要原因所在。所以在含鹽分析時一定要加少量雙氧水消除硫化物的影響。另外，從表2可知注水中大量揮發酚截留在原油中，截留到原油中的酚最終會帶到汽油、柴油等產品中，當汽油、柴油堿洗后，揮發酚就轉移到堿液中，當堿液經氧化脫臭處理后，若揮發酚含量太高則堿液會變紅，影響廢堿液的再次利用，所以要想辦法回收揮發酚。表2中排水COD有所下降，表明注水中一部分有機物進入原油中，使排水水質較注水水質有一定改善。

3.4　脫鹽脫水效果
　　使用脫硫凈化水作為脫鹽注水劑以來，通過統計，原油脫后含鹽≯3.00 mg/L，脫后含水≯0.3％，脫后平均含鹽量為2.17 mg/L，脫后平均含水量為0.18％，合格率大于90％，與使用新鮮水作為注水劑時效果相當，而且隨著含硫污水處理裝置處理能力的提高，脫硫凈化水的質量將可以進一步得到保障，其作為電脫鹽注水的應用效果也會更好。

4　效益分析

　　新鮮水的價格為0.40元／t，處理和排放脫硫凈化水的費用為3元／t，對于250×10⁴ t原油處理量的脫鹽裝置，如果注水量為5％，則一年可節約費用250×5％×（3-0.4）＝32.5萬元。采用脫硫凈化水作為電脫鹽注水，可使凈化水中的污油得到一定回收再加工，也使水中硫化物、揮發酚、氨氮、ＣＯＤ含量有不同程度的降低。這不但減輕了污水處理廠的負擔，降低污水處理成本，而且有利于節約水資源。所以將脫硫凈化水作為電脫鹽注水既有直接的經濟效益，也是一種較好的有利于環境保護的手段。

參考文獻：
　［1］?Strasser J Eet al.J Ｐrtrol Technol［j］，1968，（March）：303～312

作者簡介：
　　鄧春光，男，31歲，高級工程師，理學學士，1992年畢業于石油大學應用化學專業。現供職于中國石化集團武漢石油化工廠設備研究所。聯系電話：（027）86515662－56544。
　　張林，男，２９歲，工程師，工學學士，現供職于中國石化集團武漢石油化工廠設備研究所。聯系電話：27）86515662-56544。