原油有机氯脱除技术研究

发布时间：2020-07-23 13:21

【摘要】：近年来,国内许多炼厂用来加工的原油出现了氯含量升高的现象,石油炼制过程中,氯化物可能造成很大的危害。原油中的含氯化合物分为无机氯化物和有机氯化物两大类,大部分的无机氯化物可以通过现有的电脱盐技术将其脱除,而有机氯的脱除则一直是原油加工过程中的一大难点。为了解决原油中有机氯脱除难的问题,本文采用了脱氯剂与电脱盐相结合的组合工艺脱除有机氯。通过脱氯剂筛选实验,选出了效果最佳的脱氯剂。此脱氯剂主要成分为三乙醇胺与四丁基氢氧化铵。通过静态实验和动态实验来优化脱氯工艺。静态脱氯实验考察了4个因素,分析实验结果得出的最适合的工艺条件为:氯转化剂用量375μg/g,氯转移剂用量220μg/g,反应温度110℃,混合强度振荡150次。在此实验条件下,有机氯脱除率达到了82%,总氯脱除率达到了86%。动态脱氯实验在静态实验的基础上再考察了2个因素,分析实验结果得出的最适合的工艺条件为:电脱盐电压3000V,原油在电脱盐设备内停留时间为30min。在此实验条件下,有机氯脱除率达到了76%,总氯脱除率达到了81%。
【学位授予单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624
【图文】：

盐酸腐蚀

生成的硫化亚铁固体会附着在装置的内表面上形成一层防止进一步发生腐蚀的保护膜。反应机理为：2 2FeCl +H S FeS+2HCl( 1.13 )但是由于氯化氢的存在，溶解在水中的氯化氢会形成盐酸，并且与硫化亚铁发生反应，产物为氯化亚铁，反应机理为：2 2FeS+2HC l FeCl+HS( 1.14 )而产物氯化亚铁在水中的溶解度很高，装置内的水汽可以轻易地冲洗掉这些产物，这也会使得硫化亚铁保护膜被局部腐蚀，因此点蚀是氯化物对塔顶造成腐蚀的最主要形式。在此腐蚀的过程中，氯化氢起到了主导的作用，而硫化氢只是加速了这个进程。此外，盐酸与铁反应生成的氢气，也是有可能引发氢渗透，造成应力腐蚀开裂[15]，如图 1.1 所示。

结盐,管线

图 1.2 管线清洗下来的结盐块Fig. 1.2 The salt cleaned from pipeline如图 1.2 所示的铵盐结晶物质的产生，虽然消耗掉了大量的氯，可以减少对下游装置的影响，但氯化铵晶体附着的部位又会造成垢下腐蚀。（4）影响催化剂活性炼厂加工生产过程中会用到大量的催化剂，而由于氯存在孤对电子，可能与催化剂里的金属离子发生反应，而使催化剂中毒失效[27]。而且氯离子可以随着加工物料向下游工艺迁移，所以氯离子造成的催化剂失效常常是全局性的、大范围的。在炼厂的生产过程中，一般情况下，氯含量都要低于硫含量的，但由于氯的这些特性，其对催化剂的危害也是不可忽略的[28]。对低变催化剂而言，吸氯后极有可能破坏低变催化剂的结构，造成不可再生性失效。低变催化剂对氯离子浓度相当敏感，0.16mg/Nm3氯离子浓度就可以其明显失效[29]。氯离子也会对中变催化剂造成破坏，氯会与中变催化剂中的 Fe2O3等发生反应，在表面生成 FeCl3，氯化铁可以进入下游加工过程，氯继续造成危害。而且

工艺流程图,电脱盐,工艺流程图

1.5 电脱盐工艺介绍1.5.1 电脱盐工艺概述原油电脱盐是原油预处理的一项重要工序，是一种被各大炼厂大量运用的脱盐脱水的好方法[45]。原油电脱盐技术的原理是向油中注入一定量的干净水，洗涤原油，使盐类溶解在水里；再往油中加入一定量的匹配的破乳剂，优化油水界面情况，以帮助油水的分离；再通过合适电场的作用，使水滴发生静电聚结；然后凭借油水的密度差使油和水发生分离，脱除水分和盐分。根据Stokes定律，油水的分离速度跟油水的比重差以及油的粘度都直接相关。增大油水的比重差、减小油的粘度都可以提高油水分离速度。而油水密度差和原油粘度都是与温度有着密切的关系，所以温度是影响电脱盐效果的很大因素。目前国内很多炼厂都要求原油电脱盐后盐分含量不超过 3mg/L 以及水含量不超过 0.3%。这就需要两级的电脱盐装置才能达到脱除要求，图 1.3 是典型的电脱盐装置的工艺流程图。

【参考文献】