答:原油从地下开采出来都含有水,这些水中又溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。虽然在油田经过脱盐、脱水处理,但输送到炼油厂的原油中仍然含一定量的盐和水。表1-1为我国主要几种原油经油田脱盐脱水处理后金属含量及阴离子量。这些盐和水的存在,给炼油装置的稳定操作、设备腐蚀、产品质量带来了严重的危害。
表1-1原油中金属及阴离子含量 mg/L
\原油 金属或阴i |
大庆 原油 |
胜利 原油 |
孤岛 原油 |
管输 原油 |
辽河 原油 |
大港 原油 |
Na Ca Mg Ni v Fe Cu Zn As Co Al K Pb Cl - sOi- HC03 CO~ - |
3.3 0.36 0.12 3.7 0.07 0.38 0.02 0.08 1. o 0.06 0.28 0.32 0.14 23.6 14.4 53.4 3.6 |
81 8.9 2.6 26 1.6 13 0.1 0.7 3.1 0.6 0.6 0.2 45 3.9 0.6 |
26 34 3.6 17 2.5 4.4 0.1 0.5 1.4 0.3 0.6 0.7 18 12 9.8 |
36 15 1.4 9.5 1.5 6. O 0.03 0.6 0.3 0.8 0.9 0.2 46 3.9 0.6 |
14 15 1.1 29 0.6 11 0.03 0.4 0.9 0.4 0.4 0.2 4.9 5.3 22 |
1.2 38 2.5 25 0.9 7.0 0.2 0.9 3.9 1.1 0.1 |
原油中的水,随着原油在加热过程汽化,增加了塔的气相负荷,造成常减压装置操作波动,严重时会造成冲塔事故。
原油中的水蒸发要消耗能量,以250×l04 t/a常减压蒸馏装置为例,含水1%蒸发后带至初馏塔顶所消耗的能量约为7900MJ/h,同时还要多耗循环水将蒸汽冷凝。因此,原油中含有盐和水,将增加常减压蒸馏装置的能耗和影响稳定操作。
原油中的MgCl2和CaCl2可以水解产生具有腐蚀性的HC1。
MgCl2 +2H20 =Mg( OH)2 +2HC1CaCl2 +2H20 =Ca( OH)2 +2HC1MgCl2和CaCl2-般在200℃开始水解,有的文献报道当浓度较高时,在120CC即开始水解,水解反应可以在水溶液中进行,也可以靠自身的结晶水完成。温度在300℃时NaCl也开始水解反应产生HC1。
NaCI+ H20 =NaOH+ HC1
HC1溶于水中形成盐酸,具有很强的腐蚀作用,造成常减压装置的初馏塔、常压塔和减压塔顶部系统的腐蚀。
当加工含硫原油时,含硫化合物分解放出H2S,与金属反应生成FeS,可以附在金属表面上起保护作用,当同时有HCI存在时,HC1与FeS反应破坏保护层,放出HzS进一步加重腐蚀。FeS +2HCl =FeCl2+H2S
因此,为防止设备腐蚀,必须对原油进行脱盐。原油中的盐经过常减压蒸馏后主要集中在渣油中。钠对催化裂化分子筛催化剂的晶格有破坏作用,催化裂化进料要求含钠量小于Img/L,因此,要求原油经过脱盐后的NaCl含量小于2.5mg/L。原油经过换热器、管式加热炉等设备,随着温度升高、水分蒸发,盐类沉积在管壁上形成盐垢,影响传热。
在电脱盐的操作中,同时会有大量的过滤性固体物质沉积在电脱盐罐的底部,采用反冲洗方法可将其同水一起排出,减少装置的加热炉炉管和冷换设备的结垢,提高传热效率,延长开工周期。