專利名稱：一種原油脫鹽劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原油脫鹽劑及其制備方法，更具體地說是涉及到一種適用于煉油廠原油電脫鹽過程中的脫鹽劑的配方及其制備方法。

背景技術(shù)：
原油電脫鹽是原油加工過程的首道工序，其目的是從原油中脫除鹽、水和其它雜質(zhì)。破乳劑在電脫鹽油水破乳過程中起關(guān)鍵作用，它破壞包圍水滴的乳化膜，并阻止水滴外部乳化膜的生成。目前一般常規(guī)破乳劑對(duì)原油均存在專一性的問題，當(dāng)原油性質(zhì)改變時(shí)，尤其是高膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量的稠油，常規(guī)破乳劑的破乳脫鹽效果較差，導(dǎo)致電脫鹽后原油鹽含量超標(biāo)，從而造成蒸餾裝置塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)嚴(yán)重腐蝕、加熱爐管和換熱系統(tǒng)的結(jié)垢，以及二次加工裝置催化劑失活等。
專利CN 101353591A涉及一種復(fù)合脫鹽劑及其使用方法。復(fù)合脫鹽劑包括1～30％的聚合物和20～90％的有機(jī)酸，其余為水。聚合物的分子鏈由苯乙烯與不飽和酸共聚而成的鏈段和聚醚鏈段構(gòu)成，兩種鏈段通過酯鍵相聯(lián)；有機(jī)酸為一元羧酸、多元羧酸、氨基羧酸、有機(jī)膦羧酸或有機(jī)膦磺酸。該發(fā)明所提供的復(fù)合脫鹽劑適用于烴油的破乳、脫水和脫金屬，特別適用于劣質(zhì)稠油的破乳、脫水、脫金屬，但該類緩蝕劑存在劑量大(150～3000ppm)、對(duì)設(shè)備有腐蝕(有機(jī)羧酸)等不足。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的常規(guī)破乳劑破乳脫鹽效果較差，電脫鹽后原油鹽含量超標(biāo)，破乳劑用量大等缺點(diǎn)，提供了一種適用于重質(zhì)原油，尤其是高膠質(zhì)、高瀝青質(zhì)含量稠油的破乳脫鹽劑及其制備方法。
本發(fā)明提供一種原油脫鹽劑，其特征在于該脫鹽劑由下述組分組成 (a)多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚10％～60％ (b)瀝青質(zhì)分散劑1％～20％ (c)表面活性劑 1％～20％ (d)無機(jī)鹽助劑 1％～20％ (e)溶劑10％～60％ 上述含量為重量百分?jǐn)?shù)，以脫鹽劑總重量計(jì)。
其中，本發(fā)明中所述的多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚具有如下結(jié)構(gòu)式
式中a為20～150、b為20～200、c為20～150、n為2～8的整數(shù)。多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚的含量?jī)?yōu)選為25重量％～45重量％。
本發(fā)明中所述瀝青質(zhì)分散劑能夠充分洗滌原油中包裹在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)中難脫除的無機(jī)鹽。所述的瀝青質(zhì)分散劑是十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯酚、1，5-萘二磺酸鈉、2，7-萘二磺酸鈉、壬基酚醛樹脂或壬基酚醛胺樹脂中的任意一種，優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉或壬基酚胺樹脂。瀝青質(zhì)分散劑的含量?jī)?yōu)選為2重量％～10重量％。
本發(fā)明中所述表面活性劑能夠使多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚在油水混合物中更好地分散，提高脫鹽劑的破乳作用。所述表面活性劑是季銨鹽或吡啶類表面活性劑中的任意一種，優(yōu)選溴代十六烷基吡啶、氯代十六烷基吡啶中任意一種。表面活性劑的含量?jī)?yōu)選為2重量％～10重量％。
本發(fā)明中所述無機(jī)鹽助劑能提高脫鹽劑對(duì)原油的脫鹽效率，以及降低脫鹽水中油含量。所述的無機(jī)鹽助劑是氯化銨、硝酸銨或硫酸銨中任意一種。無機(jī)鹽助劑的含量?jī)?yōu)選為5重量％～15重量％。
本發(fā)明中所述溶劑是甲醇、乙醇或異丙醇中的任意一種與水的混合物，優(yōu)選乙醇與水混合物，乙醇與水質(zhì)量比為1∶0.5～2。溶劑的含量?jī)?yōu)選為25重量％～45重量％。
本發(fā)明還提供一種所述原油脫鹽劑的制備方法，其特征在于 (1)多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚的制備 將一定量的多乙烯多胺和催化劑加入到高壓釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，在100～160℃溫度下用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧丙烷，反應(yīng)過程中需要通冷卻水冷卻，反應(yīng)2～5小時(shí)后用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧乙烷，在120～200℃反應(yīng)2～5小時(shí)，最后用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧丙烷，在100～160℃反應(yīng)2～5小時(shí)，冷卻后即得到多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚。
(2)原油脫鹽劑的制備 將步驟(1)制備的多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、瀝青質(zhì)分散劑、表面活性劑和溶劑加入到反應(yīng)釜中在40～80℃攪拌20～60分鐘，然后加入無機(jī)鹽助劑攪拌20～60分鐘，混合均勻后即為本發(fā)明原油脫鹽劑。
本發(fā)明中所述多乙烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中任意一種。
本發(fā)明中所述催化劑為堿的氧化物或氫氧化物、堿土金屬的氧化物或氫氧化物、BF3和AlCl3中任意一種，優(yōu)選為氫氧化鈉或氫氧化鉀中任意一種。
本發(fā)明中所述多乙烯多胺∶環(huán)氧乙烷∶環(huán)氧丙烷比例為1∶20～500∶20～500(重量比)，優(yōu)選為1∶40～200∶40～200(重量比)。
本發(fā)明中所述催化劑的用量為原料總重量的0.1～2％，優(yōu)選為原料總重量的0.2～1.5％。
本發(fā)明提供的原油脫鹽劑可用于在煉油廠電脫鹽過程中原油的破乳、脫鹽、脫水。在原油電脫鹽過程中脫鹽劑用量為10～200μg/g，可將電脫鹽后原油的鹽含量降至3mgNaCl/L以下，水含量降至0.2％以下。本發(fā)明提供的原油脫鹽劑具有良好的破乳脫鹽、脫水性能，尤其適合于高膠質(zhì)、高瀝青質(zhì)含量稠油的破乳脫鹽、脫水。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍。
脫鹽劑的評(píng)價(jià)方法將脫鹽劑用水稀釋為1％的水溶液，取原油50g注入100ml脫鹽罐中，注入水2～4ml(4～8％)，和一定量濃度為1％的脫鹽劑，在溫度120℃條件下預(yù)熱15分鐘后手工混合200次，然后在電場(chǎng)強(qiáng)度為800V/cm、脫鹽溫度120℃條件下電脫鹽30分鐘，冷卻后取樣分析原油的鹽含量、水含量。含水量分析采用國(guó)標(biāo)GB260方法測(cè)定，含鹽量分析采用國(guó)標(biāo)GB6532方法測(cè)定。
其中實(shí)施例1～實(shí)施例4為脫鹽劑的合成與配制，實(shí)施例5～實(shí)施例7評(píng)價(jià)脫鹽劑對(duì)原油的破乳脫鹽脫水效果。
實(shí)施例1 將10g四乙烯五胺和5g氫氧化鉀加入到高壓釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，在120℃溫度下用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，反應(yīng)過程中需要通冷卻水冷卻，反應(yīng)2.5小時(shí)，然后用氮?dú)饩徛龎喝?00g的環(huán)氧乙烷，在150℃反應(yīng)3小時(shí)，最后用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，在120℃反應(yīng)3小時(shí)，冷卻后即得到多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚I。
實(shí)施例2 將10g三乙烯四胺和5g氫氧化鉀加入到高壓釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，在120℃溫度下用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，反應(yīng)過程中需要通冷卻水冷卻，反應(yīng)3小時(shí)，然后用氮?dú)饩徛龎喝?00g的環(huán)氧乙烷，在150℃反應(yīng)3小時(shí)，最后用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，在120℃反應(yīng)3小時(shí)，冷卻后即得到多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚II。
實(shí)施例3 將10g二乙烯三胺和5g氫氧化鈉加入到高壓釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，在120℃溫度下用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，反應(yīng)過程中需要通冷卻水冷卻，反應(yīng)3小時(shí)，然后用氮?dú)饩徛龎喝?00g的環(huán)氧乙烷，在150℃反應(yīng)4小時(shí)，最后用氮?dú)饩徛龎喝?00g環(huán)氧丙烷，在120℃反應(yīng)5小時(shí)，冷卻后即得到多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚III。
實(shí)施例4 根據(jù)實(shí)施例1～3中制得多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚I、II或III分別與瀝青質(zhì)分散劑、表面活性劑、溶劑和無機(jī)鹽助劑按照一定重量比例攪拌混合制得原油脫鹽劑，如表1所示。
表1不同原油脫鹽劑的組成
實(shí)施例5 評(píng)價(jià)脫鹽劑對(duì)塔河原油的破乳脫鹽脫水效果，脫鹽劑為TY01和TY02，實(shí)驗(yàn)用油為塔河原油，塔河原油屬于重質(zhì)高硫原油，密度為936.7kg/m3，硫含量為2.1％；氮含量為0.46％，鹽含量274.5mgNaCl/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2脫鹽劑對(duì)塔河原油的電脫鹽效果
*水含量痕跡為＜0.03％ 從表2可以看出，脫鹽劑TY01和TY02經(jīng)過三級(jí)電脫鹽后分別將塔河重質(zhì)原油鹽含量從274.5mgNaCl/L降至2.68mgNaCl/L和2.36mgNaCl/L，水含量為無，由此可知脫鹽劑對(duì)高含鹽塔河重質(zhì)原油具有良好的脫鹽、脫水效果。
實(shí)施例6 評(píng)價(jià)脫鹽劑對(duì)孤島稠油和河口原油的破乳脫鹽脫水效果，脫鹽劑為TY03和TY04，實(shí)驗(yàn)用油為孤島稠油以及孤島稠油與河口原油的混合原油(孤島河口質(zhì)量比為58∶42)，孤島原油的密度為0.9580g/cm3，硫含量為2.0％，鹽含量62.1mgNaCl/L；混合原油的密度為0.9379g/cm3，硫含量為1.7％，鹽含量44.6mgNaCl/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3脫鹽劑對(duì)孤島稠油的電脫鹽效果
由表3可知，脫鹽劑TY03和TY04經(jīng)過二級(jí)電脫鹽后分別將孤島稠油鹽含量從62.1mgNaCl/L降至2.35mgNaCl/L和2.48mgNaCl/L，水含量都為0.12％；分別將混合原油從44.6mgNaCl/L降至1.84mgNaCl/L和2.16mgNaCl/L，水含量分別為0.06％和0.12％。由此可知脫鹽劑對(duì)孤島稠油也具有良好的脫鹽、脫水效果。
實(shí)施例7 評(píng)價(jià)脫鹽劑對(duì)新疆西北局原油的破乳脫鹽脫水效果，脫鹽劑為TY05和TY06，實(shí)驗(yàn)用油為西北局原油，西北局原油密度為0.8944g/cm3，硫含量為1.36％，鹽含量為44.5mg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4脫鹽劑對(duì)西北局原油的電脫鹽效果
由表4可知，脫鹽劑TY05和TY06經(jīng)過二級(jí)電脫鹽后分別將西北局原油鹽含量從44.5mgNaCl/L降至2.45mgNaCl/L和2.48mgNaCl/L，水含量都為痕跡。由此可知脫鹽劑對(duì)西北局原油也具有良好的脫鹽、脫水效果。
盡管對(duì)本發(fā)明已作了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實(shí)例，但對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化和修正是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種原油脫鹽劑，其特征在于由以下組分和含量組成
(a)多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚 10％～60％
(b)瀝青質(zhì)分散劑 1％～20％
(c)表面活性劑1％～20％
(d)無機(jī)鹽助劑1％～20％
(e)溶劑 10％～60％
以上含量為重量百分?jǐn)?shù)，以脫鹽劑總重量計(jì)；
其中所述的多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚具有如下結(jié)構(gòu)式
式中a為20～150、b為20～200、c為20～150、n為2～8的整數(shù)；
所述的瀝青質(zhì)分散劑是十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯酚、1，5-萘二磺酸鈉、2，7-萘二磺酸鈉、壬基酚醛樹脂或壬基酚醛胺樹脂中的任意一種；
所述表面活性劑是季銨鹽或吡啶類表面活性劑中的任意一種；
所述的無機(jī)鹽助劑是氯化銨、硝酸銨或硫酸銨中任意一種；
所述的溶劑是甲醇、乙醇或異丙醇中的任意一種與水的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫鹽劑，其特征在于所述的多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚的含量為25重量％～45重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫鹽劑，其特征在于所述的瀝青質(zhì)分散劑的含量為2重量％～10重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫鹽劑，其特征在于所述的表面活性劑的含量為2重量％～10重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的任一種脫鹽劑，其特征在于所述的無機(jī)鹽助劑的含量為5重量％～15重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫鹽劑，其特征在于所述的溶劑的含量為25重量％～45重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的脫鹽劑，其特征在于所述的瀝青質(zhì)分散劑為十二烷基苯磺酸鈉或壬基酚胺樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的脫鹽劑，其特征在于所述的表面活性劑為溴代十六烷基吡啶、氯代十六烷基吡啶中任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的脫鹽劑，其特征在于所述的溶劑為乙醇與水混合物，乙醇與水質(zhì)量比為1∶0.5～2。
10.一種權(quán)利要求1所述的脫鹽劑的制備方法，其特征在于
(1)多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚的制備
將一定量的多乙烯多胺和催化劑加入到高壓釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，在100～160℃溫度下用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧丙烷，反應(yīng)過程中需要通冷卻水冷卻，反應(yīng)2～5小時(shí)后用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧乙烷，在120～200℃反應(yīng)2～5小時(shí)，最后用氮?dú)饩徛龎喝胍欢康沫h(huán)氧丙烷，在100～160℃反應(yīng)2～5小時(shí)，冷卻后即得到多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚；
(2)原油脫鹽劑的制備
將步驟(1)制備的多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、瀝青質(zhì)分散劑、表面活性劑和溶劑加入到反應(yīng)釜中在40～80℃攪拌20～60分鐘，然后加入無機(jī)鹽助劑攪拌20～60分鐘，混合均勻后即為本發(fā)明原油脫鹽劑；
所述多乙烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中任意一種；
所述催化劑為堿的氧化物或氫氧化物、堿土金屬的氧化物或氫氧化物、BF3和AlCl3中任意一種；
所述多乙烯多胺∶環(huán)氧乙烷∶環(huán)氧丙烷比例為1∶20～500∶20～500，所述比例為重量比；
所述催化劑的用量為原料總重量的0.1～2％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于所述催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于所述多乙烯多胺∶環(huán)氧乙烷∶環(huán)氧丙烷的比例為1∶40～200∶40～200，所述比例為重量比。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的制備方法，其特征在于所述催化劑的用量為原料總重量的0.2～1.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原油脫鹽劑及其制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的常規(guī)破乳劑破乳脫鹽效果較差，電脫鹽后原油鹽含量超標(biāo)，破乳劑用量大等缺點(diǎn)。該脫鹽劑的組成為(a)多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚10重量％～60重量％，(b)瀝青質(zhì)分散劑1重量％～20重量％，(c)表面活性劑1重量％～20重量％，(d)無機(jī)鹽助劑1重量％～20重量％，(e)溶劑10重量％～60重量％；通過使用該脫鹽劑較好的解決了這些問題，該脫鹽劑具有良好的破乳脫鹽、脫水性能，尤其適合于高膠質(zhì)、高瀝青質(zhì)含量稠油的破乳脫鹽、脫水。
文檔編號(hào)C10G33/04GK101724438SQ20091006556
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者于鳳昌, 段永鋒, 彭松梓, 崔新安, 李春賢, 王紅梅, 申明周 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司