本發(fā)明涉及一種重質高酸原油的深度電脫鹽脫水方法，屬于煉化企業(yè)原油預處理領域。
背景技術：
隨著原油的不斷開發(fā)利用，重質高酸原油的產量越來越大，其中渤海海域是我國目前重質高酸原油最有增產潛力的地區(qū)，此外，新開發(fā)的蓬萊19-3重質原油也是世界上酸值最高的原油品種之一，其酸值高達6mgKOH/g以上。據統(tǒng)計，全球重質高酸原油產量已超過4億噸，占原油總產量的10％以上。
一般重質高酸原油的密度、粘度大，膠質、瀝青質含量高，其中原油中的膠質、瀝青質以及環(huán)烷酸皂等是原油中的天然乳化劑，它們吸附在油水界面，對乳狀液起到穩(wěn)定作用，另外高酸原油金屬含量高，這些金屬以環(huán)烷酸鹽形式存在，環(huán)烷酸鹽是強乳化劑，原油電脫鹽時破乳脫鹽脫水難度大。在脫鹽脫水過程中，極易產生乳化現象，電流很大，脫后原油含鹽含水超標，操作不穩(wěn)定，造成裝置電耗、能耗高，排水含油量大，給環(huán)保也帶來壓力。重質高酸原油是各種原油中脫鹽、脫水難度最大的原油之一。隨著高酸重質原油產量的不斷提高，以及原油加工深度的不斷提高，下游裝置對原油電脫鹽提出了更高的要求，如何通過高效低耗的手段實現原油深度脫鹽，是原油電脫鹽技術的發(fā)展方向，因此，本發(fā)明主要針對重質海洋高酸原油。
關于電脫鹽技術現狀的相關文獻報道有：目前，原油脫鹽/脫水方法有：機械法、電場聚結法、聲化學法、磁處理法、過濾法和生物法等十余種，但僅有電場聚結法得到普遍應用。電場聚結法(簡稱電脫鹽)根據所采用電場形式不同，可分為交流、直流、交直流和脈沖電場4種形式?，F有電脫鹽裝置中，多是在整個罐內都加電場，電場作用時間長，能耗高。同時，現有專利發(fā)明大多從設備結構考慮，未考慮整體脫鹽脫水工藝。
交流電脫鹽技術采用的是全阻抗交流變壓器，這種變壓器是在一次側串聯(lián)了一個電抗器，目的是為了在電脫鹽罐內發(fā)生短路時，降低罐內電壓，從而保護變壓器不至于被燒毀，電流越大輸入到罐內電壓越低，而電壓越高，在電抗器上消耗的無用功率越大，能耗越高。在油田開采初期或煉油廠煉制性質較好的原油時，這種電源顯示出了它的優(yōu)點，控制維護簡單，因為油品性質好，每噸原油電耗也不是很高，能夠滿足現場要求。如油品變差，這種電場的破乳能力就會大大降低，脫后原油含水含鹽就會升高，運行電流變大，甚至短路，電耗增大，脫后效果很難保證，所以目前煉油廠基本上將這種電場結構改成了交直流電脫鹽技術。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一種重質高酸原油的深度電脫鹽脫水方法，針對現有采用常規(guī)的交直流電脫鹽技術已不能滿足脫后原油含鹽<3mg/L的指標，本發(fā)明方法能夠很好地解決重質高酸原油脫鹽困難問題。
經本發(fā)明方法處理后的原油鹽含量小于2mg/L，脫水含量小于0.2％，節(jié)約電耗30％以上，即實現本發(fā)明“深度”脫鹽脫水的目的。
本發(fā)明所提供的重質高酸原油的深度電脫鹽脫水方法，包括如下步驟：
1)重質高酸原油經換熱后與注水混合得混合液；
2)所述混合液進入至電脫鹽罐中進行油水分離，所述混合液依次流經所述電脫鹽罐下部的變頻電場和上部的交直流電場；
3)經步驟2)處理的所述混合液重復步驟2)進行再次油水分離，即實現對所述重質高酸原油的深度電脫鹽脫水處理。
上述的方法中，其所述重質高酸原油的密度大于0.96g/cm3，酸值大于2.0mgKOH/g。
上述的方法中，步驟1)中，經換熱后所述重質高酸原油的溫度可為110～145℃，具體可為130℃；
所述注水的添加量可為所述重質高酸原油質量的2％～7％，具體可為3.5％；
所述混合步驟在壓差可為30Kpa～100Kpa的混合系統(tǒng)中進行，具體可為45Kpa。
上述的方法中，步驟1)中，所述注水為pH值可為6～9的新鮮水或者軟化水；
所述注水的溫度可為30～120℃，具體可為90℃。
上述的方法中，步驟1)中，所述方法還包括向所述混合液中加入破乳劑的步驟；
所述破乳劑為油溶性破乳劑，其添加量可為0～20μg/g所述重質高酸原油，但不為零，具體可為10μg/g；
所述油溶性破乳劑可為聚醚類破乳劑，如采用FO5或FO6，具體可按照文獻(“重質高酸原油破乳劑復配合成及應用”，馬方義，晉西潤，薛光亭，張苗.《石油煉制與化工》，2016,47(11):74-78。)報道的方法制備。
所述破乳劑為水溶性破乳劑，其添加量可為0～50μg/g所述重質高酸原油，但不為零，具體可為50μg/g；
所述水溶性破乳劑可為胺類破乳劑，如采用FW4或FW5，具體可按照文獻(“重質高酸原油破乳劑復配合成及應用”，馬方義，晉西潤，薛光亭，張苗.《石油煉制與化工》，2016,47(11):74-78。)報道的方法制備。
上述的方法中，步驟2)中，所述變頻電場的電源頻率可為600～3600Hz，具體可為1500Hz；
所述變頻電場的場強可為0～360V/cm，具體可為120V/cm。
上述的方法中，步驟2)中，所述交直流電場的場強可為450～850V/cm，具體可為550V/cm。
本發(fā)明方法采用的電源系統(tǒng)的特點在于：變頻電源系統(tǒng)和智能響應控制交直流電源系統(tǒng)，它們均能夠根據乳化液特性，自動調整輸出的高壓和電場強度，對重質高酸原油中的水滴聚集提供電動能，確保處理后原油的含鹽含水量。
本發(fā)明方法的獨特之處在于：電脫鹽罐體內電場布局為智能響應高頻-交直流復合電場，包括電脫鹽罐體下部的變頻電場以及電脫鹽罐體上部的智能響應控制交直流電場，使得罐體內電場布局形成高頻弱電場、高頻強電場，交流弱電場、直流電場、直流強電場等多級梯度電場組合。
本發(fā)明方法不僅適用于處理高密度、高酸值、高含水、高導電率的劣質重質高酸原油的電脫鹽脫水，另外也可廣泛應用于其他各種油品的脫鹽脫水。同時，采用本方法能夠達到脫后原油鹽含量小于2mg/L，脫后原油水含量小于0.2％，通?？晒?jié)約電耗30％以上。
本發(fā)明提供的重質高酸原油深度電脫鹽脫水方法，是一種對復雜油品具有較強適應性，并具有智能化響應控制特點的新型電脫鹽方法。本發(fā)明方法采用智能響應控制變頻-交直流復合電場脫鹽技術，罐體內電場布局采用多級梯度電場組合，依次為：高頻弱電場、高頻強電場，交流弱電場、直流電場、直流強電場等。采用本發(fā)明所提供技術工藝加工重質高酸原油時，經兩級電脫鹽后，能夠達到脫后原油鹽含量小于2mg/L，脫后原油水含量小于0.2％，通常可節(jié)約電耗30％以上。
具體實施方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
下述實施例和對比例采用的油溶性破乳劑FO6和水溶性破乳劑FW4按照文獻(“重質高酸原油破乳劑復配合成及應用”，馬方義，晉西潤，薛光亭，張苗.《石油煉制與化工》，2016,47(11):74-78。)報道的方法制備。
實施例1、
某原油密度為966.5kg/m3，酸值為3.32mgKOH/g，鹽含量為22.0mg/L。脫鹽工藝條件為：原油溫度130℃，注水量3.5wt％，注水為新鮮水pH為7，注水溫度90℃，油溶性破乳劑FO6用量10μg/g，混合強度45KPa，變頻電源場強120V/cm，變頻電源頻率1500Hz，智能響應控制交直流電源場強550V/cm，油水界位30％。經兩級脫鹽脫水后的原油含鹽、含水結果見下表1所示。
表1二級復合電場技術脫鹽脫水效果
實施例2、
某原油密度為966.5kg/m3，酸值為3.32mgKOH/g，鹽含量為22.0mg/L。脫鹽工藝條件為：原油溫度130℃，注水量3.5％，注水為新鮮水pH為7，注水溫度90℃，水溶性破乳劑FW4用量50μg/g，混合強度45KPa，變頻電源場強120V/cm，變頻電源頻率1500Hz，智能響應控制交直流電源場強550V/cm，油水界位30％。經兩級脫鹽脫水后的原油含鹽、含水結果見下表2所示。
表2二級復合電場技術脫鹽脫水效果
實施例3、
某原油密度為966.5kg/m3，酸值為3.32mgKOH/g，鹽含量為22.0mg/L。脫鹽工藝條件為：原油溫度130℃，注水量3.5％，注水為新鮮水pH為7，注水溫度90℃，不加破乳劑，混合強度45KPa，變頻電源場強120V/cm，變頻電源頻率1500Hz，智能響應控制交直流電源場強550V/cm，油水界位30％。經兩級脫鹽脫水后的原油含鹽、含水結果見下表3所示。
表3二級復合電場技術脫鹽脫水效果
對比例1、
本對比例采用普通全阻抗交直流電脫鹽技術進行脫鹽脫水，與采用智能響應控制變頻-交直流復合電場脫鹽技術下的脫鹽效果及電耗進行比較。
某原油密度為966.5kg/m3，酸值為3.32mgKOH/g，鹽含量為22.0mg/L。脫鹽工藝條件為：原油溫度130℃，注水量3.5％，注水為新鮮水pH為7，注水溫度90℃，水溶性破乳劑FW4用量50μg/g，混合強度45KPa，交直流電源場強760V/cm，油水界位30％。經兩級脫鹽脫水后的原油含鹽、含水結果見下表4所示。
表4二級交直流技術脫鹽脫水效果
從上述實施例1-3和對比例1對比可知，采用智能響應控制變頻-交直流復合電場脫鹽技術相比傳統(tǒng)的全阻抗交直流電脫鹽技術，不僅能夠使得脫后原油鹽含量小于2mg/L，脫后原油水含量小于0.2％，同時可節(jié)約電耗30％以上。