CN110938457A

CN110938457A - 一种原油脱酸的方法

Info

Publication number: CN110938457A
Application number: CN201911098813.8A
Authority: CN
Inventors: 黄伟莉; 张帮亮; 陈辉; 黄燕青; 龙志勤; 丁毅
Original assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Current assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-03-31

Abstract

本发明公开了一种原油脱酸的方法。这种原油脱酸的方法包括以下步骤：1)将待脱酸的原油进行磁处理；2)将磁处理后的原油与脱酸剂通入微通道反应器中，进行脱酸反应，得到脱酸后的原油。本发明通过磁预处理和微通道反应对高酸劣质原油进行脱酸处理，原油脱酸后的酸值≤0.161mgKOH/g，远低于0.5mgKOH/g的酸值标准，脱酸率≥89.5％，脱酸效果十分显著，且操作条件温和。

Description

一种原油脱酸的方法

技术领域

本发明涉及原油加工技术领域，特别是涉及一种原油脱酸的方法。

背景技术

劣质原油一般为高含盐、高酸、高硫原油。因我国陆上老油田进入开采后期，三次采油成本激增，为了降低炼油成本，一些石油加工企业选择成本低的高酸劣质原油炼制。

高酸劣质原油的酸值大于0.5mgKOH/g，原油中环烷酸、脂肪酸以及酚类等酸性氧化物含量多，高酸劣质原油在集输处理与加工中，会带来诸多不利影响，如引起设备和管线腐蚀，使油水乳化更加严重，增加原油处理难度，并影响二次加工产品使用性能，必须对高酸劣质原油进行脱酸处理。

高酸原油的脱酸手段，主要有物理分离法和化学转化法。物理法脱酸主要有：溶剂抽提脱酸、吸附分离等；化学法脱酸主要有酸碱中和法、酯化法、加氢法、热分解法、醇氨法等。其中，醇氨法脱酸一般是将脱酸剂与原油直接混合后经过搅拌后沉降分离出脱酸油，但是脱酸油的酸值仍然达不到脱酸标准(酸值<0.5mgKOH/g)，其脱酸效果仍不如理想。所以，目前高酸原油的脱酸方法仍需要进行改善。

发明内容

为了克服目前高酸劣质原油脱酸处理存在的技术难题，本发明的目的在于提供一种原油脱酸的方法，该方法适合高酸劣质原油的脱酸处理。

本发明的发明构思如下：本发明通过将高酸劣质原油先进行磁场预处理强化，再经微通道反应进行脱酸。利用磁场预处理高酸劣质原油，即在一定的温度和磁氛围下搅拌高酸劣质原油，原油中的抗磁性的碳氢化合物产生与外磁场相反的附加磁矩，磁化后带有附加磁矩的分子被迫按照一定的排列方式取向，改变了原来的位置，扩大了分子间的间距，降低了原油中胶质、沥青质等大分子的团簇量，有利于高酸劣质原油与碱性胺类脱酸剂进行脱酸反应，降低酸含量。利用微通道反应器的高比表面积、高传热传质系数等特性，将预先磁处理高酸劣质原油与脱酸剂在微通道反应器内进行反应，提高高酸劣质原油的脱酸效率，降低高酸劣质原油加工的负面影响。

为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：

一种原油脱酸的方法，包括以下步骤：

1)将待脱酸的原油进行磁处理；

2)将磁处理后的原油与脱酸剂通入微通道反应器中，进行脱酸反应，得到脱酸后的原油。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤1)中，待脱酸的原油酸值＞0.5mgKOH/g。本发明的脱酸方法适用于处理高酸劣质原油，尤其适用于处理酸值范围大于0.5mg/KOH且≤3mgKOH/g的高酸劣质原油。在本发明一些具体的实施方式中，待脱酸的原油酸值范围为1mg/KOH～2mgKOH/g。

这种原油脱酸的方法步骤1)的磁处理的处理条件说明如下：

优选的，步骤1)的磁处理中，磁场强度≥80mT；进一步优选的，磁场强度为80mT～100mT。

优选的，步骤1)的磁处理中，搅拌转速为500r/min～1000r/min；进一步优选的，搅拌转速为550r/min～650r/min。

优选的，步骤1)的磁处理中，处理温度为50℃～60℃。

优选的，步骤1)的磁处理中，处理时间为20min～60min；进一步优选的，处理时间为25min～35min。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，脱酸剂与磁处理后原油的剂油比为(0.75～1.25)：1。剂油比是按两者的流量比计算。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，磁处理后的原油与脱酸剂并流通入微通道反应器。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，脱酸剂为氨醇溶剂，属于碱性胺类脱酸剂。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，氨醇溶剂由乙醇、氨和水按体积比(12～40)：1：(8～20)组成；进一步优选的，氨醇溶剂由乙醇、氨和水按体积比(30～35)：1：(15～18)组成；最优选的，氨醇溶剂由乙醇、氨和水按体积比32.5：1：16.5组成。在一些优选的具体实施方式中，脱酸剂选用乙醇、氨和水按体积比65：2：33组成的氨醇溶剂。氨是指氨水，如选用浓度为25％～28％的氨水。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，微通道反应器的进料流量为10mL/min～25mL/min。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，微通道反应器的参数如下：管径为0.8mm～1.2mm；管长为80m～120m。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，脱酸反应的温度为40℃～60℃。

优选的，这种原油脱酸的方法的步骤2)中，脱酸反应的时间为3min～10min；进一步优选的，脱酸反应的时间为3.5min～8min。

本发明的有益效果是：

本发明通过磁预处理和微通道反应对高酸劣质原油进行脱酸处理，原油脱酸后的酸值≤0.161mgKOH/g，远低于0.5mgKOH/g的酸值标准，脱酸率≥89.5％，脱酸效果十分显著，且操作条件温和。

本发明的脱酸方法可以显著降低高酸劣质原油加工的负面影响，也为氧化变质的润滑油、柴油等劣质原油以及含氧多的生物质油的加工提供借鉴。

附图说明

图1是原油磁处理装置的示意图；

图2是原油微通道反应的流程示意图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。

本发明的原油脱酸试验方法说明如下：

一、磁场预处理

原油磁处理装置的示意图可见附图1。图1中，101-玻璃杯；102-恒温槽；103-水浴夹套杯；104-磁化反应装置；105-控制器。参照图1，说明原油磁处理的试验方法如下：开启恒温水浴器外循环泵，取已恒温的150mL高酸劣质原油置于磁处理装置中的水浴夹套杯内，放入搅拌桨于杯高1/3处，设置好磁处理转速，开始搅拌。开启控制器调整电流到对应的磁场强度，磁化处理到规定时间后，取出原油进行下一步脱酸处理。同时取相同的高酸劣质原油置于恒温槽的玻璃杯内，也进行恒温处理，作为没有磁场预处理的空白对比样。

二、微通道反应器脱酸

原油微通道反应的流程示意图可见附图2。图2中，201-蒸馏水瓶；202-脱酸剂瓶；203-平流泵；204-储油罐；205-恒温水浴箱；206-保温层；207-六通阀；208-微通道反应器；209-恒温箱；210-收集瓶。参照图2，说明经磁预处理后的原油进行脱酸处理的试验方法如下：将磁预处理后的高酸劣质原油转移至耐压不锈钢储油罐中，然后将储油罐放置在恒温水浴箱中，恒温稳定2h。开启六通阀，调整平流泵的转速，以一定的流量从储油罐的底部向高酸劣质原油罐内注入蒸馏水，采油水顶的方法将高酸劣质原油通过保温不锈钢管，注入到已恒温2h的放置于恒温箱内的微通道反应器。按照一定的脱酸剂和原油的流量比，同时将已恒温的脱酸剂通过另外一个平流泵，以一定的流速注入微通道反应器，与注入的高酸劣质原油在微通道反应器内进行并流脱酸反应，连通的管道设有保温层。将微通道反应器出口出来的高酸劣质原油与脱酸剂形成的乳状液，接入收集瓶(玻璃量筒)。待乳状液破乳完全后，取一定量脱酸后的高酸劣质原油按照GB/T264-83(2004)石油产品酸值测定法进行酸值分析。所用的微通道反应器由一根长的聚四氟乙烯管制成，管内径为1毫米，管长为100米。

采用安哥拉达连高酸劣质原油进行试验。安哥拉达连原油为未经炼制加工处理的原油，其中含有质量百分比大于10％的初馏点350℃的汽油、柴油馏分和部分润滑油馏分成分。安哥拉达连高酸劣质原油的初始酸值为1.54mgKOH/g。

实施例脱酸处理所用的脱酸剂为乙醇、氨和水按体积比65:2:33组成的氨醇溶剂，具体是将650mL乙醇、20mL浓度为28wt％的氨水和330mL的水混合配成1000mL的脱酸剂。

磁处理实施例1

将安哥拉达连高酸劣质原油进行磁场预处理，处理条件为：磁场强度80mT、搅拌转速为600r/min、处理温度为60℃、磁处理时间为30min。

同时以无磁氛围作为空白对比(只有搅拌)，其操作条件与磁处理在相同条件下进行试验。

磁处理实施例2

将安哥拉达连高酸劣质原油进行磁场预处理，处理条件为：磁场强度80mT、搅拌转速为600r/min、处理温度为50℃、磁处理时间为30min。

安哥拉达连高酸劣质原油进行磁处理后的黏度测试结果如表1所示。

表1黏度测试结果

从表1的测试结果可知，经磁处理后的达连高酸劣质油的黏度下降，50℃和60℃的降粘率分别为15.6％和11.5％，黏度降低。这说明原油中的抗磁性的碳氢化合物在附加磁矩的作用下，分子被迫按照一定的排列方式取向，改变了原来的位置，扩大了分子间的间距，降低了原油中胶质、沥青质等大分子的团簇量，有利于高酸劣质原油与碱性胺类脱酸剂进行脱酸反应，降低酸含量。

脱酸处理实施例1

取磁处理实施例1得到的原油进行脱酸处理。将磁处理后的原油与脱酸剂混合，通入微通道反应器进行脱酸反应处理。控制脱酸剂与原油的剂油比为1:1，分别注入总流量分别为10mL/min、15mL/min和20mL/min到微通道反应器中进行脱酸反应，脱酸反应温度为60℃。同时取没有进行磁预处理的原油进行同样的脱酸反应进行对比。流量为10mL/min的测试组脱酸反应时间均为8min，流量为15mL/min的测试组脱酸反应时间均为5.5min，流量为20mL/min的测试组脱酸反应时间均为4min。

不同进料流量对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果见表2。测试结果中，脱酸率差值是指磁处理的原油酸值与无预处理的原油酸值两者的差值。

表2进料流量对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果

脱酸处理实施例2

取磁处理实施例1得到的原油进行脱酸处理。将磁处理后的原油与脱酸剂混合，通入微通道反应器进行脱酸反应处理。控制原油的进料流量为10mL/min，分别注入脱酸剂的流量分别为7.5mL/min、10mL/min和12.5mL/min到微通道反应器中进行脱酸反应，脱酸反应温度为60℃。同时取没有进行磁预处理的原油进行同样的脱酸反应进行对比。剂油比为0.75/1的测试组脱酸反应时间均为4.5min，剂油比为1/1的测试组脱酸反应时间均为4min，剂油比为1.25/1的测试组脱酸反应时间均为3.5min。

不同剂油比对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果见表3。

表3剂油比对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果

脱酸处理实施例3

取磁处理实施例2得到的原油进行脱酸处理。将磁处理后的原油与脱酸剂混合，通入微通道反应器进行脱酸反应处理。控制原油的进料流量为10mL/min，脱酸剂的流量为5mL/min，注入到微通道反应器中进行脱酸反应，控制脱酸反应温度分别为40℃、50℃和60℃。同时取没有进行磁预处理的原油进行同样的脱酸反应进行对比。所有测试的脱酸反应时间均为8min。

不同反应温度对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果见表4。

表4反应温度对高酸劣质原油脱酸的性能影响结果

通过试验结果可知，应用磁预处理再进行微通道反应对高酸劣质原油进行脱酸处理，高酸劣质原油脱酸后的酸值≤0.161mgKOH/g，远低于0.5mgKOH/g的酸值标准，脱酸率≥89.5％。较未经磁处理，直接进行微通道脱酸反应的脱酸率提高0.7％～8.4％。本发明的方法操作条件温和，脱酸效果十分显著。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种原油脱酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将待脱酸的原油进行磁处理；

2.根据权利要求1所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤1)中，待脱酸的原油酸值＞0.5mgKOH/g。

3.根据权利要求1所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤1)中，磁处理的处理条件如下：磁场强度≥80mT；搅拌转速为500r/min～1000r/min；处理温度为50℃～60℃；处理时间为20min～60min。

4.根据权利要求1所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，脱酸剂与磁处理后原油的剂油比为(0.75～1.25)：1。

5.根据权利要求4所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，脱酸剂为氨醇溶剂。

6.根据权利要求5所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，氨醇溶剂由乙醇、氨和水按体积比(12～40)：1：(8～20)组成。

7.根据权利要求1所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，微通道反应器的进料流量为10mL/min～25mL/min。

8.根据权利要求7所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，微通道反应器的参数如下：管径为0.8mm～1.2mm；管长为80m～120m。

9.根据权利要求1所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，脱酸反应的温度为40℃～60℃。

10.根据权利要求9所述的一种原油脱酸的方法，其特征在于：所述步骤2)中，脱酸反应的时间为3min～10min。