专利名称：原油脱酸工艺方法
技术领域：
本发明涉及原油的脱酸技术领域，是一种在较低温度条件下，采用化学处理剂将原油中的酸性物质分离出的方法。
背景技术：
原油中存在一定量的有机酸，如环烷酸、脂肪酸等，使原油呈酸性。原油中存在环烷酸，不仅影响原油的品质和使用性能，而且腐蚀管线、设备。另外，环烷酸工业价值很高，作为一种应用广泛的化工原料，存在于原油及原油蒸馏物中不能被利用，反而起到破坏作用。因此，脱除、提取环烷酸是一项很有工业价值的技术工作。目前，从原油蒸馏物中脱除环烷酸的方法较多，但大都不适用于原油的脱酸处理。在馏份油脱酸技术中大致分为以下几种一种方法是通过热分解的方法破坏原油中的有机酸。如美国专利US5891325公开了一种在高温条件下分解有机酸，达到降低原油酸度的目的。这种方法存在消耗热量多，引起环烷酸分解的不足。第二种方法是用萃取剂加蒸馏，如中国专利申请号031122361是在原油中加入萃取剂充分混合，在200℃左右反应4、5个小时，获得原油与甲醇混合物。降温减压，然后蒸馏甲醇，降低原油酸度。这种方法同样存在消耗热量，并且断续生产，不符合流水化生产的要求，很难推广到大工业生产中使用。第三种方法采用催化加氢法，如CN1164867A专利中所述，将原油或馏份油在1-50bar、100-300℃下，用一种常压残留加氢所用同类催化剂，该催化剂优选含镍-钼或钴-钼，且沉积于氧化铝载体材料上。其实施例中原始酸值为3mgKOH/g，经处理后酸值可降至0.5mgKOH/g以下。但该方法主要通过破坏环烷酸达到降酸值目的，无法回收环烷酸，而且实施工艺条件要求严格，现场实施较难。
目前，没有原油脱酸现场应用的成熟技术与实例。
发明内容
本发明的目的是提供一种原油脱酸工艺方法，该方法不但可有效解决原油直接脱酸问题，而且脱酸实施过程中主要利用油田或炼油厂原有处理设备，实施工艺简单，脱酸成本降低。脱酸处理后，能使原油酸值降至0.5mgKOH/g以下，达到低酸原油标准，生产出环烷酸；并处理废水，回收脱酸剂，并使污水达到排放标准。
本发明解决其技术问题所采取的技术方法包含步骤及特点(a)用含有脱酸剂的水溶液加入原油体系中，即将原油与脱酸剂水溶液通过管道混合后进入油田的原油沉降罐或炼油厂的电脱盐罐，按油田沉降分离或炼油厂电脱分离的温度、时间等条件，实现原油与水相的分离，分成油、水两层。上层是脱酸后的原油，下层是富含环烷酸的水层，实现原油与酸的分离。提取上层脱酸后的低酸原油外输、加工。其混合与分离条件无特殊要求，完全利用油田或炼油厂的设备、工艺条件实现。
(b)通过(a)处理，下层水相输入二级沉降罐中沉降。按油田或炼油厂污水隔油处理温度、时间的工艺条件沉降处理，可使水相分上下两层，上层为粗环烷酸相，下层为富含药剂的水相。提取上层粗环烷酸，可作为商品直接销售，也可以对粗环烷酸进行精加工获得精环烷酸或其它环烷酸衍生物。
(c)通过(b)处理，提取下层富含脱酸药剂的水相输入第三级沉降罐，加入活化剂，使脱酸剂恢复反应活性。该体系分为两层，上层为脱酸剂药剂层，下层为污水层。提取上层脱酸剂重复使用，脱酸剂回收率可达95％以上。下层为污水层，污水可达到排放标准。
本发明所述的原油体系是指含有机酸的产地原油或多个含有机酸产地原油的组合物或含有机酸的成品油。所述有机酸包括酚类、含硫的酸与环烷酸。
本发明步骤(a)中添加的脱酸剂包括氢氧化钠加破乳剂或碳酸氢钠加破乳剂或有机胺加醇加破乳剂等。脱酸剂与原油的比例可以是0.01∶1到0.10∶1之间，较为合适的比例为0.03∶1到0.06∶1之间。
本发明步骤(c)中添加的活化剂包括氨水、有机胺。活化剂与富含脱酸剂的水的比例可以是0.05∶1到0.09∶1之间，较为合适的比例为0.06∶1到0.08∶1之间。
本发明方法可以在油田脱水站进行，利用原有设备泵、管线与油罐等基本能满足本发明要求，需要现场技术人员按本发明工序和技术要求对设备稍加改造。现场技术人员能够完成设备改造工作，不详细叙述。本发明方法也可以在炼油厂进行，同样利用炼厂的原有的原油处理设备，按发明工序和技术要求进行简单改造。
本发明的方法对含酸的原油进行脱酸处理，在常温下进行，不需要高温加热，也不需要添加特殊设备。处理后得到的原油的总酸值降低到0.5mgKOH/g以下。这样酸值的原油在输送或加工中基本不会对设备、管线产生腐蚀，能达到设备要求。其次，在处理过程中提取了有工业价值的环烷酸，变废为宝。第三，处理过程中使用的脱酸剂得到回收，重复使用，减少处理过程中处理剂的投放量。第四，处理过程中产生废水中的化学药剂全部被分离出，废水能达到排放标准，不会对环境造成污染。克服了现有脱酸技术有的需要增添特殊设备，有的需要加温，有的排放污水没有处理，处理剂不能回收利用的不足。
具体实施例方式
实施例1以某油田一个原油输送站为例进行说明。该站日产原油20吨，原有酸值为10.8mgKOH/g。对设备、管线腐蚀非常严重。我们在原油进口管线上加装进药管。连续均匀加含有脱酸剂的水溶液，脱酸剂采用的是氢氧化钠和破乳剂。一天用量为160kg/d。脱酸剂与原油的比例是0.192∶1。含酸原油与脱酸剂混合后一起进入油罐中。在85℃沉降8-20小时，油水分为两层，上层是脱酸后的原油，酸值降低到0.48mgKOH/g，含水低于0.5％，达到了脱酸的要求，输送到外输管线中。下层是富含环烷酸的水层。水层泵送到下一级沉降罐中。经沉淀罐中分为两层，上层为粗环烷酸层，提取精炼环烷酸。下层为富含脱酸剂的水层，提取富含脱酸剂的水进活化罐，加入活化剂。活化剂采用氨水，活化剂与富含脱酸剂的水的比例是0.06∶1。经过50min后，罐中分为两层，上层为脱酸剂药剂层，下层为污水层。上层脱酸剂泵回配药系统重复使用，脱酸剂重复利用率达90％。下层污水经化验达到排放标准，可以排放；也可以进入油田回注系统，注入地层。
实施例2以某炼油厂原油脱酸为例进行说明。该车间日处理原油50吨，原油酸值为3.2mgKOH/g。在原油进口连续均匀加含有氢氧化钠和破乳剂的水溶液。一天用量为300kg。脱酸剂与原油的比例是0.19∶1。原油与药剂混合进入电脱盐罐。温度120℃，电场处理50min后，出口原油酸值降低到0.4mgKOH/g以下，含水低于0.5％，达到了脱酸的要求，输送到炼油管线中。下层是富含环烷酸的水层。水层水送到下一级沉降罐中。经沉淀该罐中也分为两层，上层为环烷酸层，提取精炼环烷酸。下层为富含脱酸剂的水层。再提取富含脱酸剂的水活化罐，加入活化剂。活化剂采用氨水，活化剂与富含脱酸剂的水的比例是0.05∶1。使脱酸剂恢复反应活性。该罐中分为两层，上层为脱酸剂药剂层，下层为污水层。提取上层脱酸剂重复使用，重复利用率达到93％。下层污水经化验达到排放标准。
权利要求
1.一种原油和原油蒸馏物中的酸性物质分离的原油脱酸工艺方法，其特征在于(a)用含有脱酸剂的水溶液加入原油体系中，原油体系分成油、水两层，提取上层脱酸后的低酸原油外输；(b)下层水相输入二级沉降罐中沉降，水相分上下两层，上层为粗环烷酸相，下层为富含脱酸药剂的水相，提取上层粗环烷酸；(c)提取下层富含脱酸药剂的水相输入第三级沉降罐，加入活化剂，使脱酸剂恢复反应活性，该体系分为两层，上层为脱酸剂药剂层，下层为污水层，提取上层脱酸剂重复使用，下层污水达到排放标准。
2.如权利要求1所述的原油脱酸工艺方法，其特征在于所述的脱酸剂为氢氧化钠加破乳剂，脱酸剂与原油的比例是0.01∶1到0.89∶1之间。
3.如权利要求1所述的原油脱酸工艺方法，其特征在于所述的脱酸剂碳酸氢钠加破乳剂，脱酸剂与原油的比例是0.01∶1到0.10∶1之间。
4.如权利要求1所述的原油脱酸工艺方法，其特征在于所述的脱酸剂为有机加醇加破乳剂，脱酸剂与原油的比例是0.01∶1到0.10∶1之间。
5.如权利要求2、或3、或4所述的原油脱酸工艺方法，其特征在于所述的脱酸剂与原油的比例为0.03∶1到0.06∶1之间。
6.如权利要求1所述的原油脱酸工艺方法，其特征在于所述的活化剂是有机胺。活化剂与富含脱酸剂的水的比例可以是0.05∶1到0.09∶1之间。
全文摘要
本发明涉及一种常温条件下，采用化学处理剂进行原油脱酸工艺方法。特征是(a)用脱酸剂水溶液加入原油体系中，以使原油体系中有机酸转入水相中；(b)提取水相沉淀，上层为环烷酸层，下层为富含脱酸剂的水层；(c)提取水层加入活化剂，脱酸剂恢复活性，上层为脱酸剂层，下层为污水层，上层脱酸剂重复使用，下层污水达到排放标准。本发明在常温下处理原油，不需要特殊设备。处理后原油总酸值降低到0.5mgKOH/g以下。其次，提取有工业价值的环烷酸。第三，使脱酸剂得到回收，重复使用。第四，废水能达到排放标准。
文档编号C07C53/132GK1632068SQ20041009149
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者李世洪, 张志川 申请人:北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司