本发明涉及一种重质高酸原油的深度电脱盐脱水方法，属于炼化企业原油预处理领域。
背景技术：
随着原油的不断开发利用，重质高酸原油的产量越来越大，其中渤海海域是我国目前重质高酸原油最有增产潜力的地区，此外，新开发的蓬莱19-3重质原油也是世界上酸值最高的原油品种之一，其酸值高达6mgKOH/g以上。据统计，全球重质高酸原油产量已超过4亿吨，占原油总产量的10％以上。
一般重质高酸原油的密度、粘度大，胶质、沥青质含量高，其中原油中的胶质、沥青质以及环烷酸皂等是原油中的天然乳化剂，它们吸附在油水界面，对乳状液起到稳定作用，另外高酸原油金属含量高，这些金属以环烷酸盐形式存在，环烷酸盐是强乳化剂，原油电脱盐时破乳脱盐脱水难度大。在脱盐脱水过程中，极易产生乳化现象，电流很大，脱后原油含盐含水超标，操作不稳定，造成装置电耗、能耗高，排水含油量大，给环保也带来压力。重质高酸原油是各种原油中脱盐、脱水难度最大的原油之一。随着高酸重质原油产量的不断提高，以及原油加工深度的不断提高，下游装置对原油电脱盐提出了更高的要求，如何通过高效低耗的手段实现原油深度脱盐，是原油电脱盐技术的发展方向，因此，本发明主要针对重质海洋高酸原油。
关于电脱盐技术现状的相关文献报道有：目前，原油脱盐/脱水方法有：机械法、电场聚结法、声化学法、磁处理法、过滤法和生物法等十余种，但仅有电场聚结法得到普遍应用。电场聚结法(简称电脱盐)根据所采用电场形式不同，可分为交流、直流、交直流和脉冲电场4种形式。现有电脱盐装置中，多是在整个罐内都加电场，电场作用时间长，能耗高。同时，现有专利发明大多从设备结构考虑，未考虑整体脱盐脱水工艺。
交流电脱盐技术采用的是全阻抗交流变压器，这种变压器是在一次侧串联了一个电抗器，目的是为了在电脱盐罐内发生短路时，降低罐内电压，从而保护变压器不至于被烧毁，电流越大输入到罐内电压越低，而电压越高，在电抗器上消耗的无用功率越大，能耗越高。在油田开采初期或炼油厂炼制性质较好的原油时，这种电源显示出了它的优点，控制维护简单，因为油品性质好，每吨原油电耗也不是很高，能够满足现场要求。如油品变差，这种电场的破乳能力就会大大降低，脱后原油含水含盐就会升高，运行电流变大，甚至短路，电耗增大，脱后效果很难保证，所以目前炼油厂基本上将这种电场结构改成了交直流电脱盐技术。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种重质高酸原油的深度电脱盐脱水方法，针对现有采用常规的交直流电脱盐技术已不能满足脱后原油含盐<3mg/L的指标，本发明方法能够很好地解决重质高酸原油脱盐困难问题。
经本发明方法处理后的原油盐含量小于2mg/L，脱水含量小于0.2％，节约电耗30％以上，即实现本发明“深度”脱盐脱水的目的。
本发明所提供的重质高酸原油的深度电脱盐脱水方法，包括如下步骤：
1)重质高酸原油经换热后与注水混合得混合液；
2)所述混合液进入至电脱盐罐中进行油水分离，所述混合液依次流经所述电脱盐罐下部的变频电场和上部的交直流电场；
3)经步骤2)处理的所述混合液重复步骤2)进行再次油水分离，即实现对所述重质高酸原油的深度电脱盐脱水处理。
上述的方法中，其所述重质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，步骤1)中，经换热后所述重质高酸原油的温度可为110～145℃，具体可为130℃；
所述注水的添加量可为所述重质高酸原油质量的2％～7％，具体可为3.5％；
所述混合步骤在压差可为30Kpa～100Kpa的混合系统中进行，具体可为45Kpa。
上述的方法中，步骤1)中，所述注水为pH值可为6～9的新鲜水或者软化水；
所述注水的温度可为30～120℃，具体可为90℃。
上述的方法中，步骤1)中，所述方法还包括向所述混合液中加入破乳剂的步骤；
所述破乳剂为油溶性破乳剂，其添加量可为0～20μg/g所述重质高酸原油，但不为零，具体可为10μg/g；
所述油溶性破乳剂可为聚醚类破乳剂，如采用FO5或FO6，具体可按照文献(“重质高酸原油破乳剂复配合成及应用”，马方义，晋西润，薛光亭，张苗.《石油炼制与化工》，2016,47(11):74-78。)报道的方法制备。
所述破乳剂为水溶性破乳剂，其添加量可为0～50μg/g所述重质高酸原油，但不为零，具体可为50μg/g；
所述水溶性破乳剂可为胺类破乳剂，如采用FW4或FW5，具体可按照文献(“重质高酸原油破乳剂复配合成及应用”，马方义，晋西润，薛光亭，张苗.《石油炼制与化工》，2016,47(11):74-78。)报道的方法制备。
上述的方法中，步骤2)中，所述变频电场的电源频率可为600～3600Hz，具体可为1500Hz；
所述变频电场的场强可为0～360V/cm，具体可为120V/cm。
上述的方法中，步骤2)中，所述交直流电场的场强可为450～850V/cm，具体可为550V/cm。
本发明方法采用的电源系统的特点在于：变频电源系统和智能响应控制交直流电源系统，它们均能够根据乳化液特性，自动调整输出的高压和电场强度，对重质高酸原油中的水滴聚集提供电动能，确保处理后原油的含盐含水量。
本发明方法的独特之处在于：电脱盐罐体内电场布局为智能响应高频-交直流复合电场，包括电脱盐罐体下部的变频电场以及电脱盐罐体上部的智能响应控制交直流电场，使得罐体内电场布局形成高频弱电场、高频强电场，交流弱电场、直流电场、直流强电场等多级梯度电场组合。
本发明方法不仅适用于处理高密度、高酸值、高含水、高导电率的劣质重质高酸原油的电脱盐脱水，另外也可广泛应用于其他各种油品的脱盐脱水。同时，采用本方法能够达到脱后原油盐含量小于2mg/L，脱后原油水含量小于0.2％，通常可节约电耗30％以上。
本发明提供的重质高酸原油深度电脱盐脱水方法，是一种对复杂油品具有较强适应性，并具有智能化响应控制特点的新型电脱盐方法。本发明方法采用智能响应控制变频-交直流复合电场脱盐技术，罐体内电场布局采用多级梯度电场组合，依次为：高频弱电场、高频强电场，交流弱电场、直流电场、直流强电场等。采用本发明所提供技术工艺加工重质高酸原油时，经两级电脱盐后，能够达到脱后原油盐含量小于2mg/L，脱后原油水含量小于0.2％，通常可节约电耗30％以上。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例和对比例采用的油溶性破乳剂FO6和水溶性破乳剂FW4按照文献(“重质高酸原油破乳剂复配合成及应用”，马方义，晋西润，薛光亭，张苗.《石油炼制与化工》，2016,47(11):74-78。)报道的方法制备。
实施例1、
某原油密度为966.5kg/m3，酸值为3.32mgKOH/g，盐含量为22.0mg/L。脱盐工艺条件为：原油温度130℃，注水量3.5wt％，注水为新鲜水pH为7，注水温度90℃，油溶性破乳剂FO6用量10μg/g，混合强度45KPa，变频电源场强120V/cm，变频电源频率1500Hz，智能响应控制交直流电源场强550V/cm，油水界位30％。经两级脱盐脱水后的原油含盐、含水结果见下表1所示。
表1二级复合电场技术脱盐脱水效果
实施例2、
某原油密度为966.5kg/m3，酸值为3.32mgKOH/g，盐含量为22.0mg/L。脱盐工艺条件为：原油温度130℃，注水量3.5％，注水为新鲜水pH为7，注水温度90℃，水溶性破乳剂FW4用量50μg/g，混合强度45KPa，变频电源场强120V/cm，变频电源频率1500Hz，智能响应控制交直流电源场强550V/cm，油水界位30％。经两级脱盐脱水后的原油含盐、含水结果见下表2所示。
表2二级复合电场技术脱盐脱水效果
实施例3、
某原油密度为966.5kg/m3，酸值为3.32mgKOH/g，盐含量为22.0mg/L。脱盐工艺条件为：原油温度130℃，注水量3.5％，注水为新鲜水pH为7，注水温度90℃，不加破乳剂，混合强度45KPa，变频电源场强120V/cm，变频电源频率1500Hz，智能响应控制交直流电源场强550V/cm，油水界位30％。经两级脱盐脱水后的原油含盐、含水结果见下表3所示。
表3二级复合电场技术脱盐脱水效果
对比例1、
本对比例采用普通全阻抗交直流电脱盐技术进行脱盐脱水，与采用智能响应控制变频-交直流复合电场脱盐技术下的脱盐效果及电耗进行比较。
某原油密度为966.5kg/m3，酸值为3.32mgKOH/g，盐含量为22.0mg/L。脱盐工艺条件为：原油温度130℃，注水量3.5％，注水为新鲜水pH为7，注水温度90℃，水溶性破乳剂FW4用量50μg/g，混合强度45KPa，交直流电源场强760V/cm，油水界位30％。经两级脱盐脱水后的原油含盐、含水结果见下表4所示。
表4二级交直流技术脱盐脱水效果
从上述实施例1-3和对比例1对比可知，采用智能响应控制变频-交直流复合电场脱盐技术相比传统的全阻抗交直流电脱盐技术，不仅能够使得脱后原油盐含量小于2mg/L，脱后原油水含量小于0.2％，同时可节约电耗30％以上。