文 萍，李庶峰，李 傳，鄧文安

（ 中國石油大學(xué)（ 華東）化學(xué)工程學(xué)院，山東青島 266555）

石油中的酸性組分一般是指環(huán)烷酸，其他羧酸，無機(jī)酸，酚類，硫醇等，其中環(huán)烷酸和其他有機(jī)酸可總稱為石油酸[1-4]。 環(huán)烷酸在石油酸含量中占85 %以上，因此習(xí)慣上將石油酸籠統(tǒng)地稱為環(huán)烷酸。

目前我國每年約有2 000 萬t 原油屬于高酸原油，所以我國許多煉廠面臨高酸原油的問題。 高酸原油中還含有機(jī)酸， 其中大部分是環(huán)烷酸， 還有少量的脂肪酸，酚等，這些有機(jī)酸在＜180 ℃對設(shè)備腐蝕不大，但隨著溫度的升高，腐蝕變得非常厲害，塔壁，加熱爐管腐蝕嚴(yán)重，如果爐管漏油，甚至?xí)馃拸S火災(zāi)和爆炸。高酸原油由于其酸值， 在進(jìn)行溶劑精制對設(shè)備腐蝕厲害，所以必須進(jìn)行脫酸處理[5-7]。

傳統(tǒng)脫酸工藝是加堿精制， 由于耗費(fèi)大量酸堿，三廢不好處理，帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。 因此選擇了復(fù)合溶劑氨法脫酸。 該法簡單，脫酸率高，兩次脫酸率可達(dá)80 %以上，多數(shù)溶劑可以回收，有較高的工業(yè)價(jià)值。

本文選取3 種具有代表性的原油進(jìn)行氨法脫酸，測定原油及其各組分酸值， 考察脫酸前后石油酸的規(guī)律。 以期為工業(yè)生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

綏中36-1 原油，趙東原油，勝利管輸油。

1.2 深色石油產(chǎn)品酸值測定方法

參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18609-2001。

1.3 氨法脫酸

原油脫酸實(shí)驗(yàn)流程（ 見圖1）。 反應(yīng)溫度55 ℃～60 ℃，攪拌速度200 r/min～300 r/min，反應(yīng)時間30 min，沉降時間60 min，劑油比0.3～0.5（ 體積比）。

原油在脫酸過程乳化嚴(yán)重的需要加入破乳劑。 實(shí)驗(yàn)主要用非離子破乳劑OP 系列破乳劑和陽離子型破乳劑十六烷基三甲基溴化氨。

圖1 原油脫酸流程圖Fig.1 Flow chart of ammonia deacidification method

1.4 原油組分的分離

采用吸附色譜柱及瀝青質(zhì)測定器， 按照SH/T 0266-92（ 98）及SH/T 0509-92（ 98）方法進(jìn)行測定。 將原油用正庚烷沉淀分離出庚烷瀝青質(zhì)和可溶質(zhì)， 然后將可溶質(zhì)在中性Al2O3色譜柱上進(jìn)行分離，得到油分和膠質(zhì)。

2 結(jié)果與討論

2.1 原油脫酸前后酸值變化

綏中36-1 原油、趙東原油、勝利管輸油酸值及一次脫酸、二次脫酸值數(shù)據(jù)（ 見表1）。

由表1 可以看出，不同原油酸值也相差很大，產(chǎn)地不同酸值也不同。 綏中36-1 原油經(jīng)過一次脫酸后，酸值大大降低，脫酸率大約為40 %，經(jīng)過二次脫酸后，總脫酸率約為80 %，脫酸比較徹底。

趙東原油經(jīng)過一次脫酸后，酸值降低很大，脫酸率大于50%。二次脫酸酸值降低不大，總脫酸率約60%，脫酸效果一般。

勝利管輸油，經(jīng)過一次脫酸后酸值大大降低，脫酸率70%以上，二次脫酸后酸值降低更大，總脫酸率90%以上，脫酸十分徹底。 經(jīng)過二次脫酸，勝利管輸油的脫酸效果更好一些。這是因?yàn)?，勝利管輸油在脫酸時除了使用破乳劑外， 還經(jīng)過多次的長時間的較高溫度的脫酸，高溫使破乳效果更好，多次分層使分層更徹底。

通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出，氨法脫酸效果比較理想。兩次脫酸率可達(dá)80 %，脫酸比較徹底。 加入破乳劑的脫酸效果會更好，高溫破乳效果好，多次分層更徹底一些。

2.2 原油脫酸前后組分收率的變化

對綏中36-1 原油、趙東原油、勝利管輸油進(jìn)行組分分離，原油各組分的質(zhì)量百分含量（ 見表2）。

由表2 可見，在3 種原油中，油分的含量最高，占原油的3/4 左右。有的甚至超過4/5。其中綏中36-1 原油，原油的油分含量在3/4 左右，勝利管輸油、趙東原油的油分含量甚至超過4/5。 膠質(zhì)含量次之，3 種原油的膠質(zhì)含量都在10 %～20 %范圍內(nèi)。瀝青質(zhì)的含量最低，不到10.0%。綏中36-1 的瀝青質(zhì)含量最高，為4.6%，趙東原油瀝青質(zhì)含量最低，為1.0 %。

經(jīng)過二次脫酸后，3 種原油的瀝青質(zhì)含量都有所降低。

表1 原油及一次脫酸、二次脫酸酸值Tab.1 Acid Number of Crude Oil in First Deacidification and Second Deacidification

表2 原油脫酸后各組分百分含量Tab.2 Fractions Yields of Crude Oil before and after Deacidification

2.3 原油各組分酸值

在用氨法脫酸的過程中， 原油中的環(huán)烷酸與氨水反應(yīng)生成了乳化能力更強(qiáng)的環(huán)烷酸， 原油中的界面活性物質(zhì)能造成較低的界面張力， 由于原油中的成膜物質(zhì)吸附在油-水界面上形成了堅(jiān)固的界面膜造成水滴聚結(jié)的障礙。而含環(huán)烷酸按油滴進(jìn)入水中，則形成了水包油型乳狀液，水包油型乳狀液中，油珠表面帶有大量的負(fù)電荷，擴(kuò)散層很厚，油滴之間排斥力占主導(dǎo)地位，處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 原油脫酸前后各組分酸值（ 見表3）。

表3 原油各組分酸值Tab.3 Acid number in fractions of crude oils before and after deacidification

脫酸后，原油的油分，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的酸值都相應(yīng)的降低，膠質(zhì)酸值降低的程度最大。

通過綏中36-1 原油和趙東原油原料后酸值的對比，可以得出：氨法脫酸使瀝青質(zhì)的酸值大大降低，脫酸過程脫除的酸主要是膠質(zhì)中的酸。 酸值大的原油膠質(zhì)脫出的酸更多。

2.4 石油酸在各組分中的分布

目前大多利用原油中的總酸值的大小判斷其腐蝕性，而原油總酸值不能確切地反映其腐蝕性，因此必須了解石油酸在原油中的分布情況， 以便采取適宜的措施防止腐蝕。

用組分酸值占原油酸值的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ Aci）表示石油酸的分布，即Aci=組分酸值/原油酸值×100 %。 數(shù)據(jù)（ 見表4）。

表4 石油酸在各組分中的分布Tab.4 Petroleum acids distribution in fractions of crude oils

由表4 可以看出，脫酸前后，原油中的石油酸都是主要集中在膠質(zhì)中，其次是油分中，在瀝青質(zhì)中分布最少。

對于每一種原油來說脫酸后， 瀝青質(zhì)中的石油酸比例比脫酸前要高。

3 結(jié)論

（ 1）脫酸后的原油酸值大大降低，脫酸率可達(dá)80 %以上。

（ 2）綏中36-1、趙東原油及勝利管輸油及其脫酸后原油的石油酸主要分布在膠質(zhì)中。

（ 3）脫酸后，原油的油分，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的酸值都相應(yīng)的降低，膠質(zhì)酸值降低的程度最大。

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