Automatisierte Online-Bestimmung des Salzgehalts in Rohöl gemäß ASTM D3230
AN-PAN-1014
2026-01
de
Diese Prozess-Application Note beleuchtet die Online-Überwachung von Chlorid in Rohöl nach der Entsalzung, um die Effizienz des Entsalzungsprozesses zu überprüfen und Korrosionsprobleme in nachgelagerten Prozessen wie der Destillation zu überwinden. Chlorid wird mit Leitfähigkeitsdetektion analysiert, wie in der Norm ASTM D3230 beschrieben.
Rohöl ist ein hochkomplexes Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, das verschiedene organische und anorganische Verunreinigungen (z. B. Wasser und anorganische Salze) enthält. Ein übermäßiger Salzgehalt im Rohöl führt zu höheren Korrosionsraten in den Raffinerieanlagen und wirkt sich nachteilig auf die verwendeten Katalysatoren aus. Daher muss das Salz vor der Raffination aus dem Rohöl entfernt werden, was als Entsalzung bezeichnet wird.
Entsalzungstechniken sind in der Praxis bereits etabliert, aber eine kontinuierliche Überwachung des Salzgehalts im Rohöl ist für die Prozesssteuerung und Kostenreduzierung unabdingbar.
Diese Process Application Note befasst sich mit der Überwachung des Salzgehalts in Rohöl unter Verwendung des 2060 TI Ex Proof Analyzers von Metrohm Process Analytics, ausgestattet mit speziellen Hochleistungs-Probenahmegeräten. Diese Online-Analyselösung gewährleistet eine sichere Arbeitsumgebung für das Bedienpersonal, vermeidet Korrosion durch überschüssiges Salz im Rohöl und erhöht die Rentabilität des Entsalzungsprozesses.
Rohöl wird aus Bohrlöchern gefördert, die Wasser, Gase und anorganische Salze (in gelöster oder suspendierter Form) enthalten. Diese Salze können Verschmutzungen und Korrosion an den Wärmetauschern und den Destillationsaufsätzen verursachen. Darüber hinaus beeinträchtigen sie die Katalysatoren im nachgeschalteten Umwandlungsprozess.
Zur Entfernung von Salzen aus Rohöl gibt es zwei Methoden: chemische und elektrostatische Trennung. Die am häufigsten angewandte Methode ist die elektrische Entsalzung [1]. Bei beiden Methoden wird heißes Wasser als Extraktionsmittel verwendet.
Nach einer Vorerwärmung auf 115 - 150 °C wird das ölige Ausgangsprodukt mit Wasser vermengt, um die Salze auszuwaschen. Das Wasser muss durch das Hinzufügen von Demulgatoren zur Aufbrechung der Emulsion in einer Abscheidevorrichtung vom Öl getrennt werden. Darüber hinaus wird durch den Einsatz elektrostatischer Gitter ein Hochspannungsfeld auf den Absetzbehälter gelegt, um die salzigen Wasserteile zu binden (Abbildung 1b). Das Waschwasser (Salzlösung) mit gelösten Kohlenwasserstoffen, freiem Öl, gelösten Salzen und festen Schwebeteilchen wird anschließend in einer Aufbereitungsanlage weiter behandelt. Es finden in der Industrie Bemühungen statt, den Wassergehalt des entsalzten Rohöls auf unter 0,3 % zu senken.
Traditionell kann der Entsalzungsprozess durch eine pH-Analyse im Labor überwacht werden. Mit dieser Methode lässt sich die Geschwindigkeit der Phasentrennung zwischen den beiden Phasen (Wasser und Öl) bestimmen. Diese Methode liefert jedoch keine zeitnahen und kontinuierlichen Ergebnisse und erfordert Bedienereingriff, um die Ergebnisse der Laboranalyse in den Prozess umzusetzen. Die Online-Prozessanalyse ermöglicht eine ständige Überwachung der Rohölqualität ohne lange Wartezeiten im Labor und liefert genaue und repräsentative Ergebnisse direkt an den Kontrollraum.
Darüber hinaus ist die Prüfung von Rohöl und raffinierten Ölprodukten anspruchsvoll und erfordert präzise und zuverlässige Analysen, um die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen. Metrohm Process Analytics arbeitet aktiv mit internationalen Normungsgremien zusammen, um die Methodenentwicklung voranzutreiben. Der 2060 TI Ex Proof Process Analyzer (Abbildung 2) kann Chlorid in Rohöl nach der Entsalzung gemäß den Prüfverfahren nach ASTM D3230 überwachen.
Chlorid (Tabelle 1) wird mit einem 2060 TI Ex Proof Process Analyzer (Abbildung 2) gemäß ASTM D3230 mittels Leitfähigkeitsdetektion analysiert.
| Bestandteile | Bereich (mg/kg) |
|---|---|
| Chlorid | 0–500 |
Das Chlorid im Rohöl muss vor und nach dem Entsalzungsprozess überwacht werden, um die Prozesseffizienz zu überprüfen und Korrosionsprobleme im weiteren Verlauf zu vermeiden. Da sich die Probenentnahmestelle in der Regel in einer explosionsgefährdeten Umgebung befindet, wurde der 2060 TI Ex Proof Process Analyzer so konzipiert und ausgestattet, dass er die Richtlinie 94/9EG (ATEX95) erfüllt. Für die Wartung sind keine „Heißarbeitsgenehmigungen” erforderlich, und der Analysator kann ferngesteuert werden.
Andere Messtechniken können für minderwertigere Rohöle angewandt werden, wie die Standardmessmethode für Salze in Rohöl (Potentiometrische Methode) gemäß ASTM D6470. Als zusätzlicher Parameter kann das Karl-Fischer-Verfahren zur Messung des Feuchtigkeits-/Wassergehalts in der Entsalzungsanlage angewandt werden.
- ASTM D3230: Standardtestmethode für Salze in Rohöl (elektrometrische Methode)
- ASTM D6470: Standardtestmethode für Salz in Rohöl (Potentiometrische Methode)
- Für die Wartung ist keine «Heißarbeitsgenehmigung» notwendig, und das Analysegerät kann aus der Ferne gesteuert werden
- Sichere Produktion durch nahezu «Echtzeit»-Überwachung und keine Exposition des Bedieners gegenüber chemischen Reagenzien
- Höhere und schnellere Investitionsrentabilität (ROI)
- Mehr Einsparungen pro Messung, wodurch die Ergebnisse kostengünstiger werden
- Höherer Produktdurchsatz, Reproduzierbarkeit, Produktionsraten und Rentabilität
- Al-Otaibi, M. B.; Elkamel, A.; Nassehi, V.; Abdul-Wahab, S. A. A Computational Intelligence Based Approach for the Analysis and Optimization of a Crude Oil Desalting and Dehydration Process. Energy Fuels 2005, 19 (6),2526–2534.
https://doi.org/10.1021/ef050132j.
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