当今世界,原油的重质化已经是一个不可避免地趋势,重质原油中钙镁等金属元素地含量居高不下给石油的后续加工带来了诸多不利影响,因此,目前国内外针对高钙原油脱钙技术的研究十分迫切,然而已有的脱钙技术无论是脱钙率还是脱钙成本均不能很好的满足工业需求,针对国内的高钙原油开发低成本和环保型的脱钙技术已经是目前摆在我们面前急需解决的一个课题。克拉玛依超稠油的高钙含量为其后续加工带来诸多不利影响,而已有的脱钙技术无论是脱钙率还是脱钙成本均不能很好的满足工业需求,因此开发低成本和环保型的脱钙技术及其重要。本论文针对克拉玛依高钙原油,以电脱盐为平台,提出了脱钙剂循环技术,并对该技术进行了小试、中试和工业放大试验研究。实验室小试研究表明,与脱钙剂直排工艺对比,脱钙剂循环工艺具有低成本和环保优势,证明了脱钙剂循环技术的可行性。在实验室小试研究的基础上,中试试验考察了不同脱钙剂循环工艺条件对原油脱钙效果的影响,优化出最优的一级脱钙两级水洗工艺方案。进而以中试最优工艺方案为基础,在克拉玛依石化公司150万吨/年焦化车间电脱盐装置上进行了低脱钙剂浓度、中等脱钙剂浓度和高脱钙剂浓度三个阶段的脱钙剂循环工艺的工业放大试验,主要考察了该技术中脱钙剂用量对排水COD和p H值以及焦炭灰分和后续装置的腐蚀的影响。工业放大试验结果显示该技术试验操作平稳,对原油中钙、镁、钒脱除效果明显(脱钙率为83.6%,相应净化油钙含量为32.0μg.g-1,脱镁率为65.0%～76.0%,脱钒率为63.0%～78.0%),并能使焦炭质量提升至1号焦水平,每吨油脱钙成本仅为2.5元。此外,工业放大试验还表明,采用脱钙剂循环技术还可有效解决脱钙剂残留和装置腐蚀问题,对污水处理系统不产生不利影响。因此,该技术不仅具有高脱钙效果和平稳操作的优势,还体现出环保友好和低成本运行的特点,具有很好的工业应用前景。