王 紅， 王 軍， 佟彥波

（1. 中國(guó)石油錦州石化公司培訓(xùn)中心，遼寧 錦州 121000；

2. 中國(guó)石油錦州石化公司蒸餾車(chē)間，遼寧 錦州 121000； 3. 錦州九洋藥業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121000）

電脫鹽系統(tǒng)技術(shù)改造

王 紅1， 王 軍2， 佟彥波3

（1. 中國(guó)石油錦州石化公司培訓(xùn)中心，遼寧 錦州 121000；

2. 中國(guó)石油錦州石化公司蒸餾車(chē)間，遼寧 錦州 121000； 3. 錦州九洋藥業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121000）

錦州石化公司常減壓裝置由于摻煉重油使原油變重、粘度增大、電導(dǎo)率高，造成電脫鹽系統(tǒng)在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)異常。在裝置大修中，從優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)流程、采用多種破乳技術(shù)、改變罐內(nèi)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面對(duì)電脫鹽系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后的技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，效果良好。

電脫鹽系統(tǒng)；破乳劑；乳化；電場(chǎng)強(qiáng)度

錦州石化公司常減壓裝置在摻煉杜巴、蘇丹重油后，使原油密度變重、粘度增大，引起電脫鹽罐內(nèi)乳化［1］，電導(dǎo)率增高，電脫鹽裝置在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)異常，變壓器電流上升，有時(shí)無(wú)法送電，脫后含鹽、含水、排水含油經(jīng)常超標(biāo)。

根據(jù)電脫鹽系統(tǒng)運(yùn)行狀況，在裝置大修中進(jìn)行了改造。

1 改造方案

1.1 優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)流程 確保電脫鹽操作溫度［2］

改造前進(jìn)入電脫鹽罐的原油先分兩路換熱，換熱后存在較大溫差的兩路原油進(jìn)入電脫鹽罐后很容易發(fā)生乳化現(xiàn)象。另外，如果兩路流體混合不均，存在的小股冷流體將使脫后原油含水量增大。

在本次改造中，首先對(duì)原油換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，并采用一路原油進(jìn)入電脫鹽，確保電脫鹽達(dá)到 145～150 ℃的操作溫度。同時(shí)加強(qiáng)電脫鹽操作溫度的監(jiān)控，將一級(jí)和二級(jí)電脫鹽的操作溫度引入到DCS系統(tǒng)。

1.2 采用多種破乳技術(shù) 促進(jìn)原油化學(xué)脫水過(guò)程

在原油罐區(qū)加入2～3×10-6低溫油溶性破乳劑，即可加強(qiáng)油罐區(qū)的脫水和脫鹽，同時(shí)也可以抑制原油在從罐區(qū)到煉油裝置輸送過(guò)程中發(fā)生乳化［3］。

在原油泵前設(shè)計(jì)油溶性破乳劑注入點(diǎn)，一般在10×10-6左右，通過(guò)原油泵葉輪的攪動(dòng)和長(zhǎng)距離管線輸運(yùn)，使原油和破乳劑能夠充分的混合，最大限度地發(fā)揮油溶性破乳劑的破乳效果［4］。

在一級(jí)混合系統(tǒng)前加入油溶性破乳劑，防止因水的注入和混合系統(tǒng)的作用而與原油乳化［5］。

在二級(jí)混合系統(tǒng)前加入水溶性破乳劑，可以使從二級(jí)電脫鹽罐排出的水回注到第一級(jí)電脫鹽罐的過(guò)程中，保留在回注水中的水溶性破乳劑繼續(xù)發(fā)揮破乳效果。

1.3 改變罐內(nèi)電場(chǎng)結(jié)構(gòu) 重新設(shè)計(jì) 完善高壓電場(chǎng)

本套裝置中交直流電脫鹽的罐體尺寸見(jiàn)表1。

表1 電脫鹽罐尺寸Table 1 Electric desalting tank size

原油在罐體內(nèi)的停留時(shí)間為38.5 min，水在罐體內(nèi)的停留時(shí)間為228.8 min。原油加工量每小時(shí)處理量為 550～560 m3/h，原油密度按照 0.93～0.95 g/cm3計(jì)，油流在最大截面處的上升速度為1.31mm/s。根據(jù)長(zhǎng)江（揚(yáng)中）電脫鹽設(shè)備有限公司積累的電脫鹽的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，該上升速度能夠滿(mǎn)足水滴充分沉降要求。所以該高速電脫鹽罐體滿(mǎn)足脫鹽、脫水的工藝要求。

根據(jù)電脫鹽設(shè)計(jì)規(guī)范，要求電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)范圍為：弱電場(chǎng)0.3～0.5 kV/cm，強(qiáng)電場(chǎng)0.8～1.2 kV/cm。本裝置中的交直流電脫鹽專(zhuān)用變壓器輸出的交流高壓電的范圍是13～25 kV，罐內(nèi)設(shè)置垂掛式電極板，極板間距為280 mm。

為保證電場(chǎng)對(duì)細(xì)小水滴的作功效果，滿(mǎn)足脫后原油含水、含鹽的技術(shù)指標(biāo)，罐內(nèi)各個(gè)電場(chǎng)的強(qiáng)度及原油在電場(chǎng)中的停留時(shí)間見(jiàn)表2。

表2 電場(chǎng)強(qiáng)度及停留時(shí)間Table 2 Electric field strength and residence time

試驗(yàn)證明，在上述電場(chǎng)的作用下，原油中的水滴進(jìn)入電場(chǎng)后，很快就能完成聚結(jié)，油流停留時(shí)間能夠保證原油的水滴充分聚結(jié)成大水滴，從而保證脫鹽脫水效果。

1.4 增設(shè)乳化液排放系統(tǒng) 提高電脫鹽設(shè)備防止乳化的適應(yīng)性

改造前的電脫鹽系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，在油水界位上積累了較厚的破乳層，這些乳化液在高壓電場(chǎng)環(huán)境下很難破除，當(dāng)這些含水量高、具有高電導(dǎo)率的頑固乳化液積累到一定程度使變壓器電流偏大，影響高壓電場(chǎng)的運(yùn)行效果，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)變壓器短路、極板擊穿和高壓電場(chǎng)崩潰事故。

在此次改造中，將在油水界位上方增加設(shè)計(jì)頑固乳化液的排放系統(tǒng)，如果油水界位上方積累了大量的乳化液，可以通過(guò)乳化液的排放系統(tǒng)，將乳化液引入原油去減壓爐煙氣換熱器入口控制閥后，然后進(jìn)入蒸發(fā)塔，并在管線上增設(shè)閥門(mén)和流量計(jì)，最大流量控制在5 t/h。

1.5 重新設(shè)計(jì)罐內(nèi)水沖洗系統(tǒng)并加強(qiáng)水沖洗系統(tǒng)的操作

在本次改造中，對(duì)罐體內(nèi)水沖洗裝置重新進(jìn)行了核算之后，由于罐體比較大，將原有兩排水結(jié)構(gòu)改為四排，同一側(cè)沖洗管之間間距不大于500 mm，噴嘴交叉布置，兩個(gè)相鄰噴嘴之間距離不大于 450 mm，考慮到?jīng)_洗水量可能不足，沖洗時(shí)分四段間斷操作，沖洗水流量約50 m3/h，沖洗水的壓力應(yīng)比電脫鹽罐操作壓力高0.5 MPa以上。同時(shí)，特別加強(qiáng)原油電脫鹽罐水沖洗操作，建議每周進(jìn)行一次沖洗操作，沖洗時(shí)應(yīng)停止原油正常注水。為便于泥沙的排出，將排水口設(shè)計(jì)成漏斗型。

1.6 對(duì)進(jìn)油分布管重新設(shè)計(jì)

對(duì)進(jìn)油分配器進(jìn)行改造,重新加工和加長(zhǎng)進(jìn)油分配管,使原油在罐體內(nèi)均勻分配，充分利用罐體最大截面積。同時(shí)，將進(jìn)油分布管和分配槽提高，增加分布管分配槽的支撐。

1.7 增加罐體側(cè)面固定采樣口 加強(qiáng)油水界位監(jiān)測(cè)

為加強(qiáng)監(jiān)測(cè)罐體內(nèi)油水界位和油水乳化情況，在罐體側(cè)面最下增設(shè)4只固定采樣口，每個(gè)固定采樣口的間距為200 mm，改造后最低采樣口距罐底高度為500 mm，這樣可以有效觀察罐內(nèi)油水界面的實(shí)際高度及排水含油狀況。

2 改造后的技術(shù)指標(biāo)

電脫鹽系統(tǒng)按上述方案進(jìn)行改造流程示意圖如圖1，驗(yàn)收后原油脫后達(dá)到如下指標(biāo)：

（1）脫后原油含鹽≤3 mg/L； 微庫(kù)侖鹽含量測(cè)定法

（2）脫后原油含水≤0.3%（wt）； 蒸餾法石油水份測(cè)定法

（3）排出污水含油≤100×10-6； 紅外光譜水質(zhì)測(cè)定法

圖1 電脫鹽流程圖Fig.1 Electric desalting flow chart

技術(shù)指標(biāo)達(dá)到生產(chǎn)要求并保持連續(xù)穩(wěn)定，運(yùn)行效果良好。

［1］ 斐和平，王業(yè).常減壓電脫鹽裝置深度脫鹽工藝探討[J].高橋石化，2003（3）：43-46.

［2］ 侯俠，王靜.影響電脫鹽裝置脫鹽效率的因素分析及改進(jìn)意見(jiàn)[J].石油化工應(yīng)用，2006（4）：37-40.

［3］ 郭丹，王德會(huì).電脫鹽操作條件的優(yōu)化[J].煉油技術(shù)與工程，2003（11）：35-37.

［4］ 羅萬(wàn)明，李軍，劉長(zhǎng)慶.電脫鹽工藝的優(yōu)化[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2001（5）：44-45.

［5］ 何曉莉.電脫鹽技術(shù)改造[J].天然氣與石油，2007.25（1）：43-46.

Technological Reformation of Electrical Desalt System

WANG Hong1，WANG Jun2，TONG Yan-bo3
（1. Jinzhou Petro-chemical Company Training Center, Liaoning Jinzhou 121000，China； 2. Jinzhou Petrochemical Company Distillation Plant, Liaoning Jinzhou 121000，China；3. Jinzhou Jiuyang Pharmaceutical Co.Ltd., Liaoning Jinzhou 121000，China）

Blending heavy oil in atmospheric unit in Jinzhou petro-chemical company caused the crude oil became heavier, higher viscosity and higher electric conduction rate, which made the electrical desalt system appear anomaly frequently. In reparing the unit, the electrical desalt system was reformed from the aspects of optimizing heat exchanger net, using many emulsion breaking technologies, changing electric structure in the tank. At last,good effect was gotten after the reformation.

Eelectrical desalt system ; Demulsifier; Emulsion; Electric field intensity

TE 624

A

1671-0460（2012）05-0486-02

2012-04-10

王紅（1971-），女，遼寧錦州人，講師，工程碩士學(xué)位，1994年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院石油加工專(zhuān)業(yè)，研究方向：石油加工。E-mail：jinzhouwh126@126.com。