昌興文 劉統(tǒng)華 劉曉燕
摘 要: 本設(shè)計(jì)改進(jìn)了電脫鹽反沖洗系統(tǒng),通過在電脫鹽罐底部,即水沖洗分布管與進(jìn)水管之間增設(shè)一段或多段隔板裝置,其總長與進(jìn)水管長度相當(dāng),在電脫鹽運(yùn)行過程中, 能夠有效地解決開啟水沖洗系統(tǒng)時(shí)形成沖洗水流攪動而影響油水界位波動的問題。
關(guān) 鍵 詞:原油;常減壓;電脫鹽;反沖洗
中圖分類號:TE 969 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1671-0460(2016)08-1876-03
Abstract: The electric desalting backwash system was improved in this design. In the bottom of the electric desalter, one or several baffles with the same length with inlet pipeline of flushing water were added between the water distribution pipe and inlet pipe, which could effectively solve the water-oil interface fluctuation problem affected by flushing water agitation when opening the water flushing system.
Key words: crude; atmospheric and vacuum distillation unit; electrical desalting; backwash
原油中的鹽和水會引起設(shè)備和管線的腐蝕和結(jié)垢、能耗增加以及催化劑失活等問題。電脫鹽是常減壓蒸餾的第一道工序,為提高電脫鹽脫水效果,大部分研究致力于供電電源種類、電極形式和工藝條件優(yōu)化[1-3]等方面,同時(shí)開發(fā)了一些新的電脫鹽技術(shù)。但無論采用何種方式,在正常運(yùn)行一段時(shí)間后,必須對電脫鹽罐進(jìn)行反沖洗。在電脫鹽的操作過程中,會有大量的固體物質(zhì)沉積在電脫鹽罐的底部,這些固體物質(zhì)的主要成分是泥沙。在電脫鹽設(shè)備運(yùn)行過程中,必須保持油水界位的相對穩(wěn)定,否則不斷沉積的沉積物將抬高油水界位,如果界位過高,達(dá)到高壓電場區(qū)域?qū)?dǎo)致電極板間短路或擊穿,危及電脫水電脫鹽設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,造成脫鹽效果變差影響后續(xù)工藝,還可能造成排水帶油等問題。對于反沖洗系統(tǒng)的改進(jìn)多集中于反沖洗水管結(jié)構(gòu)方面,而并沒有關(guān)注開啟水沖洗系統(tǒng)時(shí),形成的沖洗水流攪動會導(dǎo)致油水界位波動。作為電脫鹽系統(tǒng)的重要組成部分,反沖洗效果的好壞直接影響到運(yùn)行周期。
1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
常見的水沖洗系統(tǒng)采用在罐體底部設(shè)計(jì)兩排沖洗管,沖洗管上設(shè)計(jì)噴嘴,噴嘴方向沿罐體切線方向,用于沖洗泥沙。進(jìn)行水沖洗時(shí),由于雙排水沖洗同時(shí)對底部進(jìn)行泥沙沖洗,形成罐體底部水流對沖,這就導(dǎo)致了罐內(nèi)油水界面不穩(wěn)定,引起脫鹽脫水效率降低,嚴(yán)重時(shí)還能危及電脫鹽設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。另外,每次水沖洗的沖洗水浪費(fèi)嚴(yán)重,而且人工操作強(qiáng)度大。目前,對于電脫鹽反沖洗系統(tǒng)的研究報(bào)道很少,少數(shù)的研究成果以專利的形式進(jìn)行了公開(表1)。
遼河石化公司對南蒸餾裝置電脫鹽的反沖洗系統(tǒng)進(jìn)行了增效改造[11],將反沖洗管結(jié)構(gòu)由常規(guī)設(shè)計(jì)改成CN 201088875中所描述的結(jié)構(gòu)形式,見圖1。通過設(shè)置四路反沖洗管路,分段按區(qū)域控制,同時(shí)合理地調(diào)整反沖洗噴頭的方位、沖洗水的壓力和流速,有效避免了泥沙沉積,保證了電脫鹽的有效容積,脫鹽率由原來的15%提高到70%以上,解決了裝置后路腐蝕、后續(xù)產(chǎn)品加工等一系列問題。
從上面的一系列專利成果來看,目前電脫鹽反沖洗系統(tǒng)的改進(jìn)主要集中于反沖洗管結(jié)構(gòu)的改變,解決反沖洗過程中的沖洗水分布不合理和沖刷死區(qū)等問題,但多數(shù)沒有涉及反沖洗過程中油水界面波動的問題。
CN 102049400使用在線自動水沖洗裝置時(shí),原油注水不停止,反沖洗系統(tǒng)與接口控制器連接進(jìn)行整體自動控制,有效地控制了罐體內(nèi)油水界面的穩(wěn)定,防止沖洗時(shí)罐內(nèi)界面不清、大幅波動,提高了在反沖洗這段時(shí)間內(nèi)的脫鹽脫水效率,同時(shí)保證了對電脫鹽罐內(nèi)泥沙進(jìn)行反沖洗的效果,確保了安全有效的生產(chǎn)。整個(gè)反沖洗過程由在線自動控制程序自動控制進(jìn)行,在提高效率、安全生產(chǎn)的同時(shí),降低了工人操作的強(qiáng)度,節(jié)約了水資源。但采用這種方式的反沖洗系統(tǒng)比較復(fù)雜,投資也較高。對一些已有的電脫鹽設(shè)備進(jìn)行改造,實(shí)施也存在一定的局限性。
2 反沖洗系統(tǒng)的增效設(shè)計(jì)
2.1 總體思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足, 本設(shè)計(jì)改進(jìn)了電脫鹽反沖洗系統(tǒng),可在電脫鹽脫水運(yùn)行過程中,通過在電脫鹽罐底部,水沖洗分布管與水沖洗進(jìn)水管之間增設(shè)一段或多段隔板裝置,其總長與進(jìn)水管長度相當(dāng),從而能夠有效的解決在電脫鹽運(yùn)行過程中開啟水沖洗系統(tǒng)時(shí)形成沖洗水流攪動而影響油水界位波動的問題。
2.2 技術(shù)方案
水沖洗分布管分為中心水沖洗分布管4和遠(yuǎn)端水沖洗分布管3。電脫鹽罐體1的底部中軸線上的兩側(cè)有兩排中心水沖洗分布管4,兩排的中心水沖洗分布管4中間有隔板6,隔板6焊接在隔板支撐5上;反沖洗進(jìn)水管2連接遠(yuǎn)端水沖洗分布管3和中心水沖洗分布管4,反沖洗進(jìn)水管2固定連接電脫水電脫鹽罐體1兩端的支撐板上;隔板支撐5采用方鋼管或圓鋼管垂直焊接在電脫鹽罐體1底部中軸線上;隔板6在中心水沖洗分布管4上部、反沖洗進(jìn)水管2下部的空間位置,隔板6覆蓋中心水沖洗分布管4;隔板6的結(jié)構(gòu)是由弧形鋼板組成,可為一段到多段不等(圖2)。
本設(shè)計(jì)可以有效地控制電脫鹽罐體內(nèi)油水界面的穩(wěn)定,防止沖洗時(shí)罐內(nèi)界面不清、大幅波動,提高在反沖洗時(shí)間段內(nèi)的脫鹽脫水效率,同時(shí)達(dá)到對電脫鹽脫水罐內(nèi)泥沙進(jìn)行反沖洗的效果,確保安全有效的生產(chǎn)。在提高效率、安全生產(chǎn)的同時(shí),降低了工人操作的強(qiáng)度,節(jié)約了水資源。本設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)勢在于對已有的電脫鹽設(shè)備進(jìn)行改造,實(shí)施簡單易行。
3 結(jié)束語
電脫鹽罐內(nèi)油水界位的相對穩(wěn)定,對于電脫鹽系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和脫鹽效果具有至關(guān)重要的影響。目前電脫鹽反沖洗系統(tǒng)的改進(jìn),多集中于反沖洗水管結(jié)構(gòu)方面,而并沒有關(guān)注反沖洗會導(dǎo)致油水界位波動。通過在電脫鹽罐底部,即水沖洗分布管與進(jìn)水管之間增設(shè)一段或多段隔板裝置,在電脫鹽運(yùn)行過程中,能夠有效地解決開啟水沖洗系統(tǒng)時(shí)形成沖洗水流攪動而影響油水界位波動的問題。反沖洗對電脫鹽油水界位波動的影響,必將成為反沖洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)注點(diǎn),更加完善的反沖洗系統(tǒng)會隨之被開發(fā)出來。
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