ＬＪＨ－０１Ａ油罐自動切水器在延遲焦化裝置的應用

張　巖

【摘 要】闡述了自動切水器在延遲焦化裝置冷焦水系統污油罐切水方面的應用。

【關鍵詞】延遲焦化 冷焦水 切水器

延遲焦化是將渣油經深度裂化轉化為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭的熱加工工藝，多年來一直被作為一種普通的熱加工手段。近年來隨著原油性質變差，焦化能力的增長趨勢很快。延遲焦化隨著加工量的提高和生焦周期的縮短，焦炭塔老塔處理的頻次不斷增加。隨之冷焦水系統的污油產生量不斷增加。由于焦化冷焦水帶油容易造成焦炭塔塔底結焦，給老塔處理帶來困難；另外污油外送污油帶水增加了下游油品罐區切水負荷。如果有效的回收冷焦水中污油，增加污油回收量和減少冷焦水損耗是裝置要攻克的難點之一。自動切水器在生產中的應用解決了污油罐脫水的問題。

1 切水器現狀簡介

切水器主要分為兩種類型：一種是機械浮球式，另一種是傳感器式。

機械浮球式切水器的優點是現場不用電源。缺點是要求油水密度差比較大，并且要求密度穩定。因此只適合于成品油的切水。

傳感器式切水器的原理的傳感器都有一個共同特點：需要有一個穩定的油水界面，通過檢測、控制油水界面的高度實現切水。在切水過程中，緩沖罐中的介質必須保證層流，不能出現湍流。

管道式的切水器。這種切水器采用“液柱諧振”的原理檢測水中的含油量，通過控制排水含油量控制切水閥門開度，實現自動切水的目的。這種切水器采用管道式流線型結構，雜質會隨水一起排出，不會在切水器內部沉積，不需要定期清洗；沒有緩沖罐，不需要二次沉降，切水速度快；全自動切水，不需要人工干預；過濾器、傳感器都具有自清洗的功能，實現了免維護。

2 自動切水器

2.1 LJH-01A油罐自動切水器系統構成

LJH-01A型油罐切水器系統由導流管、過濾器、油水檢測控制器、切水控制閥、加熱管、溫度控制器等組成。

每臺切水器獨立工作。切水器的工作狀況可以通過操作室的電腦監控。為了保證現場切水的安全，切水器的工作參數只能在現場通過專用遙控器修改，不允許在操作室修改。切水器的開停、強制切水都必須在現場操作。

為了保證切水的安全，每臺切水器上安裝2個檢測控制器，當切水器的兩個檢測器都檢測到水中油含量低于設定的下限時，打開切水閥，開始切水；當任何一個檢測控制器檢測到水中含油超過設定上限時，都會關閉將切水閥。在關閥狀態下，切水器中的介質通過沉降自動分層，上層的油被油罐中的水置換，逐步回到油罐，切水器中的水位逐步上升，當兩個檢測器再次檢測到水中油含量低于設定的下限時，打開閥門，繼續切水。在切水過程中，檢測控制器根據水量的大小自動調節閥門開度，保持最快切水速度。

2.2 LJH-01A油罐自動切水器工作原理

LJH-01A型油罐切水器采用了“液柱諧振”的原理，以傳感器檢測到的水中含油量參數控制切水閥的開度，即傳感器對水中的油含量敏感。

“液柱諧振”的原理：在一定的溫度下，每一種流體都有其固有的諧振頻率。當水中的含油量發生微小變化時，其諧振頻率和振幅都會發生較大的變化。在某一溫度下，傳感器檢測到的介質的諧振頻率和振幅與保存在CPU中的對應溫度下的水的諧振頻率和振幅相比較，相差越遠，表明水中的含油量越高。表現在傳感器的信號上，是信號越小，含油量越高。

LJH-01A型油罐切水器系統為管道式流線型結構，采用法蘭安裝形式，直接安裝在油罐的切水口。切水器的檢測傳感器的探測部分直接與液體接觸，特征信號能直接反映出液體微小的密度、粘度差異，通過專用微機和軟件進行智能化處理，發出切水信號，控制切水閥的開度進行切水的工作。

2.3 LJH-01A油罐自動切水器安裝方式

LJH-01A切水器為管道式結構，由安裝法蘭、導流管、過濾器、檢測控制器、切水閥、加熱管等組成，通過法蘭方式直接安裝在油罐切水口法蘭上。切水器圖形如下：

3 自動切水器運行過程

3.1自動切水器的工作過程

沉降到油罐底部的水進入切水器，當兩個傳感器都檢測到水中油含量低于設定的標準時，閥門開啟，開始切水。閥門的開度根據水量的大小調節。

當任何一個傳感器檢測到水中油含量超過設定的標準時，閥門關閉。閥門關閉后，因為蒸汽加熱的原因，切水器中的介質溫度不斷升高，進入切水器中的油，在高溫狀態下更容易返回到油罐中，同時，傳感器完成自動清洗。

當兩個傳感器再次檢測到水中油含量低于設定的標準時，閥門再次開啟，重新開始切水。再次開啟閥門時，控制器會根據上次連續開閥的時間對閥門的開度做適當調節。切水器的工作參數定時傳送到監控計算機中，在操作室就可以觀察到每臺切水器的工作狀況。

注：信號值高于2300時為水，低于2100時為油，2100~2300時為乳化水。

3.2自動切水器的主要技術指標

（1）電源電壓：24VDC。

（2）加熱蒸汽壓力：0.1Mpa～1.0Mpa。

（3）調校方式：a.用手持式紅外遙控器調校；b.用通訊方式遠程調校。

(4)工作方式：在線連續運行。

(5)最大切水量：40噸/小時。

(6)切水含油量：小于200ppm。

(7)環境溫度：10～55℃。

4 運行分析

隨著裝置生產的進行，冷焦水系統的污油罐污水開始沉降，自動切水器切水也周而復始的進行。為了檢驗自動切水器的效果，抽查了3月20日切水器的運行數據和現場切水情況，具體數據見表1。

經實際測量，該切水器的切水量平均為8噸/小時。從上面數據和幾個月的現場使用情況看，該切水器具有檢測靈敏度高，抗污染，適應性強的特點。安裝了該切水器后操作工切水勞動強度大大降低，同時減少了外送污油的含水量。在運行期間，未出現過跑油或其他事故，能滿足現場切水的要求。

5 結束語

LJH-01A型油罐切水器生產運行至今的情況來看，該自動切水器系統的工業試驗無論是油水分離，還是自動控制系統，均達到了設計標準，設備運行中沒有出現任何損壞或不正常現象，為延遲焦化裝置減少冷焦水補水和下游裝置減降低切水負荷發揮了極大作用。主要表現在：（1）分離精度高，使用效果好。（2）操作簡單，維護方便。（3）節約成本，降低加工損耗。（4）勞動強度低。