電脫鹽系統技術改造

王 紅， 王 軍， 佟彥波

（1. 中國石油錦州石化公司培訓中心，遼寧 錦州 121000；

2. 中國石油錦州石化公司蒸餾車間，遼寧 錦州 121000； 3. 錦州九洋藥業有限責任公司，遼寧 錦州 121000）

電脫鹽系統技術改造

王 紅1， 王 軍2， 佟彥波3

（1. 中國石油錦州石化公司培訓中心，遼寧 錦州 121000；

2. 中國石油錦州石化公司蒸餾車間，遼寧 錦州 121000； 3. 錦州九洋藥業有限責任公司，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、電導率高，造成電脫鹽系統在運行中經常出現異常。在裝置大修中，從優化換熱網絡流程、采用多種破乳技術、改變罐內電場結構等幾個方面對電脫鹽系統進行了技術改造，改造后的技術指標穩定，效果良好。

電脫鹽系統；破乳劑；乳化；電場強度

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，引起電脫鹽罐內乳化［1］，電導率增高，電脫鹽裝置在運行中經常出現異常，變壓器電流上升，有時無法送電，脫后含鹽、含水、排水含油經常超標。

根據電脫鹽系統運行狀況，在裝置大修中進行了改造。

1 改造方案

1.1 優化換熱網絡流程 確保電脫鹽操作溫度［2］

改造前進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入電脫鹽罐后很容易發生乳化現象。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，首先對原油換熱網絡進行優化和調整，并采用一路原油進入電脫鹽，確保電脫鹽達到 145～150 ℃的操作溫度。同時加強電脫鹽操作溫度的監控，將一級和二級電脫鹽的操作溫度引入到DCS系統。

1.2 采用多種破乳技術 促進原油化學脫水過程

在原油罐區加入2～3×10-6低溫油溶性破乳劑，即可加強油罐區的脫水和脫鹽，同時也可以抑制原油在從罐區到煉油裝置輸送過程中發生乳化［3］。

在原油泵前設計油溶性破乳劑注入點，一般在10×10-6左右，通過原油泵葉輪的攪動和長距離管線輸運，使原油和破乳劑能夠充分的混合，最大限度地發揮油溶性破乳劑的破乳效果［4］。

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

在二級混合系統前加入水溶性破乳劑，可以使從二級電脫鹽罐排出的水回注到第一級電脫鹽罐的過程中，保留在回注水中的水溶性破乳劑繼續發揮破乳效果。

1.3 改變罐內電場結構 重新設計 完善高壓電場

本套裝置中交直流電脫鹽的罐體尺寸見表1。

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

原油在罐體內的停留時間為38.5 min，水在罐體內的停留時間為228.8 min。原油加工量每小時處理量為 550～560 m3/h，原油密度按照 0.93～0.95 g/cm3計，油流在最大截面處的上升速度為1.31mm/s。根據長江（揚中）電脫鹽設備有限公司積累的電脫鹽的工程設計經驗，該上升速度能夠滿足水滴充分沉降要求。所以該高速電脫鹽罐體滿足脫鹽、脫水的工藝要求。

根據電脫鹽設計規范，要求電場強度設計范圍為：弱電場0.3～0.5 kV/cm，強電場0.8～1.2 kV/cm。本裝置中的交直流電脫鹽專用變壓器輸出的交流高壓電的范圍是13～25 kV，罐內設置垂掛式電極板，極板間距為280 mm。

為保證電場對細小水滴的作功效果，滿足脫后原油含水、含鹽的技術指標，罐內各個電場的強度及原油在電場中的停留時間見表2。

表2 電場強度及停留時間Table 2 Electric field strength and residence time

試驗證明，在上述電場的作用下，原油中的水滴進入電場后，很快就能完成聚結，油流停留時間能夠保證原油的水滴充分聚結成大水滴，從而保證脫鹽脫水效果。

1.4 增設乳化液排放系統 提高電脫鹽設備防止乳化的適應性

改造前的電脫鹽系統在運行過程中，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環境下很難破除，當這些含水量高、具有高電導率的頑固乳化液積累到一定程度使變壓器電流偏大，影響高壓電場的運行效果，嚴重時出現變壓器短路、極板擊穿和高壓電場崩潰事故。

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

1.5 重新設計罐內水沖洗系統并加強水沖洗系統的操作

在本次改造中，對罐體內水沖洗裝置重新進行了核算之后，由于罐體比較大，將原有兩排水結構改為四排，同一側沖洗管之間間距不大于500 mm，噴嘴交叉布置，兩個相鄰噴嘴之間距離不大于 450 mm，考慮到沖洗水量可能不足，沖洗時分四段間斷操作，沖洗水流量約50 m3/h，沖洗水的壓力應比電脫鹽罐操作壓力高0.5 MPa以上。同時，特別加強原油電脫鹽罐水沖洗操作，建議每周進行一次沖洗操作，沖洗時應停止原油正常注水。為便于泥沙的排出，將排水口設計成漏斗型。

1.6 對進油分布管重新設計

對進油分配器進行改造,重新加工和加長進油分配管,使原油在罐體內均勻分配，充分利用罐體最大截面積。同時，將進油分布管和分配槽提高，增加分布管分配槽的支撐。

1.7 增加罐體側面固定采樣口 加強油水界位監測

為加強監測罐體內油水界位和油水乳化情況，在罐體側面最下增設4只固定采樣口，每個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油水界面的實際高度及排水含油狀況。

2 改造后的技術指標

電脫鹽系統按上述方案進行改造流程示意圖如圖1，驗收后原油脫后達到如下指標：

（1）脫后原油含鹽≤3 mg/L； 微庫侖鹽含量測定法

（2）脫后原油含水≤0.3%（wt）； 蒸餾法石油水份測定法

（3）排出污水含油≤100×10-6； 紅外光譜水質測定法

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

技術指標達到生產要求并保持連續穩定，運行效果良好。

［1］ 斐和平，王業.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意見[J].石油化工應用，2006（4）：37-40.

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

［4］ 羅萬明，李軍，劉長慶.電脫鹽工藝的優化[J].石油化工腐蝕與防護，2001（5）：44-45.

［5］ 何曉莉.電脫鹽技術改造[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，工程碩士學位，1994年畢業于撫順石油學院石油加工專業，研究方向：石油加工。E-mail：jinzhouwh126@126.com。