儲罐自動脫水器在原油罐的應用

賈紅軍

(中國石化南陽石蠟精細化工廠，河南南陽 473132)

0 前言

南陽能源化工有限公司原油罐區一直承擔著原油的儲存和二次脫水工作，隨著油田后期的到來以及開發速度的加快，原油含水率不斷升高，不僅增加了原油脫水的工作難度，延長了脫水時間，還直接影響到了常壓蒸餾裝置的平穩生產。原油罐區脫水作業目前采用人工脫水方式，操作人員通過經驗判斷脫水是否帶油。在原油質量不穩定、原油庫存較低、油品沉降時間不足的情況下，人工脫水存在著脫水帶油的情況。為了提高脫水效率，減少原油脫水帶油量，南陽能源化工有限公司對脫水工藝進行了改造，并新增設了原油罐自動脫水器，2013年2月，原油罐自動脫水器安裝完畢并投入使用，取得了較好的效果。

1 原油罐區脫水工藝

南陽能源化工有限公司原油罐區原有的脫水工藝是在每座儲罐上設脫水口，脫水管道下設脫水池，脫水池內含油污水重力流匯集成總管排入罐區隔油池，地下密閉排放。脫水時用人工打開閥門，并定期在脫水口觀察，將原油中的水和乳化含水原油排入隔油池，依靠其自身重力沉降分離脫水。該工藝脫水時間較長，不便觀察，脫水時若操作人員不隨時查看，可能會導致大量的油品從罐內排出，存在著潛在的安全隱患。結合原油罐區實際，在每個罐脫水口處安裝自動脫水器，將罐區所有儲罐流出的污水經分離器分離，將排出的污水引入污水處理系統，乳化含水原油則排入隔油池進行再回收，流程見圖1。

圖1 油罐自動脫水器工藝示意圖

安裝時不需要清罐作業，只需使油罐處于靜止狀態，降低油罐液位至2 m左右。將脫水器直接用法蘭安裝在油罐脫水口上即可。由于原油罐切水口內部采用虹吸管式，無法實現自動回油，按照廠家技術要求，加裝回油泵，在罐前原油返回線上開口作為回油的位置。

2 自動脫水器的工作原理及特點

2.1 工作原理

自動脫水器結構如圖2所示。在一定的溫度下，水中油含量發生變化時，其黏度和密度都會發生變化，相應的諧振頻率和振幅都會發生變化。檢測其諧振頻率和振幅的變化，就可以定性檢測水中油含量。將水的“溫度—頻率”曲線預存到CPU中，在某一溫度下，傳感器以對應的頻率工作，振幅越大，水越干凈，振幅越小，水中含油量越高。這樣就可以定性地檢測水中含油量。

圖2 自動脫水器產品結構圖

2.2 特點

①脫水器根據傳感器信號值的大小，控制脫水閥門的開關和開度。②通過脫水器的現場液晶顯示器可以觀察到脫水器的實時工作狀況，用紅外遙控器可以很方便地修改脫水器的工作參數，適當調整脫水含油量，改變脫水速度。油含量越低，脫水速度越慢。③脫水器能根據水量的大小自動調節閥門開度。脫水器剛開始工作時，傳感器信號值如果高于設定的開閥門檻值，則開啟閥門，閥門開度逐漸增大。任何時候，傳感器信號值低于設定的關閥門檻值，立即關閉閥門。傳感器檢測信號值再次高于設定的開閥門檻值時，再次開啟脫水閥，閥門開度大小根據上次關閥前的閥門開度和連續開閥時間作適當調整，始終保持最大脫水速度。④脫水器的傳感器具有自動清洗功能，能自動適應溫度的變化，可靠性高。⑤脫水器可與操作室的用戶DCS系統或專用的監控系統相聯，用戶在操作室就可以監視現場脫水器的工作狀況。

3 效果及效益

與人工脫水相比，脫后原油含水率較高。選取原油D-101/1罐滿罐分析為例，2013年2-8月，含水分析28次，只有3罐次不合格。分析合格率達到了89.3%，遠高于未安裝自動脫水器前。

同時從車間對2012年、2013年1-10月份原油污油池污油回收量進行了對比，見表1、表2。

表1 原油D-101/1罐含水分析統計

表2 污油池回收污油量統計

污油回收量比2012年減少了61 t。污油回收量的減少也從側面說明了罐區脫水帶油情況的好轉。該自動脫水器于2013年2月試運行，截止目前該脫水器運行正常。原油儲運損失實際值較2012年有明顯改觀，最為重要的是減少了污油的產生，最大程度上保證了后續裝置蒸餾裝置的穩定運行。使用脫水器后，年度污油產生量比2012年減少61 t，原油按4 300元/t計算，節約資金大約26萬元。

4 結論

對儲罐自動脫水器的運行過程進行巡檢，不能完全依賴其自動脫水的功能，以防止可能產生的意外事故。經過應用表明，儲油罐自動脫水器不僅可以降低儲運損失，達到節油、防污染、增效益的目的，而且還適合在各種油庫的儲罐脫水工藝中使用。