沉降罐原油沉降影響因素分析

馮艷梅 吳欣 趙雅

摘 要：集輸站庫主要設施有沉降罐、凈化罐、除油罐。是最基本的原油處理，污水處理設施。而沉降罐是其中最具代表性、廣泛性、普遍性的一個原油初步處理的功能設施，了解其知識便于正確操作，維護，指導生產實踐工作，確保生產平穩運行。沉降罐是長慶油田原油脫水最重要，應用最廣泛的設備之一，操作簡單，處理能力強，適合各類物性的油品。本文分析沉降罐產生非正常工況原因，經實踐檢驗的調節措施和方法，為沉降罐日常運行提供經驗依據。

關鍵詞：沉降罐;非正常工況;調節

1 沉降罐的結構和原理

1.1 沉降罐的結構（如圖1）及其典型工藝流程

1.2 沉降罐的運行原理及操作要求

含水原油由進口管線，經配液管中心匯管和輻射狀配液管流入沉降罐底部的水層內，乳化油滴由于慣性作用，往下繼續運動一段距離，在浮力的作用下，當速度降為零時，調轉方向朝上運動，直到油水界面，即水洗過程中大部分游離態水脫出并入水層。當乳化油滴到達油水界面后，因后續原油進入，乳化油滴繼續緩慢向集油槽方向移動，在破乳劑等表面活性劑和油水密度差異共同作用下，乳化油滴的表面膜破裂，水從乳化油滴里逐漸分離出來，并向下運動到達水層，分離出的油滴向上運行并入油層，稱為重力沉降過程，原油上升至沉降罐集油槽時，其含水率逐漸減小。經沉降分離后原油進入集油槽后，經原油溢流管流出沉降罐;分離后采出水經上部水箱，由脫水立管排出。

沉降罐正常運行時，原油溢流線所有閥門應全部打開;沉降罐脫水閘只在清罐或特殊情況下使用，一般不準用來控制調節油水界面。若出現油水指標較大波動和變化，應加密取樣監測，及時向主管部門匯報，查明原因并盡快采取措施，恢復正常運行。在用沉降罐只允許各來油站點正常來油進入。其他交油，外輸前需反抽的凈化罐底部油等，均進其他沉降罐，保證在用罐沉降脫水平穩性。

2 影響沉降罐運行主要因素：原油物性、沉降時間、加藥量（加藥濃度）

①原油物性是原油脫水的客觀因素，是影響原油脫水難易程度的主要因素，原油乳化液的破乳最根本是由乳化液表面張力大小決定，而不同物性原油的表面張力不同，張力越小越容易脫水，反之越難脫水;②沉降時間是指原油乳化液進入沉降罐到脫水后從集油槽溢出所經歷時間，同一物性乳化液，沉降時間越長，沉降罐脫出原油的含水率越小，其理論計算公式為：沉降時間=沉降罐有效容積÷進液量;③采用化學沉降脫水工藝的原油，加入破乳劑可有效降低原油乳化液表面張力，加速乳化原油脫水的過程。一般原油破乳劑均具有配伍性，即一種破乳劑只對某一種或某幾種物性原油起作用，對其他物性原油則無效果或效果不佳，且同一種破乳劑和同一物性原油，有一個最佳投加濃度范圍，低于范圍破乳效果將顯著降低。

3 沉降罐運行的主要控制參數

3.1 沉降罐進液量與運行水層高度

從沉降時間計算公式可知，一個固定沉降罐，進液量是影響乳化液沉降時間的主要因素，進液量越大，沉降時間越小，當沉降低于乳化液破乳所需最小時間，不能保證脫水效果，凈化原油的含水指標將超標。進液量越大對沉降罐內部原油擾動越大，會降低原油破乳效果。水層高度影響沉降罐運行主要兩方面：影響沉降時間和水洗效果。原油乳化液在沉降罐脫水主要經歷水洗和重力沉降，不同物性的原油有些乳化液水洗脫水好于重力沉降脫水效果，有些則相反。同一規格沉降罐和同一物性原油，水層越高，水洗越充分，脫水量越多，但水層越高，罐的有效容積就越小，即沉降時間就越小，重力沉降脫水效果越差，因此找到水洗脫水和重力沉降脫水最佳契合點至關重要，吳起作業區集輸隊1#沉降罐水層高度保持6.0-6.5m為最佳。

3.2 沉降罐運行溫度

溫度是影響原油物性的重要參數之一。一般溫度越高原油粘度越低，表面張力也會適當降低，有利于原油脫水。溫度也對破乳劑的作用效果有較大影響，某一固定配方的破乳劑均有最佳溫度范圍，超出范圍破乳效果將顯著降低。吳起作業區集輸隊沉降罐的最佳運行溫度40-45℃。

4 沉降罐在非正常工況下的調節措施

沉降罐的非正常工況是指沉降罐的運行參數超出其工藝規定的范圍，突出表現在溢流口含水持續超標（>0.5%），乳化層持續上漲，采出水含油率、機械雜質含量上漲等現象。沉降罐產生非正常工況原因比較復雜，應綜合分析影響沉降罐運行的主要因素和控制參數，從整個集輸系統著手，綜合采取應對措施，盡快恢復沉降罐運行，將損失降至最低。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家標準GB6533-86.原油中水和沉淀物測定法（離心法）[S].國家標準局，1987.

作者簡介：

馮艷梅（1974- ），女，回族，寧夏靈武人，集輸工技能專家，主要從事員工培訓工作。