儲(chǔ)罐自動(dòng)脫水器在原油罐的應(yīng)用

賈紅軍

(中國(guó)石化南陽(yáng)石蠟精細(xì)化工廠，河南南陽(yáng) 473132)

0 前言

南陽(yáng)能源化工有限公司原油罐區(qū)一直承擔(dān)著原油的儲(chǔ)存和二次脫水工作，隨著油田后期的到來(lái)以及開(kāi)發(fā)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(zhǎng)了脫水時(shí)間，還直接影響到了常壓蒸餾裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)。原油罐區(qū)脫水作業(yè)目前采用人工脫水方式，操作人員通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷脫水是否帶油。在原油質(zhì)量不穩(wěn)定、原油庫(kù)存較低、油品沉降時(shí)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(yáng)能源化工有限公司對(duì)脫水工藝進(jìn)行了改造，并新增設(shè)了原油罐自動(dòng)脫水器，2013年2月，原油罐自動(dòng)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(qū)脫水工藝

南陽(yáng)能源化工有限公司原油罐區(qū)原有的脫水工藝是在每座儲(chǔ)罐上設(shè)脫水口，脫水管道下設(shè)脫水池，脫水池內(nèi)含油污水重力流匯集成總管排入罐區(qū)隔油池，地下密閉排放。脫水時(shí)用人工打開(kāi)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(shí)間較長(zhǎng)，不便觀察，脫水時(shí)若操作人員不隨時(shí)查看，可能會(huì)導(dǎo)致大量的油品從罐內(nèi)排出，存在著潛在的安全隱患。結(jié)合原油罐區(qū)實(shí)際，在每個(gè)罐脫水口處安裝自動(dòng)脫水器，將罐區(qū)所有儲(chǔ)罐流出的污水經(jīng)分離器分離，將排出的污水引入污水處理系統(tǒng)，乳化含水原油則排入隔油池進(jìn)行再回收，流程見(jiàn)圖1。

圖1 油罐自動(dòng)脫水器工藝示意圖

安裝時(shí)不需要清罐作業(yè)，只需使油罐處于靜止?fàn)顟B(tài)，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(nèi)部采用虹吸管式，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回油，按照廠家技術(shù)要求，加裝回油泵，在罐前原油返回線上開(kāi)口作為回油的位置。

2 自動(dòng)脫水器的工作原理及特點(diǎn)

2.1 工作原理

自動(dòng)脫水器結(jié)構(gòu)如圖2所示。在一定的溫度下，水中油含量發(fā)生變化時(shí)，其黏度和密度都會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)的諧振頻率和振幅都會(huì)發(fā)生變化。檢測(cè)其諧振頻率和振幅的變化，就可以定性檢測(cè)水中油含量。將水的“溫度—頻率”曲線預(yù)存到CPU中，在某一溫度下，傳感器以對(duì)應(yīng)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(cè)水中含油量。

圖2 自動(dòng)脫水器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

2.2 特點(diǎn)

①脫水器根據(jù)傳感器信號(hào)值的大小，控制脫水閥門的開(kāi)關(guān)和開(kāi)度。②通過(guò)脫水器的現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示器可以觀察到脫水器的實(shí)時(shí)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(shù)，適當(dāng)調(diào)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(jù)水量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度。脫水器剛開(kāi)始工作時(shí)，傳感器信號(hào)值如果高于設(shè)定的開(kāi)閥門檻值，則開(kāi)啟閥門，閥門開(kāi)度逐漸增大。任何時(shí)候，傳感器信號(hào)值低于設(shè)定的關(guān)閥門檻值，立即關(guān)閉閥門。傳感器檢測(cè)信號(hào)值再次高于設(shè)定的開(kāi)閥門檻值時(shí)，再次開(kāi)啟脫水閥，閥門開(kāi)度大小根據(jù)上次關(guān)閥前的閥門開(kāi)度和連續(xù)開(kāi)閥時(shí)間作適當(dāng)調(diào)整，始終保持最大脫水速度。④脫水器的傳感器具有自動(dòng)清洗功能，能自動(dòng)適應(yīng)溫度的變化，可靠性高。⑤脫水器可與操作室的用戶DCS系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫谋O(jiān)控系統(tǒng)相聯(lián)，用戶在操作室就可以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)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(dá)到了89.3%，遠(yuǎn)高于未安裝自動(dòng)脫水器前。

同時(shí)從車間對(duì)2012年、2013年1-10月份原油污油池污油回收量進(jìn)行了對(duì)比，見(jiàn)表1、表2。

表1 原油D-101/1罐含水分析統(tǒng)計(jì)

表2 污油池回收污油量統(tǒng)計(jì)

污油回收量比2012年減少了61 t。污油回收量的減少也從側(cè)面說(shuō)明了罐區(qū)脫水帶油情況的好轉(zhuǎn)。該自動(dòng)脫水器于2013年2月試運(yùn)行，截止目前該脫水器運(yùn)行正常。原油儲(chǔ)運(yùn)損失實(shí)際值較2012年有明顯改觀，最為重要的是減少了污油的產(chǎn)生，最大程度上保證了后續(xù)裝置蒸餾裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。使用脫水器后，年度污油產(chǎn)生量比2012年減少61 t，原油按4 300元/t計(jì)算，節(jié)約資金大約26萬(wàn)元。

4 結(jié)論

對(duì)儲(chǔ)罐自動(dòng)脫水器的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行巡檢，不能完全依賴其自動(dòng)脫水的功能，以防止可能產(chǎn)生的意外事故。經(jīng)過(guò)應(yīng)用表明，儲(chǔ)油罐自動(dòng)脫水器不僅可以降低儲(chǔ)運(yùn)損失，達(dá)到節(jié)油、防污染、增效益的目的，而且還適合在各種油庫(kù)的儲(chǔ)罐脫水工藝中使用。