常減壓裝置電脫鹽系統(tǒng)的優(yōu)化與改造探究

李金 劉艷（玉門油田煉油化工總廠，甘肅 酒泉735019）

0 引言

常減壓蒸餾是煉油廠原油一次加工裝置，包含較多的過程，電脫鹽是第一道工序，為下游裝置提供優(yōu)質(zhì)的原材料，實(shí)現(xiàn)原油的預(yù)處理。與此同時(shí)，電脫鹽系統(tǒng)還發(fā)揮著重要的功效，保證煉油廠的運(yùn)行安全，降低運(yùn)行過程中的能耗，減少對設(shè)備的腐蝕，避免出現(xiàn)催化劑中毒情況，同時(shí)減少催化劑的消耗，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求。

1 電脫鹽基本原理分析

在電脫鹽工藝其中，首先通過加入新鮮的水開展洗滌工序，該步驟的作用主要是促使原油中存在的無機(jī)鹽溶解到水中，并靈活利用高壓電廠促使水與油分離，將原油中的鹽分通過油水分離過程而一同脫除，保證其整體的分離效果。在該過程中重力沉降可以說是油水分離的最基本方法，利用油與水密度不同加熱后靜置分離，促使其實(shí)現(xiàn)分離沉降，達(dá)到分離的目的。水滴可以從原油中沉降需要具備油水分離條件，在該過程中，由于原油與水處于乳化狀態(tài)，想要達(dá)到該狀態(tài)應(yīng)處理乳化液，通常情況下工作人員會利用高壓電廠方式處理，利用正負(fù)電荷受電場力作用促使水滴重新分布，形成偶極，改變傳統(tǒng)乳液存在的穩(wěn)定狀態(tài)，提升水滴的聚集幾率，實(shí)現(xiàn)接觸與沉降，滿足現(xiàn)階段的分離需求[1]。

2 常減壓裝置電脫鹽系統(tǒng)的優(yōu)化與改造分析

2.1 操作溫度的控制

在電脫鹽微小水滴沉降過程中，主要應(yīng)用斯托克斯（STOCKS）公式，在該公式中如果增加油水密度差，增大水滴的直徑，降低油相的黏度可以促使水滴的沉降速度提升，加快反應(yīng)過程。利用溫度控制降低原油的黏度，同時(shí)利用油水界面張力與密度的降低促使現(xiàn)階段的水滴實(shí)現(xiàn)熱膨脹，降低乳化膜的強(qiáng)度，加劇布朗運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)水滴的沉降與聚集，由此通過合理的溫度控制有助于現(xiàn)階段的原油脫鹽效率提升，滿足該過程需求。但實(shí)際上，由于溫度的不斷提升，存在的Ca Cl2和Mg Cl2等鹽類將逐漸開始水解，進(jìn)而對脫鹽效率產(chǎn)生一定的阻礙作用，并提升系統(tǒng)的電導(dǎo)率，電負(fù)荷明顯上升。與此同時(shí)，受溫度因素影響，當(dāng)溫度不斷升高時(shí)，現(xiàn)階段的油與水的互溶度明顯提升，產(chǎn)生的水的汽化降低裝置的安全去性，因此在該工序中工作人員應(yīng)合理對溫度進(jìn)行控制，保證電脫鹽的溫度在最佳的標(biāo)準(zhǔn)范圍中，通常情況下在120℃-145℃最佳[2]。進(jìn)入電脫鹽罐的原油溫度受裝置熱換網(wǎng)絡(luò)的因素影響，當(dāng)脫鹽溫度較低時(shí)，可以通過人工溫度控制調(diào)節(jié)，保證換熱器發(fā)揮出自身的功能。通過將熱量的轉(zhuǎn)換促使電脫鹽的溫度實(shí)現(xiàn)均衡控制，明確外部因素對溫度產(chǎn)生的影響，尤其是加工方式、原油的品種等，根據(jù)實(shí)際情況對電脫鹽的溫度開展調(diào)整，實(shí)現(xiàn)溫度控制流程的優(yōu)化，達(dá)到最終的目的。

2.2 合理運(yùn)用電場強(qiáng)度

現(xiàn)階段，在電場的作用下，乳化液滴間的聚結(jié)力與電場強(qiáng)度之間存在明顯的比例，以正比的關(guān)系存在關(guān)聯(lián)，而對與乳化液滴間的直徑來說，其與電場強(qiáng)度以反比的關(guān)系存在關(guān)聯(lián)，因此在該工序中通過合理的控制電場強(qiáng)度可以促使水滴的聚集作用得到優(yōu)化，從根本上提升其脫鹽效果，但也存在一定的負(fù)面影響，如果電場的強(qiáng)度過高，將造成明顯的電分散情況，使水滴分解為更為微小的水滴，降低其凝聚性，阻礙水滴凝結(jié)。通過公式F=6εE2d2(d/D)4可知，當(dāng)E=0.7-1.5 k V/cm

時(shí)，其聚集占主導(dǎo)地位，E與脫鹽效率η之間存在明顯的正比關(guān)系，當(dāng)E增大時(shí)其η明顯增大。當(dāng)E＞2 k V/cm 時(shí)，由于分散作用增強(qiáng)影響，E與脫鹽效率η之間存在明顯的反比關(guān)系，當(dāng)E增大時(shí)其η明顯降低，但此時(shí)得電耗呈現(xiàn)出增大的趨勢，因此在電脫鹽過程中，工作人員應(yīng)合理的分析電場強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，以保證其脫鹽的效果[3]。與此同時(shí)，還應(yīng)合理選擇破乳劑，明確其種類類型對脫鹽效果產(chǎn)生的影響，對于不同的原油來說，現(xiàn)階段需要的破乳劑的成分要求不同，因此需要針對現(xiàn)階段破乳劑的類型與用量經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算才能確定，以發(fā)揮出破乳劑的作用。

2.3 注水水質(zhì)與注水量的控制

水可以說是原油脫鹽的重要內(nèi)容，發(fā)揮著萃取劑的作用，通過合理的注水促使其達(dá)到洗滌與稀釋原油中存在的含鹽水滴，以保證其脫鹽的效果，如果注水量存在明顯的不足情況，將造成現(xiàn)階段的鹽分難以實(shí)現(xiàn)溶解，降低脫鹽的效率與質(zhì)量。因此工作人員應(yīng)對注水工序開展合理的控制，在一定的范圍中，通過注水可以促使現(xiàn)階段的水滴間的凝聚力提升，降低原油中乳化液的穩(wěn)定性，但應(yīng)保證注水量的合理性，如果水量超過電場可以承受的負(fù)擔(dān)，將造成電脫鹽的負(fù)荷增大，甚至嚴(yán)重時(shí)可能造成電極板間的電流升高，降低整體的脫鹽效果，需要根據(jù)實(shí)際情況對注水量進(jìn)行控制，調(diào)整原油量與注水量比例，控制在標(biāo)準(zhǔn)的范圍。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，現(xiàn)階段大部分煉廠在運(yùn)行過程中將原有的洗滌水從原有的鮮水轉(zhuǎn)化為脫硫凈水，力求提升整體的效果，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，其水質(zhì)產(chǎn)生的影響主要可以分為兩方面，一方面是利用CO32-離子會與原油中的Ca2+形成Ca CO3沉積，另一方面NH4+易與原油中的石油酸形成石油鹽酸，具有較高的表面活性，受此因素影響造成乳化液穩(wěn)定，因而影響其脫鹽，此時(shí)需要選擇脫硫凈化水，但應(yīng)保證其NH4+濃度[4]。

針對現(xiàn)階段的電脫鹽系統(tǒng)，應(yīng)不斷改進(jìn)，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)開展創(chuàng)新，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，可與靈活應(yīng)用智能響應(yīng)交直流電脫鹽技術(shù)，保證相關(guān)的指標(biāo)因素更為明顯，提升電脫鹽裝置的整體性能，可以適應(yīng)更為復(fù)雜的原油，充分發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢運(yùn)行。該技術(shù)的運(yùn)行原理是將現(xiàn)階段的電子技術(shù)、自控技術(shù)與脫鹽工藝相結(jié)合，形成新型的技術(shù)。Agar電脫鹽罐界位控制系統(tǒng)在應(yīng)用中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，將其應(yīng)用在控制界位，靈活運(yùn)用短波吸收法進(jìn)行處理，利用穩(wěn)頻短波發(fā)射到介質(zhì)中，通過油水中含水量的不同控制，明確吸收能量存在的差異，將其能量差異傳動到檢測裝置中，轉(zhuǎn)化為可識別的信號，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，常減壓蒸餾電脫鹽系統(tǒng)逐漸受到人們的重視，該系統(tǒng)是原油處理的第一道工序，直接影響后續(xù)的處理，因此應(yīng)合理開展創(chuàng)新，完善現(xiàn)有的技術(shù)，優(yōu)化其技術(shù)工藝，保證脫鹽的整體效率與質(zhì)量提升，對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化電脫鹽系統(tǒng)，保證其穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，提升生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，并降低成本，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。