張　巖

【摘 要】闡述了自動(dòng)切水器在延遲焦化裝置冷焦水系統(tǒng)污油罐切水方面的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】延遲焦化 冷焦水 切水器

延遲焦化是將渣油經(jīng)深度裂化轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭的熱加工工藝，多年來一直被作為一種普通的熱加工手段。近年來隨著原油性質(zhì)變差，焦化能力的增長(zhǎng)趨勢(shì)很快。延遲焦化隨著加工量的提高和生焦周期的縮短，焦炭塔老塔處理的頻次不斷增加。隨之冷焦水系統(tǒng)的污油產(chǎn)生量不斷增加。由于焦化冷焦水帶油容易造成焦炭塔塔底結(jié)焦，給老塔處理帶來困難；另外污油外送污油帶水增加了下游油品罐區(qū)切水負(fù)荷。如果有效的回收冷焦水中污油，增加污油回收量和減少冷焦水損耗是裝置要攻克的難點(diǎn)之一。自動(dòng)切水器在生產(chǎn)中的應(yīng)用解決了污油罐脫水的問題。

1 切水器現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

切水器主要分為兩種類型：一種是機(jī)械浮球式，另一種是傳感器式。

機(jī)械浮球式切水器的優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)不用電源。缺點(diǎn)是要求油水密度差比較大，并且要求密度穩(wěn)定。因此只適合于成品油的切水。

傳感器式切水器的原理的傳感器都有一個(gè)共同特點(diǎn)：需要有一個(gè)穩(wěn)定的油水界面，通過檢測(cè)、控制油水界面的高度實(shí)現(xiàn)切水。在切水過程中，緩沖罐中的介質(zhì)必須保證層流，不能出現(xiàn)湍流。

管道式的切水器。這種切水器采用“液柱諧振”的原理檢測(cè)水中的含油量，通過控制排水含油量控制切水閥門開度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切水的目的。這種切水器采用管道式流線型結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)會(huì)隨水一起排出，不會(huì)在切水器內(nèi)部沉積，不需要定期清洗；沒有緩沖罐，不需要二次沉降，切水速度快；全自動(dòng)切水，不需要人工干預(yù)；過濾器、傳感器都具有自清洗的功能，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。

2 自動(dòng)切水器

2.1 LJH-01A油罐自動(dòng)切水器系統(tǒng)構(gòu)成

LJH-01A型油罐切水器系統(tǒng)由導(dǎo)流管、過濾器、油水檢測(cè)控制器、切水控制閥、加熱管、溫度控制器等組成。

每臺(tái)切水器獨(dú)立工作。切水器的工作狀況可以通過操作室的電腦監(jiān)控。為了保證現(xiàn)場(chǎng)切水的安全，切水器的工作參數(shù)只能在現(xiàn)場(chǎng)通過專用遙控器修改，不允許在操作室修改。切水器的開停、強(qiáng)制切水都必須在現(xiàn)場(chǎng)操作。

為了保證切水的安全，每臺(tái)切水器上安裝2個(gè)檢測(cè)控制器，當(dāng)切水器的兩個(gè)檢測(cè)器都檢測(cè)到水中油含量低于設(shè)定的下限時(shí)，打開切水閥，開始切水；當(dāng)任何一個(gè)檢測(cè)控制器檢測(cè)到水中含油超過設(shè)定上限時(shí)，都會(huì)關(guān)閉將切水閥。在關(guān)閥狀態(tài)下，切水器中的介質(zhì)通過沉降自動(dòng)分層，上層的油被油罐中的水置換，逐步回到油罐，切水器中的水位逐步上升，當(dāng)兩個(gè)檢測(cè)器再次檢測(cè)到水中油含量低于設(shè)定的下限時(shí)，打開閥門，繼續(xù)切水。在切水過程中，檢測(cè)控制器根據(jù)水量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開度，保持最快切水速度。

2.2 LJH-01A油罐自動(dòng)切水器工作原理

LJH-01A型油罐切水器采用了“液柱諧振”的原理，以傳感器檢測(cè)到的水中含油量參數(shù)控制切水閥的開度，即傳感器對(duì)水中的油含量敏感。

“液柱諧振”的原理：在一定的溫度下，每一種流體都有其固有的諧振頻率。當(dāng)水中的含油量發(fā)生微小變化時(shí)，其諧振頻率和振幅都會(huì)發(fā)生較大的變化。在某一溫度下，傳感器檢測(cè)到的介質(zhì)的諧振頻率和振幅與保存在CPU中的對(duì)應(yīng)溫度下的水的諧振頻率和振幅相比較，相差越遠(yuǎn)，表明水中的含油量越高。表現(xiàn)在傳感器的信號(hào)上，是信號(hào)越小，含油量越高。

LJH-01A型油罐切水器系統(tǒng)為管道式流線型結(jié)構(gòu)，采用法蘭安裝形式，直接安裝在油罐的切水口。切水器的檢測(cè)傳感器的探測(cè)部分直接與液體接觸，特征信號(hào)能直接反映出液體微小的密度、粘度差異，通過專用微機(jī)和軟件進(jìn)行智能化處理，發(fā)出切水信號(hào)，控制切水閥的開度進(jìn)行切水的工作。

2.3 LJH-01A油罐自動(dòng)切水器安裝方式

LJH-01A切水器為管道式結(jié)構(gòu)，由安裝法蘭、導(dǎo)流管、過濾器、檢測(cè)控制器、切水閥、加熱管等組成，通過法蘭方式直接安裝在油罐切水口法蘭上。切水器圖形如下：

3 自動(dòng)切水器運(yùn)行過程

3.1自動(dòng)切水器的工作過程

沉降到油罐底部的水進(jìn)入切水器，當(dāng)兩個(gè)傳感器都檢測(cè)到水中油含量低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，閥門開啟，開始切水。閥門的開度根據(jù)水量的大小調(diào)節(jié)。

當(dāng)任何一個(gè)傳感器檢測(cè)到水中油含量超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，閥門關(guān)閉。閥門關(guān)閉后，因?yàn)檎羝訜岬脑?，切水器中的介質(zhì)溫度不斷升高，進(jìn)入切水器中的油，在高溫狀態(tài)下更容易返回到油罐中，同時(shí)，傳感器完成自動(dòng)清洗。

當(dāng)兩個(gè)傳感器再次檢測(cè)到水中油含量低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，閥門再次開啟，重新開始切水。再次開啟閥門時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)上次連續(xù)開閥的時(shí)間對(duì)閥門的開度做適當(dāng)調(diào)節(jié)。切水器的工作參數(shù)定時(shí)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，在操作室就可以觀察到每臺(tái)切水器的工作狀況。

注：信號(hào)值高于2300時(shí)為水，低于2100時(shí)為油，2100~2300時(shí)為乳化水。

3.2自動(dòng)切水器的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）電源電壓：24VDC。

（2）加熱蒸汽壓力：0.1Mpa～1.0Mpa。

（3）調(diào)校方式：a.用手持式紅外遙控器調(diào)校；b.用通訊方式遠(yuǎn)程調(diào)校。

(4)工作方式：在線連續(xù)運(yùn)行。

(5)最大切水量：40噸/小時(shí)。

(6)切水含油量：小于200ppm。

(7)環(huán)境溫度：10～55℃。

4 運(yùn)行分析

隨著裝置生產(chǎn)的進(jìn)行，冷焦水系統(tǒng)的污油罐污水開始沉降，自動(dòng)切水器切水也周而復(fù)始的進(jìn)行。為了檢驗(yàn)自動(dòng)切水器的效果，抽查了3月20日切水器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)切水情況，具體數(shù)據(jù)見表1。

經(jīng)實(shí)際測(cè)量，該切水器的切水量平均為8噸/小時(shí)。從上面數(shù)據(jù)和幾個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)使用情況看，該切水器具有檢測(cè)靈敏度高，抗污染，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。安裝了該切水器后操作工切水勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，同時(shí)減少了外送污油的含水量。在運(yùn)行期間，未出現(xiàn)過跑油或其他事故，能滿足現(xiàn)場(chǎng)切水的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

LJH-01A型油罐切水器生產(chǎn)運(yùn)行至今的情況來看，該自動(dòng)切水器系統(tǒng)的工業(yè)試驗(yàn)無論是油水分離，還是自動(dòng)控制系統(tǒng)，均達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運(yùn)行中沒有出現(xiàn)任何損壞或不正?，F(xiàn)象，為延遲焦化裝置減少冷焦水補(bǔ)水和下游裝置減降低切水負(fù)荷發(fā)揮了極大作用。主要表現(xiàn)在：（1）分離精度高，使用效果好。（2）操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。（3）節(jié)約成本，降低加工損耗。（4）勞動(dòng)強(qiáng)度低。