劉勝利 李 劍

(中國(guó)石油錦西石化公司)

Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)在重油中的應(yīng)用

劉勝利 李 劍

(中國(guó)石油錦西石化公司)

介紹ID200界位探測(cè)儀的結(jié)構(gòu)組成、工作原理與性能參數(shù)，介紹Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)的組成與安裝。在重油中的應(yīng)用結(jié)果表明：用ID200界位探測(cè)儀控制油水界位時(shí)反應(yīng)靈敏，排出的廢水完全達(dá)標(biāo)。

ID200界位探測(cè)儀 油水界位 電脫鹽 重油 射頻導(dǎo)納界位儀

原油在進(jìn)入蒸餾前，首先要對(duì)它進(jìn)行脫鹽脫水處理，以保證原油的正常加工[1]。目前，我國(guó)各大煉油廠采用電脫法對(duì)原油進(jìn)行脫鹽脫水處理，該方法具有高效、快速、處理量大及脫鹽脫水程度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于原油乳狀液的脫鹽脫水處理中[2]。隨著我國(guó)原油重質(zhì)劣質(zhì)化和老化乳化問(wèn)題的日益嚴(yán)重，致使電脫鹽操作受到了極大的影響，不僅降低了脫鹽效率和脫后原油含鹽合格率，而且給設(shè)備的防腐和原油的二次加工帶來(lái)了諸多問(wèn)題[3]。為此，某企業(yè)于2016年檢修期間對(duì)其電脫鹽設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)升級(jí)改造，安裝了Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由ID200界位探測(cè)儀組成，通過(guò)控制油水界位和檢測(cè)油水濃度，使電脫鹽系統(tǒng)得到進(jìn)一步優(yōu)化[4]。

1 ID200界位探測(cè)儀

1.1結(jié)構(gòu)組成與工作原理

ID200界位探測(cè)儀由控制箱、傳感器、密封室和變送器組成，其工作原理是微波能量吸收技術(shù)[5]。通過(guò)界位探測(cè)儀傳感器的天線端發(fā)射一個(gè)6MHz的頻率信號(hào)，該信號(hào)被天線周圍的介質(zhì)吸收，根據(jù)信號(hào)被吸收的量，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與吸收率相關(guān)的電流值。如果介質(zhì)中水的成分多則對(duì)頻率信號(hào)吸收的多，相應(yīng)變送器輸出的電流就大。變送器輸出的電流是原始信號(hào)，經(jīng)控制箱內(nèi)的控制器調(diào)整成標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA模擬信號(hào)輸出(4mA對(duì)應(yīng)的水體積分?jǐn)?shù)為0%，20mA對(duì)應(yīng)的水體積分?jǐn)?shù)為100%)[6]。當(dāng)油水界面清晰時(shí)，信號(hào)隨著界面的改變而改變。在乳化液中，信號(hào)隨著水體積分?jǐn)?shù)的變化而變化[7]。

1.2性能參數(shù)

ID200界位探測(cè)儀的性能參數(shù)如下：

工作溫度 0～149℃，最高溫度232℃

環(huán)境溫度 -20～55℃

壓力等級(jí) 300psig(1psig=6.895kPa)，最高可達(dá)3 000psig

探針材料 316不銹鋼(其他材料可另行定制)

輸出信號(hào) 4～20mA

防爆等級(jí) ExiaIIBT4(可按用戶要求定制)

2 Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)組成與安裝

電脫鹽罐上共安裝了兩根ID200探針，這兩根探針組合成電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)。

Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)的安裝示意圖如圖1所示。1#探針主要作用是檢測(cè)油水界面，該探針與電脫鹽的排水閥聯(lián)鎖，通過(guò)檢測(cè)到的含水量來(lái)控制閥門(mén)開(kāi)度，既能保證排出的廢水達(dá)標(biāo)，又能夠讓界面保持平穩(wěn)，提升裝置處理量[8]。其安裝方式為斜45°角插入電脫鹽罐內(nèi)，通過(guò)密封室與球閥相連，安裝密封室的優(yōu)點(diǎn)在于探針可以在線插拔，即使罐內(nèi)正在運(yùn)行也可以通過(guò)密封室對(duì)探針進(jìn)行插拔和維護(hù)操作，不影響生產(chǎn)，并且密封室有雙密封功能，保證介質(zhì)不會(huì)泄漏。

圖1 Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)的安裝示意圖

2#探針的作用是檢測(cè)電極板下方的乳化層，如果乳化層增長(zhǎng)過(guò)快，達(dá)到報(bào)警點(diǎn)，探針就會(huì)給控制室發(fā)射預(yù)警信號(hào)，提醒操作人員進(jìn)行增加破乳劑等操作，控制乳化層增長(zhǎng)，防止電極板過(guò)載，保證裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。該探針的安裝方式為水平插入電脫鹽罐內(nèi)電極板下方，同樣也是通過(guò)密封室與球閥相連。

3 在重油中的使用效果

該電脫鹽裝置采用二級(jí)高速電脫鹽技術(shù)，加工的油品為重油(黏稠)。改造前，在電脫鹽處理過(guò)程中裝置經(jīng)常發(fā)生紊亂，為此使用了射頻導(dǎo)納來(lái)檢測(cè)油水界位，但仍無(wú)法解決問(wèn)題。此次改造時(shí)，安裝了Agar ID200界位探測(cè)儀并保留原界位檢測(cè)系統(tǒng)作為參考。裝置正式運(yùn)行后，由ID200界位探測(cè)儀1#探針來(lái)檢測(cè)油水界位。

射頻導(dǎo)納界位儀得到的油水界位趨勢(shì)如圖2所示，可以看出，界位波動(dòng)幅度較大，罐內(nèi)發(fā)生紊亂時(shí)很難使之恢復(fù)平穩(wěn)[9]。

圖2 射頻導(dǎo)納界位儀得到的油水界位趨勢(shì)

ID200界位探測(cè)儀得到的油水界位趨勢(shì)如圖3所示。可以看出，在沒(méi)有使用ID200界位探測(cè)儀前，油水界位波動(dòng)起伏明顯；使用ID200界位探測(cè)儀后，油水界位平穩(wěn)，波動(dòng)幅度較小，即使人為干預(yù)界面后也可以很快控制油水界面達(dá)到新的平衡，并且不會(huì)產(chǎn)生大波動(dòng)[10]。

從運(yùn)行效果看，射頻導(dǎo)納界位儀具有一定的精度，但容易受粘附物和乳化層的影響，測(cè)量誤差較大。ID200界位探測(cè)儀的測(cè)量值隨著介質(zhì)中水體積分?jǐn)?shù)的增加(或減少)而發(fā)生相應(yīng)的變化，反應(yīng)更靈敏，現(xiàn)場(chǎng)取樣化驗(yàn)結(jié)果表明，使用ID200界位探測(cè)儀來(lái)控制油水界位，排出的廢水完全達(dá)標(biāo)，測(cè)量準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定性高，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，并且安裝后實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。

圖3 采用ID200界位探測(cè)儀得到的油水界位趨勢(shì)

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)使用Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)，采用自動(dòng)控制后，電脫鹽罐內(nèi)油水界面波動(dòng)明顯減小，輸出油品含水率和廢水含油率保持在工藝要求范圍內(nèi)，特別是在重油等一些極端條件下，Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)能夠確保裝置穩(wěn)定運(yùn)行，顯著提高了電脫鹽裝置的處理量，減緩了工藝設(shè)備的腐蝕速率，保證了后續(xù)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

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(SinopecZhongyuanOilfieldPuguangBranchCo.)

Considering shortcomings of the existing liquid sulfur sampler, both structural composition and characters of new liquid sulfur sampler was introduced. The test results show that, as compared to standard deviation, the test result’s deviation of this new sampler is not more than 3% and the error between it and the liquid sulfur which directly extracted from the sulfur pool is less or equal to 0.5ppm (1ppm=0.001‰).

new sampler for liquid sulfur, structure improvement, experimental testing

劉勝利(1979-)，工程師，從事儀表維護(hù)、儀表施工組織管理、儀表HSE體系管理和儀表技術(shù)協(xié)議管理工作，liushl-jx@petrochina.com.cn。

TH816

B

1000-3932(2017)11-1082-03

2017-07-20，

2017-09-16)

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