优化电脱盐操作 突破电脱盐运行瓶颈
电脱盐装置的运行分析及工艺优化
量分数 0 . 4 %, 运行 效果 不佳 , 没 有达 到脱 盐要 求 。 最 差 时 脱后 盐 的质 量浓 度 最 大达 1 2 . 6 mg / L , 脱盐 效率 最低 点 8 O . 5 2 %, 脱后水 的质量分数最 高达 2 . 0 %。 而且 因加工 了含 盐高 的蜡 油 , 导致分馏塔 结盐 。 为此 ,对 电脱盐 装 置 的操 作 条件 进行 了调 试 和
层 电极板面积 2 3 . 0 4 m , 间距 0 . 2 4 m, 使 用 电容式 界位
测量 系 统 . 2级 电脱 盐原 油入 口线 使用 静态 混合 器 。
1 - 2 供 电 系统
质 的 变化 ,由t 昆 合 原油 改炼 沙 中油为 代表 的多 种原
油后 . 1 —3月份脱 前 盐 的质量 浓度平 均 为 4 6 . 8 6 m g  ̄
电脱 盐罐 采 用 3 层 电极板 ,原 油入 E l 采 用新 型 的双 圆 盘型 分布 器 , 原 油 分 2路 直接 进入 强 电场 。 每
L, 脱 后水 的质 量 分数 不 大 于 0 . 3 %, 排水 含 油 的质量
浓 度 不大 于 2 0 0 m g / L t l 某常 减压 装置 电脱 盐装 置 .由于 电脱 盐原 油性
8 1 . 8 %提 高到 9 3 . 6 %。
关键词 原油; 电脱 盐 ; 工 艺条 件 ; 效率; 电场 强 度
中图分类号 T Q 0 2 8 . 7 + 4
文献标识码 B
D O I 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6 — 6 8 2 9 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 1 5
2 0 1 4年第 2 1 卷第 1 期
电脱盐运行优化分析
参 考文 献 :
(1)操 作温 度 ;
【1]李 永 华,张成林 ,杨德 福 ,等.含 锌尿 素 生产 工 艺研 究 【J].天然 气化工 (cl化学 与化工),2016,41(2).
[2]马 志鹏,杨 旭.尿 素 生产 过程 中降低 氨耗 的措 施 [J]. 中国化工 贸易,2O1 7,9(1 9).
3。5 控 制惰 性气 体 比例
生 产原 料 当中的 二氧化 碳纯 净度 将直 接影 响到 最终 的转 化率 效 率 。考 虑到 合 成 氨装 置供 应 二 氧化 碳 内包 含 有 一部 分 的氢 气 ,为确保 高压 系统尾 气的安全 性以 及避免 尿素设备 遭受 腐蚀 影响 ,通常 需在 生产 原料 二氧化 碳气 体内添 加部分惰 性气 体 。受到 系统 内所 含有 的惰 性 气体影 响 ,将 会导 致 合成反 应物 的二 氧化碳 及按 期 分压 明显 降低 ,反应 物浓 度也 会随 之下 降 , 并 最终使 得二 氧化碳转 化率 降低 。在开展 生产 工作时将 系统 的 氧 气添加 量始 终控制 在合理化 的范 围之 内 ,确 保其体 积分数 保 持在 0.70% 左右 ,空 气用量稳 固 ,不 出现 严重 变化 ,操作 时确保 吸收 塔开 度和 负荷 对应 ,切忌 出现偏镇 海炼 化 Ⅲ套 常减 压装 置于 1999年 l1月建成 投 产 ,设 计 规 模 为800万 吨/年 ,电脱 盐 内件 引进 了美国Petrolite公 的 Bitectric技术 ,采用 二级 3600×17600mm 的 高速 电脱 盐罐 。
2001年装 置进行扩 能改造 ,设 计加 工油种 为伊 朗轻油 ,原 油实 际加工能 力增加 至900万 吨/年 ;考虑 到电 脱盐 的 实际操 作工 况 ,2003年在 二级 电脱 盐罐 上 增设 二 台75kw 的 变压 器 , 以强化 脱盐效果 。
电脱盐长周期运行问题及分析
电脱盐长周期运行问题及分析陶雪;陈昉彬;闫灿【摘要】随着油田进入开采末期,常减压装置加工原油性质日趋恶劣,原油进入装置后,首当其冲受影响的就是电脱盐系统.中国石油天然气股份有限公司大港石化分公司在上个生产周期停工检修期间,发现罐内存留大量泥沙,装置运行后期,不仅脱盐率下降,而且对常压塔操作造成较大影响.2015年长周期攻关中,对电脱盐采取优化操作方案,除定期清理外,针对罐内聚合物聚集产生的新问题,采取应对措施,确保了电脱盐运行平稳,脱后原油盐质量浓度在3.0 mg/L以下,合格率达到98.36%,避免下游工序产生腐蚀、结垢等问题.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)008【总页数】4页(P32-35)【关键词】常减压蒸馏装置;长周期运行;原油电脱盐【作者】陶雪;陈昉彬;闫灿【作者单位】中国石油天然气股份有限公司大港石化分公司,天津市300280;中国石油天然气股份有限公司大港石化分公司,天津市300280;中国石油天然气股份有限公司大港石化分公司,天津市300280【正文语种】中文中国石油天然气股份有限公司大港石化分公司(大港石化)常减压蒸馏装置设计加工能力为5.0 Mt/a(操作弹性60%~120%),加工原料以大港混合原油为主。
常减压装置作为一次加工装置,其产品基本上均为二次加工装置原料,包括连续重整、汽柴油加氢、加氢裂化、催化裂化、延迟焦化的原料。
在装置运行中,电脱盐作为常压装置的第一道工序,对下游工序起到至关重要的作用,一旦运行出现问题,会增加装置能耗、干扰下游操作、加剧设备腐蚀甚至影响催化剂性能。
2012年5月大港石化电脱盐设备改造为两台5 600mm×30 000mm(T/T)的双进油双电场电脱盐罐串联的两级电脱盐装置。
投用后运行效果较好,但仍存在一些问题,影响常减压装置长周期运行。
1.1 上一生产周期出现的问题电脱盐系统上个生产周期共运行20个月,于2014年4月5日开始停工检修。
常减压装置电脱盐系统的优化与改造
设备运维常减压装置电脱盐系统的优化与改造薛洁文(中国石油玉门油田公司炼油化工总厂常减压车间,甘肃酒泉735200)摘要:电脱盐系统平稳、高效的运行,是常减压蒸馏装置维持安全生产的基本保障,对于原油变化频繁的装置,电脱盐的操作尤为重要。
本文对影响脱盐效率的因素进行系统分析,提出调整优化建议,并介绍了几种相关的新工艺,智能响应交直流电脱盐技术,Agar电脱盐罐界位控制系统等。
关键词:电脱盐;优化调整;新技术常减压蒸馏是炼油厂的原油一次加工装置,其产品包括连续重整、汽柴油加氢、加氢裂化、催化裂化、延迟焦化等二次加工装置的原料。
在装置运行过程中,电脱盐作为常减压的第一道工序,是为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理单元,也是炼油厂安全生产、平稳运行、降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀,防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要保障。
原油中的杂质除了少量的泥砂、铁锈外,主要包括水和氯化物、硫化物以及钠、镁、钙的碳酸盐,少部分以环烷酸盐、酚盐等有机化合物形态存在。
其中,CaCl2、MgCl2、NaCl水解会产生具有腐蚀性的HCl,如果系统同时存在硫化物,则设备腐蚀更加严重[1]。
同时,大部分金属杂质加工后存在于蜡油和渣油中,导致二次加工时催化剂中毒。
因此需要严格保证脱后原油中盐的浓度小于3mgNaCl/L的控制指标。
脱后原油中的水分会增加生产过程中燃料和冷却水的消耗量,而且原油中少量水汽化后体积会急剧增加,造成系统阻力降增大,严重时还会引起分馏塔超压或出现冲塔事故,一般要求脱后原油含水低于0.2%。
为了减轻常减压蒸馏装置设备的结垢与腐蚀,提高现行设备加工重质原油的能力,保证下游装置的平稳运行,我们需要对电脱盐系统各个运行参数进一步优化,同时引进新的设备技术提高电脱盐系统的整体效率。
1电脱盐基本原理电脱盐工艺中,给原油加注新鲜水进行洗涤,使原油中的无机盐溶解到水中,在高压电场的作用下,实现油水分离,原油中的盐份是随着油水分离过程与水一同脱出的。
常减压装置电脱盐系统的优化与改造探究
2020年06月2.1建设初期防腐措施每一个技术人员都应该事先做好防范,不能“临渴掘井”。
在当下建设初期防腐保护措施中,大多数技术人员对在天然气运输管道的内壁与外壁进行防腐涂层施工,这是基于目前最为常用的预防措施。
立足于此,大多数采用喷砂的方式来对管道进行防腐涂层施工,并且结合气候地理环境等因素,去除材料表层的凹凸程度,从而使防腐达到一定巩固效果。
另外,在焊接处理时,一定要谨慎操作,掌握焊接方法,保证焊接角度和焊接程度都能准确的严格控制,从而防止安全隐患现象的发生。
除此之外,还要加强输气阶段预防措施,从而保证输气现场安全稳固。
2.2实际操作阶段预防措施2.2.1失阳极造阴极的保护措施失阳极造阴极的实施原理具有非常的简单性、容易性,其原理是利用其中的化学反应来达到减缓腐蚀的作用。
基于上文,我们了解到管道外壁一般都附着着金属材料,且比管道金属因子更为活跃。
在一定温度和压力之下,管道金属和其中的金属材料发生化学反应,利用水蒸气和电解质共同作用则形成了一层原性电池。
原性电池暴露在腐蚀物质中,电池的阳极则为金属,被腐蚀物质所腐蚀,而阴极则为运输管道,避免接触腐蚀物质,被保护了起来。
需要注意的是,在进行此项预防措施时,一定要对管壁厚度、管道长度、气候条件、温度变化加以观察和研究,使活跃金属能够安放在合理位置,并且最大程度保证其用量。
2.2.2外加电源的阴极保护措施外加电源的阴极保护措施在具体应用中较少,除非是特殊紧急的情况。
某种意义上来,该预防措施使用方式是为“简单粗暴”。
因为天然气具有易燃易爆的特点,所以针对于这种措施使用较少。
其本质是为了保护管道外壁,而增加金属管道的外壁电源。
而且在使用时,需要结合管壁厚度及所处地理环境等等,对具体设施电压数及电流量加以设置,使用综合成本远远要高于上述的失阳极造阴极的保护措施。
而且在使用过程中,对于技术人员的技术能力要求较高,因为在增加外壁电源时,很难保证电流的设置符合安全系数,也对技术人员的安全造成一定威胁。
高速电脱盐运行问题的分析
表 1 几种原 油 的相对 沉 降速 度对 E E 表
1 电脱 盐装 置简介
我 公 司 电脱盐 装 置采 用 卧式 水平 电极 板 的两 级
高速电脱盐形式 , 每级 电脱盐都有 4 层 电极板 , 原油
乳 化 液从 电极 板 之 间通 过 喷 嘴水 平 喷 出。4层 电极
电盐处理量大 , 沉 石油资源风 险的规避能力 , 对炼厂效益 的影响也越 降速度小则单位体积电脱盐罐处理量亦随之变小。 而分散 来越大 , 因此善于吃 “ 杂粮” 和“ 粗粮”的经济效益 原油和水两相密度差是沉降分离的推动力 , 介质 的粘度则是阻力。油和水的沉降分离 , 基本上 优 势 日益彰 显 。 但是加工劣质原油造 成脱盐 困难 , 电脱盐装置 符合球形粒 子在静止流体 中 自由沉降 的斯托克定 即: 长时间大电流运行影响设备使用 寿命 , 甚 至造成 电 律 , 极棒击穿 , 是制约全厂长周期运行 的关键因素, 成为
化 膜减 弱 , 有 利 于破 乳 和 聚 结 。另 外 温 度 还可 以通
过影 响油水密度差、 原油粘度而影 响水滴的沉 降速 度, 从而影响脱盐效率。因此 , 提高原油进电脱盐装 置温度是很有利 的。
近年来 国际原 油价格长期高位运行 , 原油成本
占炼 油 企 业 加 工 总 成 本 的 比例 越 来 越 高 ( 9 5 % 以
2 电脱 盐 电流 高原 因分析
2 . 1 高 速 电脱盐 难 以适应 原油 变化 频繁 的运 行工 况
上) , 控制进 口原油成本是炼油企业提高经济效益的 首要工作 。随着 国际原油市场油价的高企 , 加工重 质劣质原油不仅可 以降低炼油成本 , 而且可以提高
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 8 . 1 5
浅谈常减压蒸馏装置电脱盐优化运行
2 . 选 择合适 的破乳 剂 ,诱 生聚结增 大小 水滴的体 积 破 乳剂 根据 其基 本工 作形 式可 分为 两种 :一种 为油溶 性破 乳 剂 ,另一 种为水 溶性破 乳剂 。油溶性 破乳剂 主要作用 在于 与油溶 聚而 排斥 水相 , 使 水 相 中的 油 类聚 集而 驱水 ;水溶 性破 乳 剂主 要作 用 在 于 与水 互 溶 ,
Hale Waihona Puke 度 、注水等进行调整 ,提 高电脱盐运行 水平。 关键词 :常减 压蒸馏装置 电脱盐 电场强度
常 减压 蒸馏 装置 是炼 油企 业 的一次加 工 装置 ,而 电脱盐 又是 常 减 压 蒸 馏的第 一道 工序 。随 着我 国石 油工业 的 迅速发 展 ,炼 油企业 接受 的原油种 类也 日益 多样化 ,电脱盐 装置 已经 不仅仅 是作为 防腐 的手段 , 它 已经变 为一个 必不可 少的 原油预处 理工艺 。
5 00 -l 80 0V/ c m 。
4 . 油水 混合强度
原 油 与水 的混合 也影 响脱 盐效 果 ,油水 混合 的程 度 ,用 油和 水 通 过混 合设 备的 压降 ( Ap )来 衡量 。从 理论 上讲 , ( Ap ) 越大 ,注 入
的水 分散 的就越 细 ,在 电场 中聚 结作 用就 越充 分 ,脱盐 率就 越 高 。但 是过 高的 混合 强度 容易造 成 原油和 水 过度 乳化 ,以至于 形成 稳 定的乳
重腐蚀 。
电脱盐 工 艺就是 将这 些杂 质 大部 分除 去的过 程 ,因此 电脱盐 对常
减压 蒸馏 装置 起着 极其 重要 的作 用 。装置 应根 据 电脱盐 的 实际运 行情 况 ,通过调整 影 响电脱盐效 率 的一些 因素 ,来提 高 电脱 盐的运 行水平 。
影响高速电脱盐平稳运行因素分析及应对措施
收稿日期:2008209208;修改稿收到日期:2008211207。
作者简介:黄波林,助理工程师,2004年毕业于江苏工业学院,主要从事常减压蒸馏装置的工艺技术管理工作。
影响高速电脱盐平稳运行因素分析及应对措施黄 波 林(中国石油化工股份有限公司燕山分公司炼油厂,北京102503) 摘要 电脱盐运行的好坏是影响常减压蒸馏装置安全平稳、长周期运行的重要因素。
对于原油变化频繁的装置,电脱盐的操作尤为重要。
针对中国石油化工股份有限公司燕山分公司炼油厂高速电脱盐装置在运行过程中遇到的问题,对影响高速电脱盐的原油换热温度、混合强度和注水量等工艺参数进行调整及优化,取得了一定的效果。
脱盐率提高至90%以上,保证了装置的安全、平稳、长周期运行。
关键词:常减压蒸馏装置 电脱盐 技术改造1 前 言原油电脱盐系统是原油加工的一个预处理单元,是在电场、破乳剂、温度、注水、混合等条件的综合作用下,破坏油水乳化液,使水滴相互碰撞、凝结,在重力作用下沉降,并与原油分离,原油中的盐因溶于水中而被脱除的过程。
原油中的盐大多数为氯化物、硫化物和钠、镁、钙的碳酸盐,少部分以环烷酸盐、酚盐等有机化合物形态存在,还有少量固体和结晶盐。
盐中的氯化物水解后会对常减压分馏塔顶部造成腐蚀。
盐在换热器、炉管管壁上形成盐垢,阻碍流通,并影响传热。
同时,金属无机盐在高温下水解或者分解,形成垢下腐蚀。
大部分金属杂质加工后存在于蜡油和渣油中,二次加工时催化剂会吸附大量金属杂质而中毒。
因此,电脱盐装置运行的好坏,对炼油装置的生产影响很大。
近年来,随着各油田的深度开采,原油性质日益恶化,原油的盐含量、密度、粘度不断变大;同时,常减压蒸馏装置原油换罐频繁,并且单一的破乳剂很难满足经常变化的原油性质,所以近年来的电脱盐运行面临着较多的困难。
中国石油化工股份有限公司燕山分公司炼油厂新建的8Mt/a 常减压蒸馏装置(以下简称新建装置)于2007年6月18日一次开车成功。
电脱盐操作优化及设备改造
W j— d × ( 1一 P2 × /( 8 ) I D ) 1 ( 2)
下 降 , 加 能耗 。 增 基 于 上 述 原 因 , 石 油 和 中 石 化 两 大 公 司 在 第 巾
式 中 : 一水滞 沉 降速 度 } 水滴直 径 ;
一
五 届 常 减 压 蒸 馏 年 会 上 , 新 强 调 丁 深 度 脱 盐 , 实 重 为 现 深 度 脱 盐 我 们 从 工 艺 方 面 优 化 操 作 和 没 备 方 面 的 技术 改 造两 个方 面进 行 了探 索 。 电脱盐 原理 简 介 : 原 油 电 脱 盐 理 论 尚处 在 探 索 与 发 展 阶 段 , 油 原 乳 化液 通过 高 压 电场 ( 电位 差 ) , 分 散 相 ( ) 高 时 在 水 质 点 上 形 成 感 应 电 荷 , 续 相 ( 相 ) 成 绝 缘 介 质 连 油 形 在 感 应 电场 作 用 下 , 质 点 一 直 保 持 电荷 , 主 要 作 水 其
表l
由 于 原 油 乳 化 液 分 散 相 的 含 量 决 定 水 滴 巾 心
从 表 2可 以 看 出 , 国 内 其 它 原 油 相 比 , 油 比 与 原 重 较 大 , 管 大 港 原 油 含 盐 量 并 不 是 很 高 , C Ni 尽 但 a、
维普资讯
20 年第 1 期 06 1
内蒙 古 石 油化 工
13 6
电脱 盐操 作优化及设备改造
武 俊平
( 大港 石 化公 司)
摘 要 : 油 电脱 盐 在 炼 油 企 业 中 占据 着 较 为 重 要 的 地 位 . 满 足 深 度 脱 盐 的 要 求 , 文 针 对 本 装 原 为 本 置 的 实 际 问 题 阐 述 了操 作 优 化 问 题 , 提 出 了具 体 的 设 备 改 造 建 议 。 并 关 键 词 : 油 脱 盐 ; 油 破 乳 ; 脱 盐 罐 I 直 流 电 脱 盐 原 原 电 交
常减压蒸馏装置电脱盐工艺优化
55近些年炼油企业的技术水平发展,原油种类逐渐向多样化的发展趋势演变,所以当下电脱盐不再仅仅是具备防护作用,同时还能够在油料的提炼加工中发挥作用。
原油电脱盐实际上是一个萃取的过程,经过这一操作,油中的油盐能够实现分离,不同成分能够以此成功提取。
一、原油脱水脱盐的重要作用1.减轻对设备的腐蚀。
通常情况下,设备之所以出现腐蚀的重要原因,往往就是由于盐酸造成的,在原油中包含的是溶解盐有氯化钠、氯化镁等,这些成分在蒸馏的过程中会发生水解反应,从而形成氯化氢,冷凝水与氯化氢溶于水中发生化学反应形成盐酸,造成对设备的腐蚀,因此,对原油进行脱盐是非常关键的。
2.提升加工质量。
从一定程度上来讲,原油脱盐的过程也是对其中的金属离子进行分离的过程,在蒸馏法下原油中的盐类能够迅速的被催化裂化,直到催化剂失效。
这会促使加工质量大大提升。
3.延长装置开工周期。
经过原油脱盐脱水原油中的水分含量能够大大减少,这对于平衡操作有着重要作用,装置的热负荷能够得到有效降低,另外,设备的结焦、结垢现象也能够大大减轻,开工周期得到了延长。
4.降低运输费用。
由于原油中有大量的水分,如果没有进行脱水处理,那么无论是在体积上还是在质量上都要更大,这对于运输来说,无疑增加了负荷和成本。
脱盐脱水后体积和质量都能够有所降低,大大节约了的运输成本。
5.降低常减压蒸馏装置的操作带来隐患。
在原油中,水汽化后占整个原有体积的11%,如果不对其进行脱水,那么很有可能造成常减压蒸馏装置的操作受到波动影响,严重情况下会出现垮塌现象。
而采用电脱盐的工艺则能够降低这方面的隐患。
二、当前常减压蒸馏装置电脱盐操作中存在的问题1.原油提炼常态化。
目前在原油提炼过程中,往往会采用混练的方法,但由于原油种类和数量等因素的限制,很容易导致混合不均匀的现象发生,一旦如此原油的质量就会出现不稳定的现象,这对于今后的生产加工来说都是严重的影响,因此在实际操作过程中,对于原有的设计指标应严格遵守,从根本上把握好原油提炼的工艺和技术规范,在生产过程中,及时对错误的行为进行调整和指导,不断总结经验,重视工作效率和质量,保障原油的调和能够均匀。
电脱盐操作条件的优化及各类脱盐助剂的筛选
电脱盐操作条件的优化及各类脱盐助剂的筛选和选用原油蕴藏在地下以及在开采、运输过程中,常混有相当数量的水份和溶解水中的NaCl、CaCl2、MaCl2等盐类,原油经脱盐后如果脱盐、脱水不彻底,会给原油蒸馏及后续装置的正常生产带来了诸多不利的影响,如盐份中的钠、镍、会使催化装置的催化剂失活,其它重金属会增加焦化装置石油焦的灰份等。
尤其是原油中有各种硫化物,它不仅腐蚀常减压装置,对全厂所有装置都有不同程度的损坏。
所以常减压电脱盐运行水平是全厂各个装置能否安全、平稳生产的前提条件。
电脱盐操作的优化由于我厂常减压蒸馏装置所加工原油混合原油,各组分原油掺炼比例变化频繁,造成脱后盐含量、水含量较高,为此,对电脱盐操作条件进行了调试和优化。
1、电脱盐运行状况装置选用了某有机化工厂设计的交直流电脱盐罐,采用三级串联方式,设备状况及操作参数见表—1,表—1 电脱盐设备状况名称现状电脱盐罐规格:ф3200mm×23510mm 三罐串联极板间距250mm 吊挂式正负极相间界位控制自动使用情况良好变压器一、二级变压器输出电压可调13kv~25kv,目前定为22kv三级变压器输出电压固定19kv 混合方式静态混合器加混合阀冲洗开人孔清罐每季一次进油分配管油相进料方式低进高出2、电脱盐操作温度对电脱盐的影响一般认为只有系统处在液相,温度高一点有利于脱盐过程。
温度提高时,原油的粘度降低,对水滴运动和沉降的应力减小,水滴运行速度增大。
与此同时,温度升高时油水界面张力降低,水滴热膨胀,使乳化膜强度减弱。
所以较高的温度可以加快了原油破乳的速度。
但是原油导电率随温度提高而增加,当温度大于120℃时电导率急剧增大,电耗增加。
同时在120℃左右,氯化镁和氯化钙开始水解,也不利于脱盐。
在高温下往往又会出现水在油相中、油在水相中溶解度增加的倾向,因而对温度条件应适当地提出上限。
表—2 脱盐温度对脱后盐含量的影响脱盐温度℃90 95 100 105 110 115 120脱后盐含量mg/l 4.8 4.6 4.5 4.2 3.9 3.8 4.0其它工艺条件:破乳剂30 ppm;混合强度:Mpa一、二级0.06Mpa 三级0.05Mpa从表—2可以看出,温度升到110℃以后,脱盐效果随温度变化不是很明显了,兼顾加工成本方面,电脱盐在110℃~120℃之间效果最佳。
浅谈常减压蒸馏装置电脱盐优化运行
浅谈常减压蒸馏装置电脱盐优化运行摘要:通过阐述常减压蒸馏装置电脱盐的重要性,进而分析影响电脱盐效率的操作因素,如:操作温度、破乳剂的选择、电场强度、混合强度、注水等进行调整,提高电脱盐运行水平。
关键词:常减压蒸馏装置电脱盐电场强度常减压蒸馏装置是炼油企业的一次加工装置,而电脱盐又是常减压蒸馏的第一道工序。
随着我国石油工业的迅速发展,炼油企业接受的原油种类也日益多样化,电脱盐装置已经不仅仅是作为防腐的手段,它已经变为一个必不可少的原油预处理工艺。
一、电脱盐对常减压蒸馏装置的重要性各种原油,包括从油页岩、油砂以及煤的液化所产生的合成原油,都含有对生产及炼制过程、炼厂设备及产品产生不良影响的杂质,这些杂质通常为水分和盐分。
原油含盐最多的是钠盐,其次是钙盐,镁盐、钾盐很少,除主要是以氯化物形式存在之外,还有硫酸盐、碳酸盐。
下面列举一些原油含水含盐的危害性:1.增加运输负荷和费用水的存在加大了原油的重量和体积。
这就给运输、贮存增加了负荷,增大了动力消耗、提高了储运成本。
2.影响常减压蒸馏装置的平稳操作原油中的水汽化后体积占总体积的11%,所以,随着原油加热过程水的汽化,增加了塔的气相负荷,造成常减压蒸馏装置操作波动,严重时会造成冲塔事故。
3.增加常减压蒸馏装置的能耗原油的汽化热为350KJ/kg,水的汽化热为2600KJ/kg,为原油的6~8倍。
如果原油大量含水,在原油加工的汽化和冷凝过程中,必将增加燃料和冷却水的用量,加大装置的能耗。
4.腐蚀工艺管线和设备原油中的MgCl2和CaCl2可以水解产生具有腐蚀性的HCL。
HCL溶于水中形成盐酸,具有很强的腐蚀作用,造成常减压装置的塔顶系统腐蚀。
当加工含硫原油时,会有一系列反应最后放出H2S进一步加重腐蚀。
电脱盐工艺就是将这些杂质大部分除去的过程,因此电脱盐对常减压蒸馏装置起着极其重要的作用。
装置应根据电脱盐的实际运行情况,通过调整影响电脱盐效率的一些因素,来提高电脱盐的运行水平。
常减压蒸馏装置电脱盐工艺操作的优化
常减压蒸馏装置电脱盐工艺操作的优化本文介绍了原油含盐在炼油生产中对装置的危害,阐述了蒸馏装置脱盐的原理,结合蒸馏装置加工不同种类原油时操作工况,分析了影响电脱盐运行效果的因素,提出了工艺操作的优化和较为理想的操作条件,为进一步改善电脱盐的运行水平奠定了基础。
标签:原油;电脱盐;操作因素;脱盐效果1 前言近年来,国内大部分油田进入开采后期,开采的原油越来越重,这些重质原油的密度较大,使得油水难以沉降分离。
为了提高原油采取率,各油田使用了多种化学药剂,同时随着进口原油量增大,性质各异,增加了原油脱盐脱水的难度。
常减压蒸馏装置是炼油的一次加工装置,而电脱盐又是常减压蒸馏的第一道工序。
原油电脱盐过程是一个萃取过程,通过把原油中溶于水的无机盐类萃取出来,同时把原油中的固体杂质洗涤下来。
2 原油中的盐分组成原油中所含的金属盐类,可分为两种类型,一类是油溶性的金属化合物无机盐类,它们以溶解状态存在于原油中;另一类是水溶性的碱金属盐类,大部分溶解在水中并以乳化液的形式存在于原油中。
3 原油脱水脱盐的重要性3.1 减轻设备腐蚀原油所含水中溶解的盐类有氯化钠、氯化钙等,这些盐类在原油蒸馏过程中会发生水解反应生成氯化氢。
水解产生的氯化氢随油气进入分馏塔顶及冷凝冷却系统,遇到冷凝水便溶于水中形成盐酸,这是造成初镏塔、常压塔和减压塔塔顶及其冷凝冷却系统设备腐蚀的重要原因。
3.2 满足产品质量和后加工要求原油脱盐更重要的是为了减少原料油中的金属离子,因为原油中所含的盐类经蒸馏后进入渣油中,对渣油的加工和渣油装置产品质量及催化剂会产生影响。
3.3 提高传热效率,延长装置开工周期脱后原油水含量减少,可保证塔的平稳操作和降低装置的热负荷,同时可减轻换热器、加热炉等设备的结垢、结焦问题的发生。
4 某蒸馏电脱盐系统主要操作参数的优化4.1 原油破乳剂的选择破乳剂在脱盐过程中起到至关重要作用,它的作用是破坏水滴表面的乳化膜,减小水滴聚结阻力,加快油水分离速度。
原料油电脱盐装置原理及参数优化
原料油电脱盐装置原理及参数优化摘要:阐述了电脱盐工作原理。
优化电脱盐控制参数,找出电脱盐的最优操作条件,降低电脱盐设备电耗。
结果表明,优化电脱盐参数,可使电脱盐电耗下降34.73%,节电效果显著。
关键词:电脱盐,原理,因素, 优化参数Abstract: On the working principle of electric desalination. Electric control parameters optimization desalination finds out the optimal operating conditions for desalination, reduces the power consumption desalination and results show that the optimization electricity desalination parameters, which can make the electricity the power consumption desalination dropped 34.73%, and the electricity saving effect is remarkable.Keywords: electric desalination, principle, factors, optimization of the parameters电脱盐是原油处理装置的主要耗能设备之一[1]。
由于原油中水和盐对加工设备的影响较大,增加了装置的热能消耗、加大了冷换设备的负荷、导致蒸馏塔操作的波动,同时也会造成设备腐蚀及对下游原油加工装置产生影响。
通过电脱盐装置脱除原油中的含水与盐,优化电脱盐的操作,为装置节能降耗提供了新的技术手段。
1工作原理原油与水混合后,形成乳化液(分散相),原油中所含大部分盐溶于水中,当原油通过高压电场(高电位差)时,在分散相水质点上形成感应电荷,连续相(油相)形成绝缘介质。
海水淡化系统中的电脱盐装置的优化与性能评估
海水淡化系统中的电脱盐装置的优化与性能评估海水淡化是解决水资源稀缺问题的重要技术之一。
而电脱盐装置作为海水淡化系统中的核心组成部分,其优化与性能评估对于提高海水淡化效率和降低能耗至关重要。
本文将探讨电脱盐装置优化的相关问题,并对其性能进行评估。
首先,电脱盐装置的优化包括但不限于以下几个方面。
一是膜材料的选择。
膜材料是电脱盐装置中的关键要素,对装置的性能影响巨大。
现在常用的膜材料有反渗透膜、纳滤膜和电渗析膜等。
在选择膜材料时需要考虑其分离效果、稳定性和成本等因素,以寻求最佳的性能与经济性的平衡点。
二是操作条件的优化。
电脱盐装置的操作条件包括进水流量、脱盐率和能耗等。
通过合理调整操作条件,可以提高装置的脱盐效率和节能效果。
例如,调整进水流量可以使膜组件在较低的压力下工作,从而降低能耗;而调整脱盐率可以通过增加膜组件的数量或增大单位面积膜通量来实现。
三是系统的集成与优化。
电脱盐装置通常是作为整个海水淡化系统中的一个环节,与其它设备相互配合运行。
因此,应综合考虑整个系统的匹配性和稳定性。
例如,可以通过合理设计和优化系统的压力调节与能量回收装置,减少能耗,提高整体效率。
对于电脱盐装置的性能评估,主要包括以下几个方面。
一是脱盐效率的评估。
脱盐效率是衡量电脱盐装置性能的重要指标,通常以去除率或剩余盐浓度来衡量。
可以通过实地监测样品中的盐浓度,或者通过在实验室中模拟海水进行试验来评估装置的脱盐效果。
二是能源消耗的评估。
电脱盐装置的能耗直接影响其经济性和环境友好性。
通过测量装置的能耗和输出的淡水量,可以计算出单位产水能耗,从而评估其能源效率和经济性。
三是操作稳定性的评估。
电脱盐装置在长期运行过程中的操作稳定性对于设备的维护和管理至关重要。
通过长时间的监测和记录,可以评估装置的稳定性和可靠性,并进一步指导优化设计工作。
综上所述,电脱盐装置的优化与性能评估在海水淡化系统中起着关键的作用。
优化设计可以提高装置的能效和经济性,性能评估则能够全面评估装置的技术性能和运行稳定性。
常减压电脱盐优化改造技术分析
常减压电脱盐优化改造技术分析摘要:常减压是油一次加工装置,其主要作用是将原油中的各馏分油按馏程拔出,输送给重整、汽油加氢、柴油加氢、催化裂化、延迟焦化等二次加工装置作原料。
而电脱盐系统是常减压装置必不可少的原油预处理单元,也是炼油厂安全生产、平稳运行、节能降耗、减缓设备结垢和腐蚀、维持催化剂高活性的重要保障。
本文对常减压电脱盐优化改造技术进行分析,以供参考。
关键词:电脱盐;优化改造;技术分析引言电脱盐是原油进入蒸馏前的第一道预处理工序,是常减压装置重要的运行设备,主要承担原油脱盐、脱水的重任。
电脱盐使用的电耗占比常减压装置能耗的10%左右,降低电脱盐使用电耗将有利于降低装置能耗;电脱盐的脱盐效果是常减压防腐的保障,同时脱水效果也是装置平稳操作的主要关键,因此提高电脱盐运行效果是降低装置能耗及保障装置安全、平稳运行的重要措施。
1电脱盐基本原理分析在电脱盐工艺其中,首先通过加入新鲜的水开展洗涤工序,该步骤的作用主要是促使原油中存在的无机盐溶解到水中,并灵活利用高压电厂促使水与油分离,将原油中的盐分通过油水分离过程而一同脱除,保证其整体的分离效果。
在该过程中重力沉降可以说是油水分离的最基本方法,利用油与水密度不同加热后静置分离,促使其实现分离沉降,达到分离的目的。
水滴可以从原油中沉降需要具备油水分离条件,在该过程中,由于原油与水处于乳化状态,想要达到该状态应处理乳化液,通常情况下工作人员会利用高压电厂方式处理,利用正负电荷受电场力作用促使水滴重新分布,形成偶极,改变传统乳液存在的稳定状态,提升水滴的聚集几率,实现接触与沉降,满足现阶段的分离需求。
2改造前电脱盐系统存在的问题电脱盐罐体容积不足且设备老化严重,装置原设计使用的三级电脱盐罐罐体规格为3200mm×21000mm,根据设计满负荷2.5Mt/a处理量计算,原油在罐内总停留时间为31.2min,电场空间中总停留时间仅有11.7min,原油在罐体内最大截面处的上升速度为1.35mm/s。
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优化电脱盐操作突破电脱盐运行瓶颈
摘要从地底油层中开采出来的石油都伴有水和泥沙,水中溶解有无机盐,NaCl、MgCl2、CaCl2等,这些物质将加剧下游加工设备的腐蚀,因此要通过电脱盐将其除去。
因此电脱盐的平稳运行和脱盐效果的优化将直接关系到整套炼油设备的平稳运行,本文依据电脱盐运行的中操作瓶颈和影响因素,提出合理的优化措施,提高电脱盐的运行水平
关键词电脱盐;操作优化
前言
当今的原油电脱盐已不仅仅是一种单纯的防腐手段,伴随着脱盐、脱水技术的日趋成熟,已成为下游装置提供优质原料必不可少的原油预处理工艺,是炼油厂降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗的重要工艺过程
原油电脱盐,主要是加入破乳剂,破坏其乳化状态,在高压交流电场内,原油中的微小水滴受到电场极化作用聚集成大水滴,在油水密度差的作用,水滴在油中沉降分离,原油中的盐溶解于水,随水脱除。
沉降到下部水中的固体杂质也随水排出或沉积在罐底部。
1 电脱盐运行瓶颈
(1)原油在电场中和罐体内的停留时间短,特别是电场停留时间比传统的电脱盐短得多。
电脱盐罐处理能力不取决于油品在电场中的停留时间,而取决于喷头的能力。
(2)掺炼污油,原油性质波动大,酸值较高,污油带杂质,沉积在电脱盐罐底,降低脱盐效率,造成罐底污水COD超标,影响下游装置平稳运行。
(3)破乳剂选型不当,或注入量随原油性质变化调整不到位,造成过高乳化和过低未破乳。
(4)装置运行时间长,换热器易结垢和腐蚀,造成原油电脱盐温度过低,影响脱盐效率。
2 影响因素分析
(1)混合强度的调节
混合强度的大小是保证电脱盐运行效果的重要指标,理论上压降越大,混合强度即所注入的水分散程度也越好,但是过高的混合强度则容易造成原油的过度
乳化,以至于形成稳定的乳化层,尤其是在原油性质或注水性质突然变化的情况下,这样反而会增加破乳脱盐的难度。
从实际生产情况看,目前电脱盐前混合压降约为70~85KPa之间,脱后含盐控制在≯3mg/l的合格率保持在93%~98%。
当原油中盐含量较高时,适当提高混合压差有利于降低脱后原油含盐量[1]。
(2)水量的调节
一般而言,注水量越大,则脱盐效果就应该越好。
因为这样可以大大破坏原油中原有乳化液的稳定性,使原油中的盐充分溶解于水中,并使油水乳化液在强弱电场交互作用与破乳剂的双重作用影响下,破坏乳化液的保护膜,使水滴由小变大不断聚合形成较大的水滴,借助于重力与电场作用沉降下来实现油水分离。
虽然注水越多脱后含盐越低,但注水量太大不利于电脱盐和塔器操作平稳进行,导致电耗增加,同时也会增加注水费用。
我装置目前控制一级注水量10~15t/h,二级注水量30~35t/h。
(3)电脱盐温度的调节
根据斯托克斯定律,脱盐罐中水滴沉降速度与原油粘度成反比,脱盐效率又与脱水率成正比,因此提高脱盐罐中水滴沉降速度是提高脱盐率的有效手段,原油进罐温度对提高脱盐效率起着积极作用。
原油换热流程的调节,当脱盐温度从120℃提高到130℃时,脱后含盐平均值下降了0.55mg/l。
当原油换热温度高于130℃时,有机氯腐蚀加重,因此为了提高脱盐合格率、降低脱盐含盐量、降低腐蚀,控制脱盐温度在120℃~130℃之间为最佳[2]。
(4)油水界面的控制
在电脱盐装置的运行控制过程中,界面的高低直接影响脱盐罐的送电情况和脱盐污水的含油量,若界面过高,会使油层和水层之间的乳化层上移,造成给脱盐罐送电困难;界面过低则会使罐底切出的脱盐污水的含油量增加而造成过高的加工损失。
(5)破乳剂的合理选择和金属增脱剂的应用
破乳剂的筛选是电脱盐深度脱水、脱盐的保证。
破乳剂的注入量在一定的范围内,随注入量的增加,脱后含水、含盐减少,超出这个范围随注入量的增加脱后含水、含盐没有明显的变化。
根据原油性质的变化,及时进行破乳剂筛选,以增加破乳剂的破乳效果,解决油水分离不清的问题。
3 电脱盐运行操作优化
(1)常减压装置工艺换热网络要进行整体上的优化调整,通过调节脱后原油换热器热源副线的方式,将换热器热量前移到脱前原油,目标是确保原油各级电脱盐温度能够达到加工重质原油的要求,这其中还包括换热工艺所需要对各级注水的温度有所保证。
(2)注水位置、注破乳剂位置、反冲洗位置的优化调整。
电脱盐注水最好采用逐级回注的模式,同时注意根据原油性质的变化,以及所选用的油溶性或水溶性等不同的破乳剂类型对破乳剂注入位置进行必要的优化调整。
另外为了确保电脱盐罐的反冲洗效果,防止因反冲洗引起油水界面的波动,应增加独立的反冲洗系统。
(3)采用AGAR电脱盐控制系统有以下几点优势:①测量结果更加准确:AGAR探针是测量含水量的,因此测量结果不受任何乳化现象的影响;②排水自动控制:自动控制排水阀的开度,有独特的减少废水中含油的能力,可以消除大部分的排水含油问题;③保護电极板:探针能够在乳化向上增长威胁到极板安全之前提供早期预警。
④优化破乳剂注入量和其它控制参数,使操作准确,平稳,节约成本。
⑤进料含水超标高级预警:安装在罐区附近的,用来监控原油中含水超标和水栓。
当测量到原油中含水超标或有水栓时,可以提前20分钟给操作人员发出报警,提前采取相应措施。
⑥水相固体沉积高级预警:随着原油从进料管线进入脱盐罐,泥浆、固体会沉积到脱盐罐底部。
如果信号突然降低很大,而排水阀的开度仍然保持80%的水平,就有可能是在罐底出现了泥浆、固体。
需要操作人员打开泥浆冲洗系统,冲洗掉沉积的固体。
(4)电脱盐罐底部油泥沉积量并不多,每次水质变黑后提高电脱盐罐油水界面后水质又变好,说明并不是由于罐底油泥的沉积导致电脱盐外排水水质变黑。
每次高压水冲洗降低电脱盐界面排放乳化层后,电脱盐含盐外排污水在较低的油水界面的条件下排水情况很好,随着时间推移而逐步提高油水界面才能保证外排污水水质,这说明影响电脱盐外排污水水质最主要的因素是电脱盐罐内乳化层的厚度,因而可以通过将电脱盐罐内乳化层排出电脱盐罐(例如注入原油泵入口前等措施)降低电脱盐罐内乳化层厚度,这样电脱盐系统就可以不用高压水冲洗而实现连续平稳操作。
4 结束语
原油电脱盐作为整套炼油装置的第一道加工程序,虽然随着技术的发展,电脱盐技术正日趋成熟,可是也面临着原油性质下降,重质油增加,酸值增高等挑战,因此在日常操作运行中通过对电脱盐运行影响因素和瓶颈进行分析,优化电脱盐的操作,有利于提升脱盐效果。
参考文献
[1] 李晶晶.电脱盐工艺操作条件的优化和探讨[J].化学工程与装备,2015,13(1):102-104.
[2] 王晓萌,张黎明.电脱盐污水除油设施在常减压蒸馏装置中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,18(2):112-116.。