Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)在重油中的應用

劉勝利 李 劍

(中國石油錦西石化公司)

Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)在重油中的應用

劉勝利 李 劍

(中國石油錦西石化公司)

介紹ID200界位探測儀的結構組成、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。在重油中的應用結果表明：用ID200界位探測儀控制油水界位時反應靈敏，排出的廢水完全達標。

ID200界位探測儀 油水界位 電脫鹽 重油 射頻導納界位儀

原油在進入蒸餾前，首先要對它進行脫鹽脫水處理，以保證原油的正常加工[1]。目前，我國各大煉油廠采用電脫法對原油進行脫鹽脫水處理，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，被廣泛應用于原油乳狀液的脫鹽脫水處理中[2]。隨著我國原油重質劣質化和老化乳化問題的日益嚴重，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，而且給設備的防腐和原油的二次加工帶來了諸多問題[3]。為此，某企業(yè)于2016年檢修期間對其電脫鹽設備進行了技術升級改造，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界位探測儀組成，通過控制油水界位和檢測油水濃度，使電脫鹽系統(tǒng)得到進一步優(yōu)化[4]。

1 ID200界位探測儀

1.1結構組成與工作原理

ID200界位探測儀由控制箱、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[5]。通過界位探測儀傳感器的天線端發(fā)射一個6MHz的頻率信號，該信號被天線周圍的介質吸收，根據(jù)信號被吸收的量，對應產生一個與吸收率相關的電流值。如果介質中水的成分多則對頻率信號吸收的多，相應變送器輸出的電流就大。變送器輸出的電流是原始信號，經(jīng)控制箱內的控制器調整成標準的4～20mA模擬信號輸出(4mA對應的水體積分數(shù)為0%，20mA對應的水體積分數(shù)為100%)[6]。當油水界面清晰時，信號隨著界面的改變而改變。在乳化液中，信號隨著水體積分數(shù)的變化而變化[7]。

1.2性能參數(shù)

ID200界位探測儀的性能參數(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 300psig(1psig=6.895kPa)，最高可達3 000psig

探針材料 316不銹鋼(其他材料可另行定制)

輸出信號 4～20mA

防爆等級 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油水界面，該探針與電脫鹽的排水閥聯(lián)鎖，通過檢測到的含水量來控制閥門開度，既能保證排出的廢水達標，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，通過密封室與球閥相連，安裝密封室的優(yōu)點在于探針可以在線插拔，即使罐內正在運行也可以通過密封室對探針進行插拔和維護操作，不影響生產，并且密封室有雙密封功能，保證介質不會泄漏。

圖1 Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)的安裝示意圖

2#探針的作用是檢測電極板下方的乳化層，如果乳化層增長過快，達到報警點，探針就會給控制室發(fā)射預警信號，提醒操作人員進行增加破乳劑等操作，控制乳化層增長，防止電極板過載，保證裝置的安全穩(wěn)定運行。該探針的安裝方式為水平插入電脫鹽罐內電極板下方，同樣也是通過密封室與球閥相連。

3 在重油中的使用效果

該電脫鹽裝置采用二級高速電脫鹽技術，加工的油品為重油(黏稠)。改造前，在電脫鹽處理過程中裝置經(jīng)常發(fā)生紊亂，為此使用了射頻導納來檢測油水界位，但仍無法解決問題。此次改造時，安裝了Agar ID200界位探測儀并保留原界位檢測系統(tǒng)作為參考。裝置正式運行后，由ID200界位探測儀1#探針來檢測油水界位。

射頻導納界位儀得到的油水界位趨勢如圖2所示，可以看出，界位波動幅度較大，罐內發(fā)生紊亂時很難使之恢復平穩(wěn)[9]。

圖2 射頻導納界位儀得到的油水界位趨勢

ID200界位探測儀得到的油水界位趨勢如圖3所示。可以看出，在沒有使用ID200界位探測儀前，油水界位波動起伏明顯；使用ID200界位探測儀后，油水界位平穩(wěn)，波動幅度較小，即使人為干預界面后也可以很快控制油水界面達到新的平衡，并且不會產生大波動[10]。

從運行效果看，射頻導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，測量誤差較大。ID200界位探測儀的測量值隨著介質中水體積分數(shù)的增加(或減少)而發(fā)生相應的變化，反應更靈敏，現(xiàn)場取樣化驗結果表明，使用ID200界位探測儀來控制油水界位，排出的廢水完全達標，測量準確、可靠、穩(wěn)定性高，實現(xiàn)了自動控制，并且安裝后實現(xiàn)了免維護。

圖3 采用ID200界位探測儀得到的油水界位趨勢

4 結束語

通過使用Agar電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)，采用自動控制后，電脫鹽罐內油水界面波動明顯減小，輸出油品含水率和廢水含油率保持在工藝要求范圍內，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)定運行，顯著提高了電脫鹽裝置的處理量，減緩了工藝設備的腐蝕速率，保證了后續(xù)裝置的安全平穩(wěn)運行。

[1] 侯俠,王靜.影響電脫鹽裝置脫鹽效率的因素分析及改進意見[J].石油化工應用,2006,25(4):37～40.

[2] 喬田莉,叱干玉梅,徐小茜.電脫鹽脫水效率提高的方法[J].吐哈油氣,2012,(4):388～390.

[3] 黃正華.油水混合介質相對介電常數(shù)的研究[J].油氣田地面工程,2000,19(2):8～9.

[4] 蔣敦藝,石相濤,閆磊.基于Agar ID200界位探測儀的儲油罐自動脫水系統(tǒng)[J].化工技術與開發(fā),2012,41(11):69～70.

[5] 楊蓮育,劉建榮,劉靜.原油破乳劑檢測標準探討[J].現(xiàn)代測量與實驗室管理,2012,20(3):38～39.

[6] 林肖,馬巖.淺談常減壓裝置防腐措施[J].安全、健康和環(huán)境,2009,9(6):23～25.

[7] 王金鳳,吳麗梅,陳建軍,等.高速電脫鹽技術的應用[J].化工科技,2008,16(6):70～72.

[8] 王淑娟.射頻導納液位計在使用中的校驗方法、常見問題及解決措施[J].中國高新技術企業(yè),2010,(36):11～12.

[9] 趙全明,劉家凱,郭濤.電脫鹽系統(tǒng)優(yōu)化操作[J].遼寧化工,2013,42(3):248～249.

[10] 戴琴榮,韓冰,宋艷偉.新型電脫鹽界位優(yōu)化控制系統(tǒng)[J].石油化工自動化,2014,50(2):53～55.

(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、儀表施工組織管理、儀表HSE體系管理和儀表技術協(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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