李金 劉艷(玉門油田煉油化工總廠,甘肅 酒泉735019)
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。
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]。
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。
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。
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]。
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。