三十、高速電脫鹽技術(shù)

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1、高速電脫鹽技術(shù)特點及運行考核中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司袁樟永Ⅲ套常減壓電脫鹽系統(tǒng)改造設(shè)計為解決場地小的問題，并根據(jù)應(yīng)用新技術(shù)的要求，采用高速電脫鹽工藝，即引進了Petrolite公司電脫鹽專利技術(shù)。該專利技術(shù)的工藝流程基本和國內(nèi)的流程相同（不另列簡圖）。該技術(shù)對比本公司Ⅰ套常減壓87年引進的Petrolite技術(shù)又有了新的突破。其中最關(guān)鍵的專利點是在原油分配器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及原油進入電場位置的確定上。開工考核表明，該結(jié)構(gòu)及整個電脫鹽技術(shù)是成熟的，尤其適合于較寬重度和粘度范圍的原油脫鹽。高速電脫鹽技術(shù)的成功投用，為集團公司組織攻關(guān)的《開發(fā)原油深度脫鹽

2、技術(shù)，確保渣油加氫原料合格》課題提供了借鑒經(jīng)驗。本文從電脫鹽的設(shè)備、調(diào)試、考核等方面進行論述。一．引進的主要設(shè)備1、電氣設(shè)備：⑴、100%電抗變壓器⑵、電極組件⑶、支承絕緣子⑷、引入線絕緣套（聚四氟乙烯）2、儀表設(shè)備⑴、電容探頭及其界位儀⑵、安全浮子開關(guān)⑶、手動/自動混合閥3、工藝設(shè)備⑴、原油進罐分配器及出囗收集器⑵、沉渣沖洗管和噴咀二、靜態(tài)調(diào)試及投用8電脫鹽內(nèi)外部設(shè)備安裝由外商直接指導(dǎo)，外商第二次耒公司主要是對電源設(shè)備相測試或短路測試；開路測試。電氣調(diào)試同時對安全浮子開關(guān)進行閉合、斷開試驗，符合安全運行要求后即封閉人孔。此后，在無外商到場情況下，按

3、開工方案于11月5日引原油進電脫鹽罐，隨后注破乳劑、送電、注水及控制界位、調(diào)節(jié)混合閥壓降等，實現(xiàn)安全投用一次成功。電脫鹽主要操作條件見附表1。三、合同考核經(jīng)中外雙方商定，于11月9日14：00~12日14：00對電脫鹽系統(tǒng)進行72小時考核。考核油種為沙中油，日均加工量16288噸，由于為先滿足生產(chǎn)高等級道路瀝青的需要，加工量尚未達(dá)到800萬噸/年的滿負(fù)荷要求。具體操作條件和化驗分析數(shù)據(jù)見附表1、表2。從操作條件看，脫鹽溫度134℃、注水量6.2%、注破乳劑5.3PPm、水位控制穩(wěn)定（界位在60%左右）、送電正常且電耗約為0.08度/噸,達(dá)到國內(nèi)先進水

4、平。尤其從脫出水看，水色清白，分析含油都在35PPm以下，遠(yuǎn)小于合同保證值100PPm（Petrolite低速脫鹽技術(shù)的保證值為350PPm）。但是脫后原油含鹽為1.39Ptb（要求＜0.5Ptb）、含水為0.3%（要求＜0.2%）,二項指標(biāo)都未達(dá)到合同保證值中要求?，F(xiàn)雙方對分析方法（滴定法）、分析精度有爭議外，若在界位控制、注水量，尤其是在混合閥壓降等方面繼續(xù)摸索，可以達(dá)到＜2.5ppm含鹽要求，并力爭達(dá)到合同保證值要求。四、從電脫鹽基本概念，對高速電脫鹽技術(shù)的討論1、電位梯度E聚集力公式為f=bεE2d2(d/a)4電分散關(guān)聯(lián)式d=C2/E2σ說

5、明當(dāng)E增高時，電場使微小水滴聚集加強，同時大水滴分散的作用也增強，f表示直徑為d，中心距為a的兩個分散水滴間的靜電力。實踐表明：E=1~2千伏/cm范圍內(nèi)，聚集居主要地位，脫鹽效率η隨E增大而顯著提高。但在E＞2時，分散作用逐漸增強，增加E時，η提高很少，而電耗q卻隨E增強而迅速增大。q與E的關(guān)系為：q=108／b(τKE2+τ’K’E’2)度/米3原油8τ、τ’為原油在強、弱電場中停留的時間（分）K、K’為原油在強、弱電場中平均體積導(dǎo)電率Ω/cmE、E’為原油在強、弱電場中的電位梯度（KV/cm）由上式可見，本廠Ⅲ套常減壓原油處理量很大，則電場停留

6、時間短，電耗低。同時降低E是節(jié)能的關(guān)鍵，現(xiàn)各煉廠E值為0.8~1.5KV/cm范圍（若不注破乳劑，則E應(yīng)選擇為1500V/cm以上）。該技術(shù)設(shè)計電場強度為825V/cm，每個脫鹽設(shè)備的預(yù)期負(fù)荷為45KW，而實際電耗約為28.25KW，節(jié)電效果十分明顯。2、原油在強電埸停留時間τ與極板距離b關(guān)系式為b=ws.τ其中ws∝1/E4若E選定，原油上升速度確定，ws一般為10~20cm/分鐘范圍，現(xiàn)本公司Ⅰ常為7cm/分鐘左右。Ⅲ常已達(dá)25cm/分鐘左右。顯然，停留時間是選擇極板距離的重要參數(shù)，國內(nèi)原為5~9分鐘，現(xiàn)為＜2分鐘。本公司選擇極板距離為20cm，

7、電壓為16500V，則E=825V/cm是適宜的。3、極板層數(shù)及噴頭位置四或三層極板結(jié)構(gòu)，其中三層極板送電，一是停留時間長，二是E大，電耗（q）上升，而對提高η作用不大，現(xiàn)在普遍趨勢是改為三層極板，僅中層極板送電，上下極板接地。低速電脫鹽技術(shù)設(shè)置的原油進料囗在水相，低于下極板1米，它的分配器是倒槽式或管式分配頭。而高速脫鹽技術(shù)設(shè)置的原油進料囗在每層極板之間（設(shè)三組六個噴頭）以水平方向薄片狀向四周噴出，速度不大于2.5米/秒,油、水的乳化液在兩層極板的電埸中分離，原油向上，水向下，水沒有受到原油上升的阻力，便于油水分離，水相擾動少，界位穩(wěn)定，可控制高水

8、位防止出水帶油。高速脫鹽技術(shù)的極板結(jié)構(gòu)及噴頭位置是該專利的關(guān)鍵，也極有利于節(jié)電。4、邊壁電場8極板與壁間間的