中国石油哈尔滨石化公司 黑龙江省哈尔滨市 150056
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。经统计分析，2018年电脱盐排污正常取样油质量浓度均值为1189mg/L，合格率62．46%，而抽查样油质量浓度均值为5777mg/L，合格率仅有2．60%，由此看出，装置现有的电脱盐罐容积无法满足生产要求的总停留时间、电场停留时间以及罐体最大截面处上升速度，导致电脱盐系统油水分离效果差，排污颜色间歇性发黑且带有较多杂质，含油值严重超标，给车间的安全环保运行带来巨大的压力。
3一级电脱盐罐电场结构及配套电源改造
3.1改变一级电脱盐罐第四层电极板安装形式
将第四层极板从支撑形式改造为悬挂在第三层接地极板上，通过电极板的改造消除支撑件对电场的影响，在不影响电流情况可将界位控制提高5%，增加水停留时间，改善排水发黑情况。改造前后两种结构对图如图1：
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图1 一级电脱盐电极板构造
3.2改变一级电脱盐罐配套电源系统
将原有一级电脱盐罐的100%全阻抗电源改造成智能响应控制电源，变压器电压由6000V改为380V，增上PLC控制系统。取消了内置在变压器内的100%电抗器，降低了损耗在电抗器上的电压，减少了无用功消耗。智能响应电源通过调整可控硅的导通角来达到调压的目的。在人机界面上可以设定变压器的运行模式及运行电压，运行模式有恒压模式和调压模式，恒压模式就是变压器在某个恒定的电压下运行，调压模式就是变压器的运行电压在有规律的变化。一旦运行模式及电压设定好后，智能响应电源将按照设定好的程序运行。运行电流电压通过变送器反馈到PLC及可控硅控制器进行闭环控制，以保证智能响应电源严格按照设定的参数运行。全阻抗变压器随着电流的升高，变压器输出电压在降低，当电流达到额定电流时，电压已经降到接近零了；智能响应变压器，随着电流的升高电压也在降低，当降低的幅度远远小于全阻抗变压器，在电流达到额定电流时，电压仅仅降低了30%。我们需要在大电流时场强保持一定的强度，提高破乳、聚集的能力。在全阻抗电源运行电流大时，由于变压器实际输入到罐内的电压很低，其有效场强很低，如果使用智能响应电源，在达到同样有效场强时的运行电流会很低，有效的降低了电脱盐的能耗。
4常减压装置电脱盐系统的优化与改造分析
4.1合理运用电场强度
现阶段，在电场的作用下，乳化液滴间的聚结力与电场强度之间存在明显的比例，以正比的关系存在关联，而对与乳化液滴间的直径来说，其与电场强度以反比的关系存在关联，因此在该工序中通过合理的控制电场强度可以促使水滴的聚集作用得到优化，从根本上提升其脱盐效果，但也存在一定的负面影响，如果电场的强度过高，将造成明显的电分散情况，使水滴分解为更为微小的水滴，降低其凝聚性，阻碍水滴凝结。通过公式F=6εE2d2（d/D）4可知，当E=0.7-1.5kV/cm时，其聚集占主导地位，E与脱盐效率η之间存在明显的正比关系，当E增大时其η明显增大。当E＞2kV/cm时，由于分散作用增强影响，E与脱盐效率η之间存在明显的反比关系，当E增大时其η明显降低，但此时得电耗呈现出增大的趋势，因此在电脱盐过程中，工作人员应合理的分析电场强度产生的影响，以保证其脱盐的效果。与此同时，还应合理选择破乳剂，明确其种类类型对脱盐效果产生的影响，对于不同的原油来说，现阶段需要的破乳剂的成分要求不同，因此需要针对现阶段破乳剂的类型与用量经过严格的计算才能确定，以发挥出破乳剂的作用。
4.2改造水冲洗系统
电脱盐罐油水界位是电脱盐运行过程中的重要操作参数，是由射频导纳界位检测设备测量得到的，其抗干扰能力较弱，当油水界位乳化严重时，测量偏差较大。油水界位的准确测定对电脱盐操作至关重要，因此，恢复电脱盐罐看样管线，在必要的情况下使用并观测罐内油水界位，是最简易可靠的操作方式。电脱盐运行过程中，原油携带的泥沙等固体杂质逐渐沉积到电脱盐罐体底部，使得油水界位的零位升高，有效容积降低。为防止固体杂质越积越多，需要对电脱盐罐进行定期在线反冲洗，及时将杂质排出罐外。此次改造使用的是在试验和工业装置上都取得较好效果的V型水冲洗喷嘴。
4.3超声波－电脱盐技术
超声波-静电放电原理基于超声波运动，利用各种水动力介质产生的位移效应破坏流体动力形成的液压液，用于盐水分离。采用超声波消毒技术，可以稳定系统运行，避免突然停机对设备的影响，减少对其他设备的影响。此外，泄漏的脏水中不含乳剂，污水净化和处理成本大幅下降，同时保护环境。
结束语
综上所述，在当前的时代背景下，常减压蒸馏电脱盐系统逐渐受到人们的重视，该系统是原油处理的第一道工序，直接影响后续的处理，因此应合理开展创新，完善现有的技术，优化其技术工艺，保证脱盐的整体效率与质量提升，对参数进行调整，优化电脱盐系统，保证其稳定性，实现装置的稳定运行，提升生产效率与生产质量，并降低成本，实现行业的可持续发展。
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