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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%。
提高电脱盐合格率的措施本发明属于原油加工常减压装置电脱盐技术领域，具体涉及一种提高电脱盐污水排放合格率的方法。
在电脱盐罐污水排放处增加一组旋流分离器，将油水进行分离，分离出的净化水直接就近排入地下污水处理系统，将回收含水油泥及未分离的油水混合物排入缓冲罐，通过离心泵将罐内油泥输送到延迟焦化装置进行回炼。
本发明采用撬装设备即旋流分离器，将油水分离，再将分离的油泥输送到延迟焦化装置回炼。
流程简捷，现场操作方便，在总控DCS操作台可以对新增设备进行有效监控，设备可随时在线切除进行检维修不会对其它系统造成影响;保证电脱盐污水排放达标，减轻下游污水处理压力，同时回炼油泥降低原油加工损耗。
权利要求书1.一种提高电脱盐污水排放合格率的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在电脱盐罐(1)污水排放处增加一组旋流分离器(2)，分别为一次分离器、二次分离器，将油水进行分离;2)将分离出的净化水直接就近排入地下污水处理系统;3)在旋流分离器(2)后面安装缓冲罐(3)，将旋流分离器(2)分离出的油泥及油水混合物排入缓冲罐(3);4)在缓冲罐(3)后面安装一组离心泵(4)，将缓冲罐(3)内油泥及油水混合物经离心泵(4)增压后输送到延迟焦化车间。
说明书一种提高电脱盐污水排放合格率的方法技术领域本发明属于原油加工常减压装置电脱盐技术领域，具体涉及一种提高电脱盐污水排放合格率的方法。
背景技术原料预处理车间常减压装置年原油加工量由500万吨/年改造为600万吨/年，而电脱盐设备是按500万吨/年的原油加工能力所设计，故目前电脱盐设备已处于满负荷运转，工艺调整余地小，当原油混配变化大或原油品质降低时，易发生电脱盐排水含油超标现象，一方面会导致下游污水处理装置处理难度大，难以满足环保排放的要求，另一方面增加装置原油加工损耗。
因此电脱盐系统迫切需要提高污水排合格率。
发明内容本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提出了一种电脱盐污水排水经过二次处理使污水中油含量降低，满足环保排放要求，同时对油泥进行回炼的具体方法。
原油电脱盐的基本原理存在于原油中的水和溶于水的盐份，一般可以通过洗涤罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降来脱去水和盐，但是由于原油中的水与油是以乳化液的小水滴形式存在时，仅靠此法来脱水和脱盐，则效率低，效果差，难以脱净，不能满足炼油厂深度加工对原油品质指标的要求。
国内外技术专家仔细深入地研究了原油中以乳化状态下存在的小水滴在原油中运动的种种特性，提出了施加高压电，加破乳剂，加温和注水混合等一系列综合措施与技术参数，借助物理凝聚与分离相结合的方法，可以达到高效脱净原油中水和盐的目的。
一、原油中微小水滴的受力与运动分析在原油电脱盐过程中，原油和水（含盐）的分离主要还是依靠油水密度差的重力沉降来实现的，但是这个密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降时受到可观的阻力，影响分离速度。
根据斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介质（原油）中沉降时受到的摩擦阻力可以表示为：F=6πηru式中：f 为粒子在沉降中受到的摩擦阻力η为介质粘度系数r 为粒子的半径u 为粒子的沉降速度而在粘稠的介质（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度 u 又可以表示为：式中：d 为粒子直径△p 为油水密度差g 为重力加速度可见，增大油水密度差△p 和减小分散介质的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又与水滴直径平方成正比，所以在原油电脱盐中，我们要力图控制各种因素，创造条件使微小的水珠聚结变大，加速水滴沉降的油水分离过程。
二、破乳剂对原油电脱盐的作用微小水珠聚结变大成大水滴的主要障碍是其表面有一层坚固的乳化膜，而破乳剂具有亲水亲油两种基因结构，它比乳化剂形成乳化膜具有更小的表面张力和更高的表面活性，使用破乳剂更可破坏乳状液的稳定性，使小水珠易于聚结。
乳化液的具体特性与原油及其中存在的乳化剂有关，目前国内外尚无广谱效力的破乳剂可供工业上通用，因而对每一种原油而言，均要通过具体的实验评价，才能选出一种（或几种）有针对性的有效破乳剂型号，其评选的标准是破乳速度快，油水界面清楚，脱后油中含水少，脱出水中含油少，用量少，价格低，毒性小。
原油电脱盐成套技术及设备1. 概述随着炼油加工工艺的发展，原油电脱盐/脱水工艺在炼油厂中的地位已经由单一的防腐手段而跃为原油预处理工艺，这就对电脱盐/脱水技术提出了更高的要求。
而在油田、海上原油的开采过程中，由于注入了大量的水和乳化剂，使得原油含水比较高，油水乳化程度严重，而且根据油田开发年限和强化开采方式不同，原油含水的变化范围也比较大，原油脱盐脱水的难度也越来越大，国内许多炼油厂电脱盐装置的运行已不能满足集团公司规定的技术指标（即原油脱后含盐≤3mg/L，脱后含水≤0.3%），必须开发出更加高效的电脱盐成套技术，以达到集团公司要求指标。
原油电脱盐（水）是原油经过电脱盐（水）装置，在电场、破乳剂、温度、注水混合等因素的作用下，破坏乳状液，实现油水分离的过程。
我们开发的新型高效电脱盐/脱水成套技术，其特点是原油在电场内停留时间长，电场分布合理，脱盐效率高，而且能降低电耗，适用于各种原油的脱盐、脱水。
同时还开发了系列破乳剂，适用于多种原油的破乳脱水。
本项技术共获中国专利5项：专利号ZL00125911.3、ZL93216713.6、91229941.X、ZL91100633.8、ZL92113219.0。
获中国石化集团公司科技进步一等奖1项、二等奖1项、三等奖3项，“原油深度脱盐成套装备与技术”获九五年度中国新产品发明(展)金奖。
2.SHE-2型电脱水/脱盐罐（专利号：00125911.3）根据原油电脱盐脱水的过程及基本原理，在大量的实验室研究的基础上，我们开发了新型平流鼠笼式结构的电脱盐脱水技术。
该专利技术的特点是在电脱盐罐内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2～3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。
与原有电脱盐技术相比，该电脱盐罐具有如下优点：a.由于电极组合件由2～3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。
电除盐技术
电除盐技术是指利用电解原理去除水中的盐分。
这种技术在海水淡化、污水处理、水质净化等领域有广泛应用。
电除盐技术主要利用电解过程中的电能将水中的盐离子分离出来。
具体操作时，将两个电极（阳极和阴极）插入含有盐分的水中，通电后，阴极会吸引盐离子，而阳极会引起水分子分解生成氧气。
通过这种方式，可以将水中的盐分去除。
电除盐技术相对于传统的水处理方法具有许多优点。
首先，它是一种物理方法，不需要使用化学药剂，对环境友好。
其次，电除盐技术能够高效地去除水中的盐分，使得海水淡化和污水处理更加方便快捷。
此外，该技术还可以根据具体需求调节电解过程中的参数，实现根据需要调整水质的功能。
然而，电除盐技术也存在一些限制。
首先，该技术对能源需求较大，需要大量的电力供应。
其次，电除盐技术在处理含有大量溶解固体或有机物的水体时效果较差。
此外，由于该技术还处于发展阶段，其设备和操作成本较高。
综上所述，电除盐技术是一种应用广泛的水处理方法，具有高效、环保等优点，但也存在一些局限性。
随着科学技术的进步和发展，电除盐技术有望在将来得到进一步的改进和应用扩展。
《《信息检索与网络资源利用》》电脱盐技术进展学生姓名：朱伟学号：1303010527专业班级：化学工程与工艺1305指导老师：孙昱东2014年9月4日电脱盐技术进展摘要分析了电脱盐技术的现状与发展，介绍了电脱盐技术的工作原理以及在各方面上的应用，如：原油脉冲电脱盐、高速电脱盐、超声波电脱盐等，分析其优点与缺点，用电脱盐技术时充分考虑各方面因素，以实现装置的长期使用和安全运行，并且提高电脱盐的效率。
介绍了国外炼油厂原油电脱盐的基本状况及最新技术动态；概述了国内原油电脱盐技术发展状况及应用水平，指出国内电脱盐技术在某些方面已达到国际先进水平。
同时对国内电脱盐技术的发展趋势进行了分析。
关键词：电脱盐技术；原油；效率；应用；Progress electric desalination technologyAbstractAnalysis of the current situation and development of electric desalting technology, introduces the principle of electrical desalination technology and in the application of the parties to the surface, such as: pulsed electric desalting crude oil, high-speed electric desalting, ultrasonic electric desalting, etc., to analyze its strengths and weaknesses, electricity fully consider various factors when desalination technology in order to achieve long-term use and safe operation of the device, and to increase the efficiency of electric desalting.Keywords：electric desalting technology; crude oil; efficiency; application;目录第1章前言 (1)第2章电脱盐基本知识及发展 (1)2.1 电脱盐基本知识 (1)第3章电脱盐技术的应用 (3)3.1原油电脱盐技术 (3)3.2高速电脱盐技术 (6)3.3超声波电脱盐技术 (8)第4章结果分析与讨论 (10)参考文献 (11)第1章引言原油深度加工对原料金属含量的严格要求，装置生产周期延长对设备连续无故障运行的相应要求，原油劣质化导致脱盐脱水难度加大等因素，使得原油电脱盐在炼油厂越来越受到重视。
第25卷第1期2007年2月天 然 气 与 石 油N atural G as And OilV ol.25,N o.1Feb.2007 收稿日期:2006206201 作者简介:何晓莉(19672),女,陕西富平人,工程师,学士,毕业于西北大学,主要从事炼油技术工作。
电话:(0911)3811183。
电脱盐技术改造何晓莉(延安炼油厂,陕西洛川727406)摘 要:降低原油脱后含盐已成为减缓后续设备腐蚀、为催化裂化装置提供优质原料的重要手段之一。
通过采用交直流电脱盐新技术及一系列工艺改进,在延安炼油厂180×104t/a 常压蒸馏装置的电脱盐单元实现了深度脱盐,保证了常压蒸馏装置和催化裂化装置的高效、平稳、长周期运行。
关键词:原油含盐;电脱盐;技术改造;交直流电场文章编号:100625539(2007)0120043203 文献标识码:B0 前言延安炼油厂现在运行的180×104t/a 常压装置原设计100×104t/a ,1993年8月投产,电脱盐采用三级交流技术和水平电极板形式。
1997年装置扩能改造为150×104t/a ,脱盐系统未做改动,原油脱后含盐8～15mg/L ,无形中增大了常压装置剂耗,加剧了后序设备腐蚀,甚至影响到催化裂化工况。
2004年装置扩能改造为180×104t/a ,在脱盐罐容积不变的情况下对降低原油脱后含盐方面提出了更高的要求。
1 电脱盐单元近几年采取的改进措施111 改善脱盐注水水质把电脱盐注水由新鲜水改为软化水,并增加电脱盐罐底反冲洗次数至每周1～2次,减缓原油中所携带泥沙在罐底的沉积,增大罐内有用体积。
112 调整一、二、三级破乳剂注入量因一级电脱盐破乳剂在进装置处注入,二、三级在罐前注入,注入点压力等级相差大,就将破乳剂注入由三级同泵同压注入改为一级专泵注入,二、三级共同注入,精细控制各级破乳剂注入量。
113 破乳剂进行筛选筛选适合延安炼油厂原油性质和操作工况的破乳剂,先后进行了BP -2040,G T -940,FT -9302的装置试验及应用。
114 电脱盐攻关1998年由延安炼油厂总工办和车间技术人员组成电脱盐攻关小组,经过半年多的现场调节摸索,筛选出较适合延安炼油厂原油性质的电脱盐运行参数,使原油脱后含盐降低到4～5mg/L [1],但仍未达到310mg/L 以下的要求。
115 技术改造2002年11月,借鉴同类装置的经验,经过充分论证,采用长江电脱盐公司研制的高效交直流电脱盐技术,进行了技术改造;同时将油水界位测量由微差压界位计改为更先进、可靠的双法兰式;扩大了一、二级注水流量表的量程。
116 增加静态混合器,提高混合强度由于1998年原油含泥砂较大,经常堵塞静态混合器,于是把静态混合器移到副线上,原油便分两路经过静态混合器和混合球阀进入脱盐罐,降低了原油与水、剂的混合。
据电脱盐公司有关专业人士的技术交流,油水混合的不充分也影响脱盐效果。
2004年检修,增加一台静态混合器与混合球阀串联,以增加混合强度调节的灵活性。
117 更换注水、注破乳剂机泵及管线2004年检修,更换了注水泵和注破乳剂泵,更新了注破乳剂线(DN20改为DN25)和注水罐的补水线(DN50改为DN80),2005年装置检修更新了注水线,增大了注水量和破乳剂量,满足了大加工量下对注水量和破乳剂量的需求。
2 交直流电脱盐技术特点a.交直流电脱盐罐内电场自下而上分为交流弱电场、直流弱电场和直流强电场三部分。
b.电极板为垂直吊挂的多组极板,正负极板间隔排列。
c.交直流电脱盐采用了单相半波整流直流电源设备,直流电源回路中正负极板均为半波电压,两极板间并不直接构成电源回路,只是在放电过程中极板间才有导电电流,从而大大降低了电耗。
d.交直流电压可以方便地转换,输出电压分五个档,可以根据原油性质需要灵活调节、有效控制。
3 改造后运行情况操作参数优化见表1。
表1 电脱盐运行参数 项 目一级脱盐二级脱盐三级脱盐注水率/(%)655注破乳剂量/10-6302020脱盐温度/℃110～130混合压差/MPa0.050.060.06电位梯度/V・cm-1826956956油水界位/(%)505555经过近半年的平稳运行,电脱盐效果明显改观,原油脱后含盐不断降低,2003年6月,原油脱后含盐小于5mg/L的合格率已达100%;8月,脱后含盐小于4mg/L的合格率达到100%;2004年脱后含盐小于315mg/L的合格率达到100%;2005年在加工近180×104t的情况下,脱后含盐大都在310mg/L 以下,见表2。
表2 2003年、2004年、2005年脱盐合格率比较项 目2003年2004年2005年脱盐合格率/(%) <5mg/L85100100 <315mg/L60100100 <310mg/L309699脱盐率/(%)809599加工量/104t121159.9179.24 分析讨论在相当的操作工况下,交直流电脱盐效果明显优于交流电脱盐,原因有以下几个方面。
411 两级弱交、直流电场作用脱盐过程中,电场之外空间的油中含盐水滴靠与水洗水碰撞、聚集,凭借油水比重差在重力作用下自然沉降脱除,效果必然甚微。
而在电场中,原油中微小水滴受电场极化作用聚集成大水滴的过程几乎是瞬时完成的。
根据水滴在油中沉降速度公式———斯托克斯公式:V=Kg(ρw-ρo)D2/μo式中 K———常数;g———重力加速度;ρw———水密度;ρo———油密度;D———水滴直径;μo———油的粘度系数。
可知在一定原油性质及温度下,水滴直径D快速增大,极大地促使了水滴在油中迅速沉降分离,原油中的盐分溶于水中随之被脱除。
理论和实践都证明电场是脱水脱盐的主要场所。
原交流电脱盐采用三层水平极板,中间送电,自下而上分别为弱交流电场和强交流电场,弱交流电场强度约为强交流电场的1/2。
现用的交直流电脱盐采用垂直多组极板,电场自下而上分为弱交流电场、弱直流电场和强直流电场,且极板间距可调,油水界位也可调,即弱交流电场强度可调,形成不同电场强度的电场梯度。
实验研究表明,在电脱盐过程中,85%～95%的水是在弱电场中聚结沉降的,弱电场中不会出现水滴的电分散现象,因而不但有较稳定的脱水脱盐率,而且电耗低。
交直流电脱盐罐中44 天 然 气 与 石 油2007年两级交流、直流弱电场,使原油在弱电场中有足够的停留时间而充分脱出含盐含水。
412 “电泳”现象原油自下而上垂直穿过直流弱、强电场时,油中极化水滴会产生水平“电泳”现象,与重力作用下自由沉降水滴碰撞、聚结机率增加。
“电泳”还可促使更小的水滴抵达极板,聚结增大,有利于微小水滴的脱除,达到深度脱盐效果。
413 交流电脱盐与交直流电脱盐比较与交流电脱盐相比较,交直流电脱盐存在着一个强度介于强、弱电场之间的过渡电场,既能增加中小偶极化水滴左右移动的推动力,又能避免因水滴链接而引起的瞬间电场短路现象,为提高强电场强度和注水量增大创造了条件,且现用的全阻抗变压器也能耐短时间内强大短路电流冲击。
414 加强工艺操作,降低脱后含盐制定严格的工艺参数,加强技术监督和现场操作检查,加大考核力度。
增强职工责任心,从而使电脱盐装置在较科学、稳定的工况下运行,实现了深度脱盐目标。
5 经济效益511 直接经济效益a.交流电脱盐的单级电耗为017kWh/t原油,交直流的单耗为0118kWh/t原油,单级节电0152 kWh/t原油,电费按0135元/kWh,2005年加工原油180×104t,年节约资金98万元。
b.采用新技术,严格工艺参数,年节约破乳剂415t,单价按10000元计,节约资金415万元。
512 间接经济效益a.常压渣油含盐降低,可以减缓后序设备的腐蚀,延长装置平稳运行周期。
b.催化原料(即常渣油)含盐量降低,根据资料介绍,在一定程度上可以提高催化裂化轻质油收率,降低催化剂单耗[2],提高装置效益。
6 存在问题及建议611 回注效果不明显脱盐三级排水回注一、二级,有工艺流程,但试用几次效果均不理想。
原因是100℃以上的回注水使泵发热太厉害,不能持续运转。
目前采用的破乳剂均为水溶性,单级使用率较低,大量随排水流失,约75%～85%[3]。
单级注水单级排,排水中盐含量远达不到饱和,导致剂耗高,也造成软化水的浪费。
在这方面应该进一步做工作,恢复回注水工艺。
612 开停工频繁由于原油库存、停电等原因,该装置开停工频繁,影响脱盐系统的平稳运行,应加强管理,减少非计划停工次数。
613 掺炼污油次数较多间断性在该装置掺炼污油,使原油性质变化太大,影响脱盐效果的稳定性。
下一步,我们应在污油来源环节上下功夫,减少污油生成量;同时进一步摸索出适合掺炼污油情况下的运行参数,保证脱盐效果的持续性。
7 结束语采用交直流电脱盐技术对延安炼油厂常压装置的电脱盐系统进行相关的技术改造,同时结合多年来电脱盐经验不断摸索调节、优化,实现了原油的深度脱盐,保证了生产装置的平稳高效运行。
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