Agar电脱盐界位优化控制系统在重油中的应用

刘胜利 李 剑

(中国石油锦西石化公司)

Agar电脱盐界位优化控制系统在重油中的应用

刘胜利 李 剑

(中国石油锦西石化公司)

介绍ID200界位探测仪的结构组成、工作原理与性能参数，介绍Agar电脱盐界位优化控制系统的组成与安装。在重油中的应用结果表明：用ID200界位探测仪控制油水界位时反应灵敏，排出的废水完全达标。

ID200界位探测仪 油水界位 电脱盐 重油 射频导纳界位仪

原油在进入蒸馏前，首先要对它进行脱盐脱水处理，以保证原油的正常加工[1]。目前，我国各大炼油厂采用电脱法对原油进行脱盐脱水处理，该方法具有高效、快速、处理量大及脱盐脱水程度高等优点，被广泛应用于原油乳状液的脱盐脱水处理中[2]。随着我国原油重质劣质化和老化乳化问题的日益严重，致使电脱盐操作受到了极大的影响，不仅降低了脱盐效率和脱后原油含盐合格率，而且给设备的防腐和原油的二次加工带来了诸多问题[3]。为此，某企业于2016年检修期间对其电脱盐设备进行了技术升级改造，安装了Agar电脱盐界位优化控制系统，该系统主要由ID200界位探测仪组成，通过控制油水界位和检测油水浓度，使电脱盐系统得到进一步优化[4]。

1 ID200界位探测仪

1.1结构组成与工作原理

ID200界位探测仪由控制箱、传感器、密封室和变送器组成，其工作原理是微波能量吸收技术[5]。通过界位探测仪传感器的天线端发射一个6MHz的频率信号，该信号被天线周围的介质吸收，根据信号被吸收的量，对应产生一个与吸收率相关的电流值。如果介质中水的成分多则对频率信号吸收的多，相应变送器输出的电流就大。变送器输出的电流是原始信号，经控制箱内的控制器调整成标准的4～20mA模拟信号输出(4mA对应的水体积分数为0%，20mA对应的水体积分数为100%)[6]。当油水界面清晰时，信号随着界面的改变而改变。在乳化液中，信号随着水体积分数的变化而变化[7]。

1.2性能参数

ID200界位探测仪的性能参数如下：

工作温度 0～149℃，最高温度232℃

环境温度 -20～55℃

压力等级 300psig(1psig=6.895kPa)，最高可达3 000psig

探针材料 316不锈钢(其他材料可另行定制)

输出信号 4～20mA

防爆等级 ExiaIIBT4(可按用户要求定制)

2 Agar电脱盐界位优化控制系统组成与安装

电脱盐罐上共安装了两根ID200探针，这两根探针组合成电脱盐界位优化控制系统。

Agar电脱盐界位优化控制系统的安装示意图如图1所示。1#探针主要作用是检测油水界面，该探针与电脱盐的排水阀联锁，通过检测到的含水量来控制阀门开度，既能保证排出的废水达标，又能够让界面保持平稳，提升装置处理量[8]。其安装方式为斜45°角插入电脱盐罐内，通过密封室与球阀相连，安装密封室的优点在于探针可以在线插拔，即使罐内正在运行也可以通过密封室对探针进行插拔和维护操作，不影响生产，并且密封室有双密封功能，保证介质不会泄漏。

图1 Agar电脱盐界位优化控制系统的安装示意图

2#探针的作用是检测电极板下方的乳化层，如果乳化层增长过快，达到报警点，探针就会给控制室发射预警信号，提醒操作人员进行增加破乳剂等操作，控制乳化层增长，防止电极板过载，保证装置的安全稳定运行。该探针的安装方式为水平插入电脱盐罐内电极板下方，同样也是通过密封室与球阀相连。

3 在重油中的使用效果

该电脱盐装置采用二级高速电脱盐技术，加工的油品为重油(黏稠)。改造前，在电脱盐处理过程中装置经常发生紊乱，为此使用了射频导纳来检测油水界位，但仍无法解决问题。此次改造时，安装了Agar ID200界位探测仪并保留原界位检测系统作为参考。装置正式运行后，由ID200界位探测仪1#探针来检测油水界位。

射频导纳界位仪得到的油水界位趋势如图2所示，可以看出，界位波动幅度较大，罐内发生紊乱时很难使之恢复平稳[9]。

图2 射频导纳界位仪得到的油水界位趋势

ID200界位探测仪得到的油水界位趋势如图3所示。可以看出，在没有使用ID200界位探测仪前，油水界位波动起伏明显；使用ID200界位探测仪后，油水界位平稳，波动幅度较小，即使人为干预界面后也可以很快控制油水界面达到新的平衡，并且不会产生大波动[10]。

从运行效果看，射频导纳界位仪具有一定的精度，但容易受粘附物和乳化层的影响，测量误差较大。ID200界位探测仪的测量值随着介质中水体积分数的增加(或减少)而发生相应的变化，反应更灵敏，现场取样化验结果表明，使用ID200界位探测仪来控制油水界位，排出的废水完全达标，测量准确、可靠、稳定性高，实现了自动控制，并且安装后实现了免维护。

图3 采用ID200界位探测仪得到的油水界位趋势

4 结束语

通过使用Agar电脱盐界位优化控制系统，采用自动控制后，电脱盐罐内油水界面波动明显减小，输出油品含水率和废水含油率保持在工艺要求范围内，特别是在重油等一些极端条件下，Agar电脱盐界位优化控制系统能够确保装置稳定运行，显著提高了电脱盐装置的处理量，减缓了工艺设备的腐蚀速率，保证了后续装置的安全平稳运行。

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[2] 乔田莉,叱干玉梅,徐小茜.电脱盐脱水效率提高的方法[J].吐哈油气,2012,(4):388～390.

[3] 黄正华.油水混合介质相对介电常数的研究[J].油气田地面工程,2000,19(2):8～9.

[4] 蒋敦艺,石相涛,闫磊.基于Agar ID200界位探测仪的储油罐自动脱水系统[J].化工技术与开发,2012,41(11):69～70.

[5] 杨莲育,刘建荣,刘静.原油破乳剂检测标准探讨[J].现代测量与实验室管理,2012,20(3):38～39.

[6] 林肖,马岩.浅谈常减压装置防腐措施[J].安全、健康和环境,2009,9(6):23～25.

[7] 王金凤,吴丽梅,陈建军,等.高速电脱盐技术的应用[J].化工科技,2008,16(6):70～72.

[8] 王淑娟.射频导纳液位计在使用中的校验方法、常见问题及解决措施[J].中国高新技术企业,2010,(36):11～12.

[9] 赵全明,刘家凯,郭涛.电脱盐系统优化操作[J].辽宁化工,2013,42(3):248～249.

[10] 戴琴荣,韩冰,宋艳伟.新型电脱盐界位优化控制系统[J].石油化工自动化,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

刘胜利(1979-)，工程师，从事仪表维护、仪表施工组织管理、仪表HSE体系管理和仪表技术协议管理工作，liushl-jx@petrochina.com.cn。

TH816

B

1000-3932(2017)11-1082-03

2017-07-20，

2017-09-16)

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