三十、高速电脱盐技术

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1、高速电脱盐技术特点及运行考核中国石化镇海炼油化工股份有限公司袁樟永Ⅲ套常减压电脱盐系统改造设计为解决场地小的问题，并根据应用新技术的要求，采用高速电脱盐工艺，即引进了Petrolite公司电脱盐专利技术。该专利技术的工艺流程基本和国内的流程相同（不另列简图）。该技术对比本公司Ⅰ套常减压87年引进的Petrolite技术又有了新的突破。其中最关键的专利点是在原油分配器的结构设计及原油进入电场位置的确定上。开工考核表明，该结构及整个电脱盐技术是成熟的，尤其适合于较宽重度和粘度范围的原油脱盐。高速电脱盐技术的成功投用，为集团公司组织攻关的《开发原油深度脱盐

2、技术，确保渣油加氢原料合格》课题提供了借鉴经验。本文从电脱盐的设备、调试、考核等方面进行论述。一．引进的主要设备1、电气设备：⑴、100%电抗变压器⑵、电极组件⑶、支承绝缘子⑷、引入线绝缘套（聚四氟乙烯）2、仪表设备⑴、电容探头及其界位仪⑵、安全浮子开关⑶、手动/自动混合阀3、工艺设备⑴、原油进罐分配器及出囗收集器⑵、沉渣冲洗管和喷咀二、静态调试及投用8电脱盐内外部设备安装由外商直接指导，外商第二次耒公司主要是对电源设备相测试或短路测试；开路测试。电气调试同时对安全浮子开关进行闭合、断开试验，符合安全运行要求后即封闭人孔。此后，在无外商到场情况下，按

3、开工方案于11月5日引原油进电脱盐罐，随后注破乳剂、送电、注水及控制界位、调节混合阀压降等，实现安全投用一次成功。电脱盐主要操作条件见附表1。三、合同考核经中外双方商定，于11月9日14：00~12日14：00对电脱盐系统进行72小时考核。考核油种为沙中油，日均加工量16288吨，由于为先满足生产高等级道路沥青的需要，加工量尚未达到800万吨/年的满负荷要求。具体操作条件和化验分析数据见附表1、表2。从操作条件看，脱盐温度134℃、注水量6.2%、注破乳剂5.3PPm、水位控制稳定（界位在60%左右）、送电正常且电耗约为0.08度/吨,达到国内先进水

4、平。尤其从脱出水看，水色清白，分析含油都在35PPm以下，远小于合同保证值100PPm（Petrolite低速脱盐技术的保证值为350PPm）。但是脱后原油含盐为1.39Ptb（要求＜0.5Ptb）、含水为0.3%（要求＜0.2%）,二项指标都未达到合同保证值中要求。现双方对分析方法（滴定法）、分析精度有争议外，若在界位控制、注水量，尤其是在混合阀压降等方面继续摸索，可以达到＜2.5ppm含盐要求，并力争达到合同保证值要求。四、从电脱盐基本概念，对高速电脱盐技术的讨论1、电位梯度E聚集力公式为f=bεE2d2(d/a)4电分散关联式d=C2/E2σ说

5、明当E增高时，电场使微小水滴聚集加强，同时大水滴分散的作用也增强，f表示直径为d，中心距为a的两个分散水滴间的静电力。实践表明：E=1~2千伏/cm范围内，聚集居主要地位，脱盐效率η随E增大而显著提高。但在E＞2时，分散作用逐渐增强，增加E时，η提高很少，而电耗q却随E增强而迅速增大。q与E的关系为：q=108／b(τKE2+τ’K’E’2)度/米3原油8τ、τ’为原油在强、弱电场中停留的时间（分）K、K’为原油在强、弱电场中平均体积导电率Ω/cmE、E’为原油在强、弱电场中的电位梯度（KV/cm）由上式可见，本厂Ⅲ套常减压原油处理量很大，则电场停留

6、时间短，电耗低。同时降低E是节能的关键，现各炼厂E值为0.8~1.5KV/cm范围（若不注破乳剂，则E应选择为1500V/cm以上）。该技术设计电场强度为825V/cm，每个脱盐设备的预期负荷为45KW，而实际电耗约为28.25KW，节电效果十分明显。2、原油在强电埸停留时间τ与极板距离b关系式为b=ws.τ其中ws∝1/E4若E选定，原油上升速度确定，ws一般为10~20cm/分钟范围，现本公司Ⅰ常为7cm/分钟左右。Ⅲ常已达25cm/分钟左右。显然，停留时间是选择极板距离的重要参数，国内原为5~9分钟，现为＜2分钟。本公司选择极板距离为20cm，

7、电压为16500V，则E=825V/cm是适宜的。3、极板层数及喷头位置四或三层极板结构，其中三层极板送电，一是停留时间长，二是E大，电耗（q）上升，而对提高η作用不大，现在普遍趋势是改为三层极板，仅中层极板送电，上下极板接地。低速电脱盐技术设置的原油进料囗在水相，低于下极板1米，它的分配器是倒槽式或管式分配头。而高速脱盐技术设置的原油进料囗在每层极板之间（设三组六个喷头）以水平方向薄片状向四周喷出，速度不大于2.5米/秒,油、水的乳化液在两层极板的电埸中分离，原油向上，水向下，水没有受到原油上升的阻力，便于油水分离，水相扰动少，界位稳定，可控制高水

8、位防止出水带油。高速脱盐技术的极板结构及喷头位置是该专利的关键，也极有利于节电。4、边壁电场8极板与壁间间的