油罐自动脱水器原理分析及性能比较.pdf

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1、油罐自动脱水器原理分析及性能比较一、概述在罐区的日常操作中，油罐脱水是必不可少的一项重要工作。原油在开采、运输、装卸的过程中，都会不可避免的带进去水，必须脱水后才能进到常减压装置，否则会造成冲塔、着火（冲塔的原因是水的汽化膨胀比要比油大得多，加热汽化后，水急剧膨胀，导致分馏塔内压力过高。最后的结果是：轻则原油直接冲到各个分馏管线中，污染管线，重则将分馏塔塔或管线冲裂，热油喷出，导致着火）。在炼油的过程中，成品油也会因加工工艺的原因，不可避免的带水，必须脱水后才能出厂销售。长期以来，石化系统主要靠人工完成脱水的工作。人工脱成品油罐的水

2、时，因为水和油的颜色区别小，都是无色透明的液体，脱水主要依靠经验观察是否已经脱完。（因为水比油重，水和油落到池子中的声音不一样；因为水的表面张力比油大，水滴落到地面成珠状，油落到地面是发散的。）人工脱水劳动强度大，脱水带出的有毒气体会对人体造成一定的伤害，并且，脱水的可靠性完全建立在操作工的责任心上。不少单位都因为脱水操作工的失误造成过跑油或冲塔甚至着火的事故。随着技术的不断进步，各个厂家开发出了各式各样的自动脱水器，完成油罐的脱水工作，并且已经得到了普遍的应用。采用自动脱水器，可以减轻工人的劳动强度，避免有毒有害气体对人体造成伤害

3、。自动脱水在任何环境条件下（刮风、下雨、严寒酷暑、白天黑夜）都可以工作，连续脱水，脱水速度快，可以减少原油在罐中的停留时间，节约企业的财务成本，可以提高罐区自动化的水平，加强管理手段，提高管理水平。油罐自动脱水，看似一个很简单的问题，很多厂家也采用简单的密度差的原理，利用简单的机械浮球解决了轻质油罐的自动脱水问题。但是由于原理的局限性和结构的缺陷，这种脱水器不能很好的解决原油、重油和污油的自动脱水问题。二、可用于油罐自动脱水的各种原理1、油和水的特性差异油罐脱水的原理都是建立在油和水的特性差异基础上的。经初步分析，油和水有以下13个

4、方面的特性差异：（1）气味差异。油和水有明显的气味差异。（2）表面张力差异。水的表面张力比油的大，因此，油的扩散能力、渗透能力都比水的强。水落到地面成珠，油落到地面发散。（3）颜色差异。水和成品油特别是轻质油的颜色差异不大，但是和原油的颜色差异较大。（4）密度差异。一般油都比水轻。水落到脱水池的声音和油的不一样。机械浮球式的脱水器就是根据油水密度差设计的。浮球式接点开关油水界位计、微差压式油水界位计、磁致伸缩式油水界位计、伺服式油水界位计等，都是利用密度差的原理设计的。人工脱水一般都是利用油和水的这四个特性差异来判断水是否已经脱完。

5、（5）电导率差异。油是不导电的，而从油品中的沉降出来的水因为含有盐，因此具有很强的导电能力。通过测量两个极板之间的电阻，就可以判断油水界面。（6）介电常数差异。一般水的介电常数是油的45倍左右。电容式油水界位计、射频导纳油水界位计都是利用这一原理设计的。（7）导光性能差异。根据油和水具有不同的光透过率，可以设计对射式光电油水界位计。油和水具有不同的光折射率。如果光在水中发生全反射，则在油中将发生折射。光纤油水界位计就是利用这一特性设计的。（8）导热系数差异。水的导热系数比油的要大得多，也就是水传热比油快得多。如果对一热敏电阻（负温度

6、系数）通一恒定电流使其发热。热敏电阻处于水中时的电阻值会比处在油中时大，热敏电阻两端会有不同的电压值。（9）微波吸收能力差异。水对电磁波，特别是微波，有很强的吸收，而油对电磁波的吸收很小。（微波炉就是利用微波的这一特点来加热食物的。微波炉也只能加热含水的食物）。根据这一特性，可以检测油水界面，还可以检测油中的水含量。还可以利用微波加热的方法检测油水界面。微波只对水有加热作用，对油没有加热作用。从二次脱水罐的某一位置用一根细的非金属管采样，对流过采样管的介质采用微波加热，同时检测流出采样管的介质的温度。如果温度较高，则流出的是水，温度

7、较低，则流出的是油。用此方法就可以检测油水界面。微波除了能被水吸收外，还具有直线传播、遇到金属被反射的特点。脱水器中的微波收发探头发射微波，当发射的微波被脱水器的金属壁反射回来被探头检测到时，说明探头周围的介质是油；探头检测不到发射出去的微波时，说明探头周围的介质中含有水。（10）比热差异。水的比热比油的大得多。因此对同样体积的水和油，用同样的功率加热，油的温度上升快。从二次脱水罐的某一位置用一根细的保温管采样，对流过采样管的介质直接加热，同时检测流出采样管的介质的温度。如果温度较低，则流出的是水，温度较高，则流出的是油。用此方法也

8、可以检测油水界面。（11）超声方法。水和油对一定频率的超声波的吸收和反射不同。方法有多种，如脉冲回波法、共振法、频差法以及声衰减法等，其中应用最多的是脉冲回波法。（12）热值差异。油是可以燃烧释放热量的，而水不能。因此采用“冷焰反应”