浅析如何使原油脱后含盐稳定在3mg以下

浅析如何使原油脱后含盐稳定在3mgNaCl/l以下前言电脱盐系统是常减压的第一道加工程序，其脱盐脱水效果的好坏直接影响到后续装置的正常运行。2010年6月装置采用了超声波破乳技术，脱后原油盐含量由5-16mg/L降至3mg/以下，不仅降低了电脱盐的原油加工损失率，也降低了电脱盐总排水中COD，节省了电脱盐排水的处理费用。但自从2012年初至今，在生产过程中偶尔出现脱后含盐大于3mg/l甚至更高的情况，给后续装置的平稳运行带来一定的影响。为进一步降低脱后含盐，装置在现有的工艺基础上不断改进摸索寻找新的技术及其他可行性办法。1.超声波电脱盐改造及使用情况1.1在一、二级电脱盐罐前，静态混合器与混合阀之后，各增加一条副线，分别将二组超声波作用区安装在副线上。1.2电脱盐的超声波控制均采用DCS自动控制系统。1.3超声波—电脱盐工艺流程（如图1所示）。图1超声波-电脱盐工艺流程图原油换热后，注入净化水经混合阀后分两路进入超声波作用区，超声波设备安装在进罐原油线上，经超声波作用后原油再进入电脱盐罐进行脱盐、脱水。2使用情况2010年6月1日投入试运行后，通过对近期脱后含盐数据的标定显示，脱盐效果得到很大程度的改善。以下是常减压电脱盐系统改造前后的脱后含盐对比数据：改造前改造后脱前含盐脱后含盐脱前含盐脱后含盐mg/lmg/lmg/lmg/l127.7546.16248.0132.736140.6126.94746.9372.612136.5756.32163.7682.067133.3295.41754.7822.358134.0156.23923.8792.125132.2648.84635.6072.065135.6928.93438.2952.654136.2829.00826.8522.852134.8619.98344.3262.321132.41711.56120.4862.523134.59610.34222.5722.315132.9776.92125.4182.601133.2417.59239.8432.452133.5917.81430.1442.324133.2925.52022.4832.543132.0856.48322.8532.723129.0477.91320.5932.130281.0217.46912.3762.14089.8666.87375.4622.230电脱盐改造后，操作比较平稳，脱后含盐一直稳定在3mgNaCl/l以下。但随着原油性质逐渐变差，以及工艺指标的变化，脱后含盐出现了大于3mgNaCl/l的情况，尤其是4月份原油脱后含盐共取样157次，小于3.0mg/L138次，占87.90%，小于2.5mg/L96，占61.14%，大于3.0mg/L19次，占12.10%。以下是2012年4月1日0点至4月27日0点常减压装置原油脱后含盐化验分析中的不合格情况：采样时间样品名称分析项目结果分项判定2012/4/248:00脱后原油分析盐含量4.922不合格2012/4/2120:00脱后原油分析盐含量3.511不合格2012/4/208:00脱后原油分析盐含量5.657不合格2012/4/198:00脱后原油分析盐含量4.308不合格2012/4/1820:00脱后原油分析盐含量5.692不合格2012/4/188:00脱后原油分析盐含量4.245不合格2012/4/158:00脱后原油分析盐含量3.645不合格2012/4/148:00脱后原油分析盐含量3.127不合格2012/4/138:00脱后原油分析盐含量3.626不合格2012/4/134:00脱后原油分析盐含量6.049不合格2012/4/130:00脱后原油分析盐含量3.792不合格2012/4/1220:00脱后原油分析盐含量3.561不合格2012/4/118:00脱后原油分析盐含量6.861不合格2012/4/90:00脱后原油分析盐含量42.86不合格2012/4/88:00脱后原油分析盐含量3.763不合格2012/4/58:00脱后原油分析盐含量3.908不合格2012/4/420:00脱后原油分析盐含量3.293不合格2012/4/48:00脱后原油分析盐含量3.854不合格2012/4/220:00脱后原油分析盐含量4.058不合格3分析脱后含盐大于3mgNaCl/l的影响因素3.1原料性质差（1）原油性质恶化造成电脱盐运行平稳率下降，脱后含盐波动大。原油密度越高，油水密度差越小越不利于原油脱盐脱水，脱盐效果会随着原油密度的上升会呈现下降趋势,原油密度越高的同时也经常会伴随着高的含盐量。以下是2012年3月-4月的原油收油化验分析情况，其中包含原油密度、原油含盐及原油含水。采样时间罐号原油密度原油含盐原油含水2012/3/512863.8348.9570.42012/3/811866.5671.8150.32012/3/1112868.9336.7230.52012/3/1411867.4230.4780.82012/3/2612864.3244.2870.32012/4/1112868.9336.7230.52012/4/1411867.4230.4780.82012/4/1611865.5220.1810.22012/4/1912866.2232.7240.52012/4/2812864.3244.2870.3（2）储罐罐底油，含有大量泥沙，导致电脱盐罐及管线内存积了大量固体杂质，致使电脱盐效果下降，脱后含盐升高。3.2脱盐罐区原油沉降时间短原油在脱盐罐区调和以后，延长沉降时间，有利于原油充分切水，可以使原油中所含水分和盐类物质沉降在罐底，利于脱盐脱水操作。但由于脱盐装置原油罐容量小、数量少，在用罐安排没有合理优化的情况下，常常出现沉降不足12小时的情况，造成原油含水含盐过高，影响脱盐效果。3.3玉门和吐中原油掺炼比例过高我厂原油成分复杂，包括吐哈原油、吐中原油、塔指原油、哈国原油、玉门原油（其中玉门原油包括老君庙原油、鸭儿峡原油、青西原油、石油沟原油），其中玉门和吐中原油含盐含水波动较大，给原油掺炼带来不稳定因素，因此合理调节原油掺炼比例，有利于装置长周期平稳运行。以下是常减压装置日报表中2012年4月份玉门及吐中掺炼比例情况：时间4/14/24/34/44/54/64/74/84/94/10比例81％80％84％81％87％87％87％87％89％88％时间4/114/124/134/144/154/164/174/184/194/20比例66％63％60％64％61％53％52％69％61％66％时间4/214/224/234/244/254/264/274/284/294/30比例66％68％61％66％52％62％60％71％63％73％3.4原油电脱盐温度偏低脱盐温度升高，原油粘度下降，油水界面张力减小，水滴热运动增加，有利于水滴聚集。但脱盐装置输往常压的原油一般不进行加热，只有23℃-30℃左右，同时近期原油处理量较小，换热温度低，致使原油进入电脱盐罐温度也较低。尤其在3月底—4月11日期间，电脱盐罐温度基本维持在112—115℃之间，较以往130℃的脱盐温度下降了至少15—18℃。常减压装置生产方案调整为出液压油原料时，原油进电脱盐系统温度进一步降低，最低时仅有105℃。3.5电脱盐注水量不精确：原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除原油中的盐，通常在原油中注入一定量的新鲜水，然后在超声波和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的。适量注水后有利于原油脱盐脱水，但注入水量过大，会导致含盐污水来不及沉降，反而影响脱盐效果。另一方面电脱盐罐耗电量增大，脱盐装置和常压装置的电脱盐注水自控阀漏量过大，导致不能精确调节注水量。3.6电脱盐注水水质酸性水装置净化水作为常减压电脱盐注水，净化水水质会直接影响到电脱盐的脱盐效果。正常情况下，注水呈中性或者弱酸性有利于脱盐脱水，硫化物含量小于100mg/L,氨氮含量小于300mg/L，PH中性或者弱酸性最佳。目前酸性水净化水来水硫化物13mg/L，氨氮含量9.9mg/L，PH值7.1，性质符合要求，但气味较大，颜色发黄。3.7电脱盐界面不稳定清晰的油水界面对原油有一定的洗涤作用，可以提高脱盐效果。我装置电脱盐排污阀由于漏量大、阀杆定位不合适、PID参数设置不合适等原因，导致电脱盐界面不稳定。3.8超声波发生器磁性装置电脱盐系统采用超声波破乳，根据厂家资料得知：其超声波发生器是产生超声波的核心部件，为磁性伸缩材料，在运行一个周期之后（2—3年）该材料将带有一定的磁性，从而影响超声波功率的正常运作，所以必须进行退火消磁。我装置自2010年5月启用超声波破乳系统至今，已运行接近2年时间。超声波发生器已到了需要退火消磁的期限。4针对影响脱后含盐因素的对策实施⑴定期清洗电脱盐罐：对3具电脱盐罐分别进行开罐冲洗清理，并清理管线内残留固体物质，清理后对脱后含盐量的降低会起到一定作用。⑵延长原油沉降时间：玉门原油中青西原油和酒东原油含水比例比较大，所以原油在脱盐罐区调和完后，沉降时间由原来的12小时延长到24小时，保证沉降时间，而且有利于原油充分切水，尽可能使原油中所含水分和盐类物质沉降在罐底，利于脱盐脱水操作。⑶优化原油掺炼比例：对于玉门原油性质较差，含盐含水高的现象。装置规定了外输原油和玉门原油的掺炼比例，作为一项制度严格执行，最大限度的避免了原油性质波动导致的脱盐效率降低。⑷提高电脱盐温度：希望脱盐装置能够在往常减压装置输油前预先使用原油罐内蒸汽盘管对原油进行加热，并对常压部分脱前换热器冷流增加副线，以保证电脱盐温度120～140℃。⑸控制原油注水量：常减压装置结合装置实际运行情况，根据三级界位情况调整，提高原油注水量至22t/h，通过增加注水量提高盐在水中的溶解量，降低脱后原油含盐量。⑹降低酸性水硫化物含量：建议酸性水来水进一步降低硫化物含量和氨氮含量，减少电脱盐注水中的硫化物和氨氮对AgCI沉降法测量脱后含盐的影响，将测量误差降至最低限度，同时尽可能提高来水温度。⑺控制好油水界面：经常检查更换常压电脱盐罐的排污阀、降低阀杆、整定PID参数，解决自控阀漏量影响油水界位的问题，降低了电脱盐3#罐的油水界位，减少原油脱后含水。⑻尽快对超声波发生器进行退火消磁：与超声波厂家取得联系，同时汇报技术科、机动科，尽快对超声波发生器进行退火消磁。6总结：经过在生产中的不断摸索与改进，到目前为止出现脱后含盐大于3mgNaCl/l的情况比较少。通过不断的优化并调整操作，尽可能使脱后含盐小于3mgNaCl/l，以保障后续装置的平稳运行。为了更好的发挥超声波破乳器的效果，在原油、产品及工艺指标变动的情况下，应及时与厂家沟通，邀请超声波厂家技术人员针对本装置当前的生产情况对超声波操作参数进行优化调整。