常压电脱盐脱后含盐超标影响及解决对策

时间：2023-06-03 16:50:28　来源：雅意学习网本文已影响人

刘发亮，黄龙显，李承峰，龚文

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

宁夏石化公司常压装置原油电脱盐工艺是常压蒸馏装置中的预处理工艺，主要任务是初步脱除原油中的无机盐、水和机械杂质。它不仅对本装置的平稳操作、降低能耗和设备防腐起着十分重要的作用，还对下游装置的原料性质、设备防腐防堵及产品质量和分布等都发挥着很重要的作用。自2021 年4 月以来，常压电脱盐脱后含盐持续出现超标问题，原油样脱后含盐大于3 mg/L 以上频繁出现，甚至出现10 mg/L 以上等严重超标情况，4 月中上旬主要原因为罐区降库存（8×104m3以下），导致罐区换罐频次增加（低于48 h），原油沉降时间不足，脱前原油含盐、含水高或超标，进而引起脱后含盐、含水上升并超标。但4 月下旬、5 月脱前含盐基本稳定，增加换罐时间后，脱后含盐仍持续出现超标问题。

常压电脱盐持续超标导致常压塔顶油气系统腐蚀速率增大，导致油气系统管线减薄[1-3]。由于常压塔顶油气系统腐蚀机理为盐酸及（HCl+H2S+H2O）腐蚀，腐蚀速率随着盐酸浓度的升高而增大。常压电脱盐含盐量持续超标将造成塔顶油气系统的氯化铵盐或盐酸胺盐沉积物增多，这些沉积物易从工艺流程或注入的洗涤水中吸收水分，在沉积物下可形成局部的盐酸，形成一个腐蚀性很强的“盐酸腐蚀环境”，会导致高的腐蚀速率，造成塔顶油气系统管线的减薄。其化学反应机理如下：

Fe+2HCl=FeCl2+H2

Fe+H2S=FeS+H2

FeS+2Cl-=FeCl2+S2-

其次常压装置电脱盐脱后含盐高会对常压塔顶油气系统塔盘、换热器及管线造成堵塞，使常压塔顶压力升高。堵塞主要是由于在塔顶处存在气相HCl 和NH3，二者在分子状态下即可快速反应生成NH4Cl，且NH4Cl极易结晶，就近附着在塔盘上造成塔盘堵塞或者随介质流动附着在常压塔顶油气系统冷换设备、管道壁上，导致换热器及管线堵塞。因电脱盐装置脱后含盐的持续超标造成的冷换设备频繁检修清理不仅额外增加了检修费用，而且严重影响常压装置长周期稳定运行。

为了解决常压装置电脱盐持续超标的问题，部门采取深度脱盐解决方案，首先对电脱盐一、二、三级静态混合器和二级混合阀升级更新，更换了混合效率更高的高效静态混合器，以确保脱后原油盐含量连续稳定合格。电脱盐静态混合器主要由S 单元和X 单元组成，起混合作用的主要为X 单元，S 单元主要作用为导流，因此混合效率主要取决于X 单元的数量。X 单元中的叶片将流体进行不断分割和剪切，更换后的高效XSX 型混合器比SXS 型混合型多一组X 型混合单元，混合效率有了明显的提升，提高了原油、水、破乳剂的混合效率，增强洗盐效果，能够满足电脱盐系统深度脱盐的技术指标要求。

其次在更换高效静态混合器的基础上，对三级电脱盐混合压差的数值进行优化调整，根据各级脱后含盐数据和各级脱盐率数据，结合总体脱盐率确定各级混合压差的优化数值。通过设定各级压差对比后，一级混合压差优化标定其较佳的压差数值控制在120～130 kPa，建议控制在125～130 kPa。二级混合压差优化标定其较佳的压差数值控制在110～120 kPa，建议控制在115～120 kPa。三级混合压差优化标定其较佳的压差数值控制在100～110 kPa，建议控制在105～110 kPa。根据标定优化后的较佳混合压差值设定一级混合压差130 kPa，二级混合压差120 kPa，三级混合压差110 kPa后运行平稳。

表1 常压电脱盐脱后运行参数

3.1 投用参数

常压电脱盐脱后运行参数见表1。

3.2 投用效果

常压电脱盐装置在更换高效静态混合器，并在最佳混合压差的基础上运行平稳，脱后含盐率持续超标的问题再未出现。自2021 年10 月至2022 年5 月电脱盐脱后含盐合格率均达到100%，脱后含盐平均值1.73 mg/L，最高2.6 mg/L，均小于工艺控制指标3 mg/L；
常压塔顶油气系统管线腐蚀速率下降明显，常压塔顶注缓蚀剂后及常压塔顶循环回流线腐蚀速率均在合格范围内，腐蚀速率小于0.2 mm/a。

通过对常压电脱盐装置一、二、三级静态混合器和二级混合阀升级更新，彻底解决了常压电脱盐脱后含盐持续超标的问题。减少了设备及管线检修维护次数及检修维护费用，更好地保障了常压装置的安全平稳运行及长周期运行。

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