南美高含水原油前期处理及加工过程措施探讨
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摘 要：某公司近期入库的南美波斯坎原油和马瑞原油含水量保持在较高状态，其中马瑞原油含水量为3～9%，波斯坎原油含水量为4～8%。由于高含水原油在原油罐区不容易脱水，导致原油进入生产装置时含水量较高，对生产装置的电脱盐系统、冷换设备、加热炉设备和塔设备的安全运行均可能造成较大的影响，同时增加综合能耗消耗。
关键词：波斯坎原油;马瑞原油;高含水原油;前期处理;加工过程措施
1 高含水原油入库处理措施
①根据马瑞原油含水指标情况，提前通知船方将马瑞原油加温至30～34℃，让油舱的含水加速沉降。原料油船靠泊公司码头后，根据船舱取样分析数据及各舱含水分层情况，把船舱含水大于3.4%的原油卸入至原油罐加温到50～54℃沉降脱水，含水小于3.4%卸入装置装油罐，供装置加工生产使用;
②根据波斯坎原油含水指标情况，提前24小时通知船方将波斯坎原油加温到60～64℃，原料油船靠泊公司码头后舱底少量分离的明水卸入原油脱水罐，在含水调到3.4%以内后，舱内上部含水较低的油品卸入储存有马瑞原油的专用储罐，马瑞在储罐经过加温沉降，储罐内上部含水小于0.1%油品与波斯坎原油进行调和，用于生产其它牌号沥青原料。
2 高含水原油储运系统处理措施
①加强原油罐加温、脱水管理，尽量降低储罐原料含水率。调和供装置原料时，原则上按含水率不大于2.0%控制。如确实因来油含水率过高，需按2.0～3.5%调和的，应提前做好沟通联系，经批准后进行。水分大于3.5%的原料不得供装置，应重新调和处理。同时对原料罐取样分析水分时，应按上、中、下、底部（以泵循环为准）四点取样，以最高含水率为判断依据;
②原料切罐前16小时，储运系统应对待用原料罐进行切水、循环处理。如发现底部有明水或者取样分析水分超过3.5%的，应对底油中转处理至水分低于3.5%以下。含水率为2.0～3.5%的原料供生产装置时，储运系统必须提前8小时开原油泵的搅拌，确保原油含水均匀，避免引起生产波动;
③当出现原料供应紧张且原料水分较高的特殊情况时，储运系统应提前16小时开动原料油罐搅拌器，并联系做好化验分析，确保原料含水率小于3.5%且分布均匀，避免引起生产波动。
3 高含水原油在生产装置加工过程措施
①当供装置原料含水为2.0～3.5%时，生产装置在切换原料罐前，停电脱盐罐注水，提高破乳剂注入量至140～150mg/kg，同时根据含水情况，适当降低换原料罐装置的处理量;
②切换原料罐及提量过程中，当班人员必须做好电脱盐、初馏塔系统的监控，如电脱盐系统变压器出现跳闸现象，应及时做好电脱盐切水并及时恢复送电，为避免引起生产波动;
③切换罐完成，生产平稳后可根据装置运行情况提高装置处理量，缓慢恢复电脱盐系统注水（开始注水为0.5m3/h，如电脱盐电流正常可根据实际情况缓慢提高至0～10%），生产不平稳时电脱盐系统暂停注水;
④装置处理量及破乳剂注入控制措施：a.当2.0%≤装置原料含水<2.5%时，破乳剂注入量控制为110～130mg/kg。当0.6%<原油脱后含水处理量≤1.0%时，可根据装置运行情况，将处理量提量至装置负荷的95%;当原油脱后含水处理量≤0.6%时，可根据装置运行情况将处理量提高至装置额定负荷的95%。为保证提量安全操作，操作应尽可能地安排在白天班进行;b.2.5%≤装置原料含水<3.0%时，破乳剂注入量控制为140～150mg/kg。当0.6%<原油脱后含水处理量≤1.0%时，可根据装置运行情况，将处理量提量至装置负荷的85%;当原油脱后含水处理量≤0.6%时，可根据装置运行情况将处理量提高至装置额定负荷的90%。为保证提量安全操作，操作应尽可能地安排在白天班进行;c.3.0%≤装置原料含水<3.5%时，破乳剂注入量控制为150±5mg/kg。当0.6%<原油脱后含水处理量≤1.0%时，可根据装置运行情况，將处理量提量至装置负荷的80%;当原油脱后含水处理量≤0.6%时，可根据装置运行情况将处理量提高至装置额定负荷的85%。为保证提量安全操作，操作应尽可能地安排在白天班进行;d.生产装置提高处理量应注意事项：提量应缓慢进行，每小时提量速度不超过10 m3/h;提量过程中如出现电脱盐系统变压器电流上升、油水界位上升、切水变差和进初馏塔温度下降、初常顶压力上升的情况时，应暂停提高处理量操作，并及时对操作进行优化，确保生产操作平稳安全受控。
4 高含水原油在生产装置加工的风险及应对措施
①原油含水大时，电脱盐罐界位迅速上升，严重时会造成电脱盐跳闸断电。需要严格控制好电脱盐罐界位;
②原油含水大时，初馏塔内汽速急剧上升，极易引起“冲塔”，造成塔顶油变黑。需要严格控制初馏塔顶温度和汽相负荷;
③大量水进入塔内，汽化后的体积猛烈膨胀，塔顶压力迅速升高，易造成塔顶安全阀启跳;同时系统内压力也迅速增加，易造成换热器泄漏或原油泵损坏。需要加强电脱盐系统脱水操作，尽可能地减少原油脱后含水量;
④常顶回流罐界位迅速上升，脱水量增加，若来不及大量脱水，易造成回流油带水。需要严格控制常顶回流罐界位，严防回流带水;
⑤在原油换热系统中，由于水的汽化潜热很大（539kcal/kg），水大量蒸发而吸热，造成原油换热温度大幅度下降，加热炉负荷上升。
综上所述，对加工南美高含水原油，应从原料油进库、生产装置加工过程加强脱水操作，降低原油进装置含水量和原油脱后含水量，并充分辨识出加工南美高含水原料的风险和采取有效措施，对生产装置安全运行、提升产品质量和降低综合能耗有重要的意义。
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