张　岩

【摘 要】阐述了自动切水器在延迟焦化装置冷焦水系统污油罐切水方面的应用。

【关键词】延迟焦化 冷焦水 切水器

延迟焦化是将渣油经深度裂化转化为气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭的热加工工艺，多年来一直被作为一种普通的热加工手段。近年来随着原油性质变差，焦化能力的增长趋势很快。延迟焦化随着加工量的提高和生焦周期的缩短，焦炭塔老塔处理的频次不断增加。随之冷焦水系统的污油产生量不断增加。由于焦化冷焦水带油容易造成焦炭塔塔底结焦，给老塔处理带来困难；另外污油外送污油带水增加了下游油品罐区切水负荷。如果有效的回收冷焦水中污油，增加污油回收量和减少冷焦水损耗是装置要攻克的难点之一。自动切水器在生产中的应用解决了污油罐脱水的问题。

1 切水器现状简介

切水器主要分为两种类型：一种是机械浮球式，另一种是传感器式。

机械浮球式切水器的优点是现场不用电源。缺点是要求油水密度差比较大，并且要求密度稳定。因此只适合于成品油的切水。

传感器式切水器的原理的传感器都有一个共同特点：需要有一个稳定的油水界面，通过检测、控制油水界面的高度实现切水。在切水过程中，缓冲罐中的介质必须保证层流，不能出现湍流。

管道式的切水器。这种切水器采用“液柱谐振”的原理检测水中的含油量，通过控制排水含油量控制切水阀门开度，实现自动切水的目的。这种切水器采用管道式流线型结构，杂质会随水一起排出，不会在切水器内部沉积，不需要定期清洗；没有缓冲罐，不需要二次沉降，切水速度快；全自动切水，不需要人工干预；过滤器、传感器都具有自清洗的功能，实现了免维护。

2 自动切水器

2.1 LJH-01A油罐自动切水器系统构成

LJH-01A型油罐切水器系统由导流管、过滤器、油水检测控制器、切水控制阀、加热管、温度控制器等组成。

每台切水器独立工作。切水器的工作状况可以通过操作室的电脑监控。为了保证现场切水的安全，切水器的工作参数只能在现场通过专用遥控器修改，不允许在操作室修改。切水器的开停、强制切水都必须在现场操作。

为了保证切水的安全，每台切水器上安装2个检测控制器，当切水器的两个检测器都检测到水中油含量低于设定的下限时，打开切水阀，开始切水；当任何一个检测控制器检测到水中含油超过设定上限时，都会关闭将切水阀。在关阀状态下，切水器中的介质通过沉降自动分层，上层的油被油罐中的水置换，逐步回到油罐，切水器中的水位逐步上升，当两个检测器再次检测到水中油含量低于设定的下限时，打开阀门，继续切水。在切水过程中，检测控制器根据水量的大小自动调节阀门开度，保持最快切水速度。

2.2 LJH-01A油罐自动切水器工作原理

LJH-01A型油罐切水器采用了“液柱谐振”的原理，以传感器检测到的水中含油量参数控制切水阀的开度，即传感器对水中的油含量敏感。

“液柱谐振”的原理：在一定的温度下，每一种流体都有其固有的谐振频率。当水中的含油量发生微小变化时，其谐振频率和振幅都会发生较大的变化。在某一温度下，传感器检测到的介质的谐振频率和振幅与保存在CPU中的对应温度下的水的谐振频率和振幅相比较，相差越远，表明水中的含油量越高。表现在传感器的信号上，是信号越小，含油量越高。

LJH-01A型油罐切水器系统为管道式流线型结构，采用法兰安装形式，直接安装在油罐的切水口。切水器的检测传感器的探测部分直接与液体接触，特征信号能直接反映出液体微小的密度、粘度差异，通过专用微机和软件进行智能化处理，发出切水信号，控制切水阀的开度进行切水的工作。

2.3 LJH-01A油罐自动切水器安装方式

LJH-01A切水器为管道式结构，由安装法兰、导流管、过滤器、检测控制器、切水阀、加热管等组成，通过法兰方式直接安装在油罐切水口法兰上。切水器图形如下：

3 自动切水器运行过程

3.1自动切水器的工作过程

沉降到油罐底部的水进入切水器，当两个传感器都检测到水中油含量低于设定的标准时，阀门开启，开始切水。阀门的开度根据水量的大小调节。

当任何一个传感器检测到水中油含量超过设定的标准时，阀门关闭。阀门关闭后，因为蒸汽加热的原因，切水器中的介质温度不断升高，进入切水器中的油，在高温状态下更容易返回到油罐中，同时，传感器完成自动清洗。

当两个传感器再次检测到水中油含量低于设定的标准时，阀门再次开启，重新开始切水。再次开启阀门时，控制器会根据上次连续开阀的时间对阀门的开度做适当调节。切水器的工作参数定时传送到监控计算机中，在操作室就可以观察到每台切水器的工作状况。

注：信号值高于2300时为水，低于2100时为油，2100~2300时为乳化水。

3.2自动切水器的主要技术指标

（1）电源电压：24VDC。

（2）加热蒸汽压力：0.1Mpa～1.0Mpa。

（3）调校方式：a.用手持式红外遥控器调校；b.用通讯方式远程调校。

(4)工作方式：在线连续运行。

(5)最大切水量：40吨/小时。

(6)切水含油量：小于200ppm。

(7)环境温度：10～55℃。

4 运行分析

随着装置生产的进行，冷焦水系统的污油罐污水开始沉降，自动切水器切水也周而复始的进行。为了检验自动切水器的效果，抽查了3月20日切水器的运行数据和现场切水情况，具体数据见表1。

经实际测量，该切水器的切水量平均为8吨/小时。从上面数据和几个月的现场使用情况看，该切水器具有检测灵敏度高，抗污染，适应性强的特点。安装了该切水器后操作工切水劳动强度大大降低，同时减少了外送污油的含水量。在运行期间，未出现过跑油或其他事故，能满足现场切水的要求。

5 结束语

LJH-01A型油罐切水器生产运行至今的情况来看，该自动切水器系统的工业试验无论是油水分离，还是自动控制系统，均达到了设计标准，设备运行中没有出现任何损坏或不正常现象，为延迟焦化装置减少冷焦水补水和下游装置减降低切水负荷发挥了极大作用。主要表现在：（1）分离精度高，使用效果好。（2）操作简单，维护方便。（3）节约成本，降低加工损耗。（4）劳动强度低。