摘 要：天津石化3#常减压装置处理能力1000万吨/年，主要加工沙特阿拉伯轻油和沙特阿拉伯重油的混合原油，电脱盐采用二级高速电脱盐工艺，脱盐、脱水效率较高，达到了预期的效果。但在运行期间偶有排水发黑现象发生，通过现场取样、化验，分析其原因，为装置平稳运行提供参考。

关键词：常减压装置；电脱盐；排水发黑

原油电脱盐系统是原油加工的一个预处理单元，是通过在原油中注水，使原油中的盐份溶于水中，再通过注入破乳剂，破坏油水界面和油中固体盐颗粒表面的吸附膜，然后借助高压电场的作用，使水滴感应极化而带电，通过高变电场的作用，带不同电荷的水滴互相吸引，融合成较大的水滴，借助油水比重差使油水分层，油中的盐随水一起脱除。

电脱盐运行的好坏是影响常减压蒸馏装置安全平稳、长周期运行的重要因素。近年来，随着原油性质的日益恶化、原油种类的增多，原油的盐含量、密度、黏度等不断变大，给电脱盐操作带来了巨大的影响和考验，其面临的问题也日益增多，电脱盐排水发黑就是其中之一。

一、现象及推断

从3#常减压装置现场取常顶水样发现，水样放置几分钟后由澄清开始变黑，放置数小时后，黑色物质与水层有明显的分层，预将此水倒入分液漏斗进行分离。放置一晚。次日，上层黑色物质消失，上层出现浅黄绿色悬浮物质，水有明显的刺鼻味道的H2S。由此推断，水层上部黑色层应该是胶态FeS颗粒附着在少量油上形成的分層。由于FeS接触空气易被氧化，通过测试可知，常顶水的pH为6.58偏酸性，且原油切水中氯离子含量在3%以上，含量较高，在酸性、氯离子含量高的条件下，FeS易氧化形成FeCl3，这与黑色物质消失，溶液变成浅黄绿色现象相对应。

二、原因分析

将常顶、减顶含硫污水以及电脱盐出水送去分析检测，测定其中氯离子含量、硫化物含量、pH值、铁含量、二价铁含量、油含量等指标，测试结果如表1：

由表1可以看出，电脱盐污水中的氯化物含量较高，说明原油中的氯化物含量较高。常顶含硫污水中铁含量较高，二价铁和硫化物含量相当，水中有黑色物质，表明黑色物质主要以FeS的形式存在，且水的pH偏酸性，氯化物含量高，这些条件容易使FeS被氧化成FeCl3，这与上述现象相吻合。根据现象和分析数据可以确定常顶含硫污水中的黑色物质就是FeS。电脱盐中的铁和氯含量不高，但常顶含硫污水中铁和氯含量较高，比工艺控制指标偏高（表2），说明常顶管线中有一定的腐蚀发生。

由于原油中含有一定量的氯化物如氯化镁、氯化钙、氯化钠等无机盐类，这些无机盐经水解会产生出一定量的HCl，同时存在于原油中的有关硫的化合物在加工过程中也会产生一定量的硫化氢，当有水存在时，就会发生如下反应：

Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

FeCl2+H2S→FeS↓+2HCl

Fe+ H2S→FeS↓+H2↑

FeS+2HCl→FeCl2+ H2S

容易造成常压塔、减压塔塔顶挥发线、塔顶冷凝冷却系统及塔顶分水罐、回流罐及常减压塔顶循环换热器等部分发生腐蚀（刘静云.硫化亚铁的产生及自燃预防.化学工程与装备，2009，（8）：73-75）。

三、相关建议

在保证电脱盐罐界位、混合阀压差、注水、操作温度等参数稳定，排出由于自身操作不当引起排水发黑的情况再次出现排水发黑，应采取相应处理措施：

（1）排水发黑时联系罐区询问掺炼原油是否处于低位罐，如果是及时停止低位罐原油掺炼，更换原油罐；

（2）出现排水带油发黑时，及时联系助剂服务商加大正（反）向破乳剂的加入量与药剂的浓度，尽快恢复排水质量；

（3）掺炼较差原油和轻重污油时，由于原油粘度高，含固体颗粒物和悬浮物较多，有时含水量较大，需要罐区提前做好原油沉降工作，减量脱净水和杂质；

（4）检查含盐污水除油器工况，使其充分发挥除油效果，如果电脱盐罐内出现油水乳化严重导致乳化层较厚，装置在调整期间，必要时可以通过电脱盐罐切乳化液流程进行切液；

（5）保证电脱盐罐每周一周两次反冲洗例行工作，减少罐底沉积油泥，降低携带可能性；

（6）当净化水出现大量携带焦粉和pH值升高，需联系调度和酸性水处理单元降低注碱量和稳定进料量，保证净化水水质满足要求。

四、结论

1、常顶含硫污水黑色物质为附着在少量油上的胶态FeS颗粒；

2、原油中氯含量高会导致常顶、减顶含硫污水及电脱盐排水氯含量高，常顶铁含量高，说明常顶管线中有一定的腐蚀发生。

面对原油品种频繁更换及原油性质日趋恶劣的情况，电脱盐装置需要进行各项参数的优化，从而预防排水发黑现象的发生。

参考文献：

[1]刘静云.硫化亚铁的产生及自燃预防.化学工程与装备，2009，（8）：73-75

[2]田兴龙.电脱盐排水发黑原因分析与处理措施，广东化工，2014，41（11）：122-123

作者简介：刘熙年（1984-），男，汉族，籍贯：辽宁丹东，单位：中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部，研究方向：石油化工行业动力系统管理。