电脱盐装置节能分析

科 学 论 坛 C,hi r／=3 sd en∞ and Techn0：0qy Re l v 电脱盐装置节能 刘 涛 (长城钻探钻井二公司 辽宁盘锦 124127) 【摘 要】 由于公司三催化装置停工检修，使得 500万吨 ／年常减压蒸馏装置开始陆续降量。原油处理量从 500万吨 ／年降低到了300万吨 ／年。伴随降量，电脱 盐装置操作参数亦有较大变化。本文着重从降低能耗、节约能源的角度对 降量后电脱盐操作应采取的相应措施以及恢复处理最后操作上的调整进行分析 【关键词】 电脱盐 减压装置 节能 电场强度 中图分类号：TB493 文献标识码：A 1 009-91 4X(2009)27-031 0-02 1 电脱盐装置概况及作用 本套电脱盐装置共设 4个电脱盐罐( 3200×25240)，每个 电脱盐罐上使用 3台 5档可调的 125KVA全阻抗防爆电脱盐专用变压器，一次电源使用 380V、50HZ 电源。输出电压有几档可调，操作中可根据需要，通过改变输出电压，调节电场强 度。如 1所示 表 1 变压器档位一电压一览表 变压器档位 输出电压 1 25I 2 22KV 3 19W 4 l8KV 5 13 原油含盐含水较多，给生产带来诸多不利影响。由于水的气化潜热很大，水 含量火会增加生产中燃料和冷却水消耗，此外大量水分被带入到塔内，对操作也 会产生很大负面影响：含盐高往往会因为结垢而影响加热炉和换热器的换热效 果，更严重的是造成设备腐蚀，酿成事故。电脱盐装置的作用就是在一定温度下， 破乳剂、注水、混合压降、电场等因素综合作用下，脱除原油中大部分水和盐。 2 降量后的影响 2．1 对温度的影响 当处理量由500万吨 ／年降到 300万吨 ／年后，由于原油流量降低导致原 油脱前换热温度升高，从而使得原油进入电脱盐罐温度上升．具体体现在：原油 入罐平均温度温度从降量前的 130℃上升到了降量后的 140~C。 2．2 对停留时间的影响 降量后，原油流速减缓，进入电脱盐罐后，上升速度减慢，故而提高了原油在 脱盐罐 内的停 留时间。同时脱盐罐压力也从 0．8～0．9MPa降低到 了 0．6～ 0．7MP8。 3 降低电场强度的可行性分析 3．1 温度因素分析 原油进罐温度的提高，使原油粘度 降低 ，减少了水滴运动阻力 ，有利于水滴 运动；温度升高还使油水界面张力降低 ，水滴受热膨胀，使乳化液膜减弱，有利于 破乳和聚结：另外，温度升高，增大了布朗运动速度，也增强聚结力。 此外，根据斯托克斯定律 (u=gd (p 一p )／18 v p 2)，从表 2、表 3中看到，温 度还通过影响油水密度差、原油粘度而影响水滴的沉降速度，从而影响脱盐率。 表 2 油水密度差随温度变化表 温度／"c 油水密度差 10O 0 l52 0 l55 0 l58 表 3 沉障速度与温度的关系 温度／℃ 粘度／ m ／ ) 相对沉降速度 t2 2'／ T 2 盐脱盐效果。此时若仍然保持原有的电场强度，固然可以达到更好的脱盐效果， 但同时也意味着，需要继续维持原有较高的电量消耗。因此，在尽量保证脱后原 油含盐量达标的前提下，可以通过适当调低电场强度来达到降低能耗的目的。 3．2 停留时间因素分析 原油在电场中的停留时间，影响水滴的聚集。T=b／w(b一板间距：w一原油上升 速度)。大量研究实验表明：电场中微小水滴聚结所需的时间约为几十秒，过长的 响下，出L】面临严峻形势，内需提升也尚需时日，那么固定投资在一定的时间内， 依然是拉动经济增长的主要力量。第二，劳动力及科技进步对工业经济增长贡献 不显著，但是二者对武汉工业经济增长贡献均呈现逐渐上升。特别是科技进步贡 献率 由2000年的一155．17％上升为2007年的 40．63％。同时可以看到资本贡献率 呈逐年下降趋势，由2000年的 256．54％下降为 2007年的53．89％，笔者认为这主 要是武汉市工业主要偏重重工业 (近三年来重工业占全部工业总产值比重持续 为 75％以上)，重工业属于资金密集型行业，投资的带动作用大、见效快；随着武汉 工业化进程的加快，目前武汉市处于工业化中期并向工业化后期转变的阶段，这 个阶段的重工业对技术的需求开始显现，这直接导致 2005—2007年，投资对武汉 市规模 以上工业增加值的贡献率逐步降低，同时，科技进步对工业增加值的贡献 率逐步提高，并达到 40％左右。 3．5政策建议 第 ，要加大高新技术产业发展，使其成 为承担科技进步的主要力量 。 2001～一2007年问，武汉高新技术产业总产值由 428．61亿元增长为 2007年的 1380．12亿元，2007年的比 2001年的增加了 3倍多，年均增加 20％多；武汉高新 技术产业总产值占武汉市规模以上企业工业总产值 的比重也在不断增加，2007 年达到了 39．1％，比 2001年的 26．59％增加近 50％，近三年来，高新技术产业在武 汉市工业经济中的份额都在40％左右，对武汉市经济增长贡献逐年增加。随着“创 新武汉”战略的进一步实施，依旧要继续不断提升高新技术产业在武汉市I,Jk科 技进步中的主力军作用。 第二，设立科研项 目专项基金，实现科技资金联动，促进工业企业科技进步。 参考和借鉴上海、深圳等发达地区的做法，统筹在多个政府部门支持工业企业科 技进步的资金，联合企_qkPA及社会资金成立科技项 目攻关专项资金，通过科技项 目实现市区政府、企业以及社会科技发展资金联动，鼓励大中小型企业共同研 发、合作创新，支持企业与高校、科研院所联合建立各种形式的自主创新战略联 310 科技博 览 盟，推动产学研加速融合。 第三，加强科技公共服务，推进产业集群创新。按照促进“要素驱动”向“创新 驱动’，车专变的要求，以“创新兴市”思想为指导，以支柱行业为依托，以高新园区、 重点产业基地为载体，发展产业集群，加强公共技术服务和技术刨新中介行业的 发展，引导创新要素集聚，促进产业集群协同创新，提升产业 内部的协同创新能 力。 参 考 文 献 [1]裴旭东．国经济增长中技术进步的贡献率测算[J]．商业时代，2008，2 [2]孟雅珍，方旭升．江苏省经济增长中技术进步贡献的计量分析 [J]．价值工程， 2006，6 [3]程跃秋．温州技术进步对经济发展贡献的测度[J]．统计与决策，2005，6一 表 3 E Ek、E1的测算结果表(2000--2007) 年份 资本贡献率 Ek％ 劳动力贡献率 E1％ }支术进步贡献率 Ea 2000 256．54 一L 36 一l55．17 200l 153．35 —11．15 —42．20 20o2 124．82 l3．82 —38．64 2003 1．OO．38 —24．37 23．99 2004 264．29 —0．84 —163．45 2O05 53．87 3．1O 33．O3 2006 5T．87 Z．98 39．15 2007 53．89 5．48 IO．63 Chlna s(= n∞ and Techno~o：jy Rev’ew 合肥市某大型超市空调系统的设计 科 学 论 坛 ●I 杜新征 (南京双龙制冷设备安装有限公司 江苏南京 210017) 【摘 要】 结合安徽省合肥市某大型超市空调系统工程的具体实例，从设计依据、设计标准、空调系统的设计、空调水系统的控制、通风防排烟系统的设计、风管制 作及安装、水管的制作与安装、节能与环保设计、施压与冲洗等方面介绍了该购物广场空调系统的设计的概况。 【关键词】 购物广场 空调系统 设计 中图分类号：TP 文献标识码 ：^ Ioog一914x(2009)27_0311-02 一 、工程概况 某大型超市位于安徽省合肥市的主城区，该大型超市所在的建筑为五层大 楼的构造，总建筑面积约为 12000m2，其中地上第一层至第三层为该大型超市的 卖场 该大型超市为典型的大空间、大面积场所 应业主要求，大型超市全部采用 中央空调系统，通风排烟系统按原有的设计不变，空调系统采取夏季制冷，冬季 制热的运行方式。该空调系统于2007年11月投入运行以来，运行状况良好，达 到设计要求。 二、设计依据 (1)已批准的设计文件及审批意见： (2)甲方提供的设计图纸及有关设计要求； (3)有关设计规范： 《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019—2003 《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 《i西风与空调工程旌工质量验收规范》GB 50243—2002 《i苴风管道技术设计规范》JGJ 141—2004，J363—2004 《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005 《工程建设标准强制性条文》 三、设计标准 4．】室外气象参数 根据台肥市室外气象参数，空调室外气象拳数见下表． 室外气象参数 夏 季 冬 季 空调室外设计计算干球温度 35 0℃ 空调室外设计计算湿球温囊 28 2℃ 空调室外设计计算干球温度 一7 0℃ 空调室外设计计算相对湿度 75％ 4 2室内空调温度设计标准 (卖场区) 建筑室内空气设计参数，按照规范对该趣市卖场的温度要求的设定选取，下表表示了该 趣市卖坜的室内计算参数． 四、空调系统的设计 (1)冷、热负荷计算 依据室内外设计参数标准，分别计算了维护结构、人体、照明、设备等形成的 冷负荷，并结合新风供给标准计算总的空调冷量 而冬季热负荷主要是新风负荷 和冷风侵入负荷构成。应用业内公认的鸿业负荷计算软件，并参照了该企业的企 业标准，得到本工程空调负荷如下 时间对脱盐效果的提高并不显著，反而使电耗增长。实践证明，原油在电脱盐罐 中停留大约 3O分钟以内，脱盐效果随T增长而明显加强。 由于，原油在罐内的停留时间主要受脱盐罐容积、原油流量及油水界面的影 响。因为脱盐罐容积是固定不变的，那么在保持油水界面稳定前提下，操作中原 油流量的改变会对停留时间产生影响。本套装置电脱盐罐容积为212m。，油水实 际界位控制在脱盐罐60％处，经计算可知原油所占容积为75 。当处理量为500 万吨 ／年时，原油流量为 570t／h，支路平均流量为 285t／h，即 4．75t／min。原油密 度按 0．87计算，可得原油体积流量为 5．47m3／min，固原油在罐 内的停留时间= 75／5．47=13．7min：同样可通过计算得到降量后 ，原油在罐 内的停留时间为 22．8min。 综上所述，降量后，原油在脱盐罐内停留时间的提高有利于脱盐效果的加 强，因此通过适当调低电场强度来降低电脱盐装置的电耗的措施便具备了可行 性。 3．3 节能措施 主要的节能措旌是：适当调高 8个电脱盐变压器的档位，降低输出电压，从 而达到降低电场强度的目的。具体调整情况见图1 北 l l 4 3 l 2 t4 糜转位 设置 誓若丘设置 图 1 档位调整示意图 经过调整，电脱盐罐变压器档位整体提高，调整后的变压器平均电流由原来 的 IOOA降到了现在的80A。原来每台变压器耗电量每小时约为380．100／1000= 38KWh=38度；调整后每台变压器耗电量每小时约为 380．80／1000=30．4度。经过 调整档位，整个电脱盐装置每天节约能耗约为(38～30．4)*8*24=1459．2度电。 经供电车间证实，该措施的实行，为公司年节约用电5O余万度，年节约生产成本 5O余万元。 3．4 调整后的脱盐效果 通过考察调整前后脱后原油的含盐量，如表 4所示，基本可 以认定，原油降 量后，调高变压器档位，降低电场强度 ，对原油脱盐效果无任何产生负面影响，指 标完全合格。可见，调整基本达到了节能降耗的 目的。 表4每日巍后原油台盐(指标要求台盐量小于3-以) 日期 10月15前平均 10月l8日 lO丑1T日 10月18日 ● 脱后含盐(m L) 2 3 2 0 2 0 2 2 3．5 提量后的操作调整 1O月 19目，伴随三催化开工，原油开始陆续提量至 500万吨 ／年。为了保证 脱后原油指标合格，同时维持现有低耗电量，必须对电脱盐操作进行调整。调整 措施具体如下： 1、提高原油、破乳剂、水的混合压降，由原来的 0．05～O．06提高到 0．06～ 0．07。 2、适当加大破乳剂的注入量。 经过调整，在保证变压器低耗电量的同时．脱后原油含盐量完全达标。 4 结论 综上所述，伴随着原油降量，电脱盐的操作也应该做出适当调整。适当的调 高脱盐罐变压器的档位，既保证了脱后原油含盐指标的合格又为装置降低了耗 电量，节约了能源。提量后。电脱盐操作的调整和改善，对脱赫罐维持低电压操作 发挥了积极作用，成效显著。实践表明，在倡导降低能耗、合理利用资源的今天， 在保证安全平稳生产的同时，节能意识也必须深入人心，节约能创造财富，节约 能带来更大的经济效益 参 考 文 献 [13 陈敏恒，从德滋．化工原理．上海：化学工业出版社。1999．3 5 [2] 廖巧丽，米镇涛．化学工艺学．北京：化学工艺出版，2001．55 63 [3] 王兵，胡佳，高会杰．常减压蒸馏装置操作指南．北京：中石化出版社， 2006．13 16 [4] 王增林，曹军合．国内外石油技术进展．北京：中国石化出版，2004．10 141 科技博览l 311