Система контроля за водоэмульсионным слоем в электродегидраторах ПКУ-100

На современных нефтеперерабатывающих заводах применяются системы контроля технологических процессов, которые помогают в автоматическом режиме поддерживать работу самых сложных технологических систем и обеспечивать полную загрузку и максимальную выработку конечного продукта. Надежность работы и максимальная загрузка технологического оборудования позволят получить вам максимальный экономический эффект для всего предприятия.

Основные преимущества системы ПКУ-100:

Получите экономический эффект от стабильной безаварийной работы установки даже при изменении качества поступающей нефти

• Система оптимизирует параметры работы ЭДГ, удерживая эмульсионный слой вблизи электродной решетки, где работа электрического поля особенно эффективна. Это дает существенную экономию электроэнергии на единицу обработанной нефти;
• Система не допускает высокую концентрацию воды в зоне электродов, предохраняя тем самым электродегидратор от короткого замыкания между электродами и аварийной остановки;
• Система предотвращает потери нефти с промывочной водой;
• Система экономит деэмульгатор - снижаются затраты на его закупку;
• Система сигнализирует о поступлении в ЭДГ сырья с высокой обводненностью, позволяя принять меры по предупреждению аварийной остановки;
• Система сигнализирует о росте на днище ЭДГ отложений тяжелых углеводородов, которые снижают эффективность работы оборудования.

Что из себя представляет ПКУ-100

Система включает от двух до четырех микроволновых датчиков с электронно-измерительными блоками.

Три датчика устанавливаются на электродегидраторе и один - на линии подачи нефти.

Датчик №1 устанавливается в нижней части корпуса ЭДГ, его задача предотвратить уход нефти с промывочной водой. Датчик определяет концентрацию нефти в промывочной воде и в зависимости от заданного в настройках предельного значения открывает или закрывает дренажный клапан.

Датчик №2 устанавливается в зоне 30-40 см под электродной решеткой ЭДГ. Этот датчик измеряет концентрацию воды в эмульсионном слое и предотвращает опасную концентрацию воды в зоне электродной решетки, что может привести к короткому замыканию, аварийному отключению электросети и остановке технологического процесса. Тут стоит заметить, что чем ближе эмульсионный слой к решетке, тем эффективнее процесс электродегидрации, поэтому значение этого датчика трудно переоценить. Кроме того, показания датчика №2 можно использовать для регулирования подачи деэмульгатора.

Опыт эксплуатации наших систем показывает, что автоматический контроль подачи деэмульгатора позволяет добиться его существенной экономии. Датчики №1 и №2 составляют базовую конфигурацию системы ПКУ-100. Они позволяют решить основные проблемы: попадание воды на электроды ЭДГ и вынос нефти с промывочной водой, а также оптимизировать эффективность работы ЭДГ и расход деэмульгатора.

Для решения оставшихся возможных проблем устанавливается Датчик №3 – влагомер, задача которого измерять содержание влаги в поступающей в ЭДГ нефти и сигнализировать в случае прохождения по трубопроводу сырья с высокой обводненностью.

Такие ситуации возможны при переключении с одного резервуара на другой, либо при подаче нефти из отстойника. Как правило, датчик №3 устанавливают, как можно ближе к резервуару для того, чтобы у оператора было больше времени на принятие решения, до того, как проблемный объем сырья попадет в ЭДГ.

Датчик №4, как правило, устанавливают при работе с «тяжелой» нефтью, содержащей большое количество парафинов. В этом случае на дне ЭДГ накапливаются твердые углеводороды в виде трудноразделимой суспензии. Датчик сигнализирует о накоплении их значительного количества, в этом случае оператор может принять решение о добавлении соответствующих химикатов для растворения осадка.

Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться в процессе работы электродегидратора:

• Остановка процесса электродегидрации в результате короткого замыкания на электродной решетке ЭДГ, по причине попадания воды на неё;
• Вынос нефти вместе с промывочной водой;
• Попадание порции воды с входящей нефтью;
• Осаждение твердых углеводородов на дне аппарата при работе с тяжелыми нефтями;
• Нерациональное расходование электроэнергии и деэмульгатора.

Уникальное решение проблем при помощи системы ПКУ-100

Чтобы избежать вышеуказанных проблем, необходимо обладать информацией о состоянии водоэмульсионного слоя и управлять им. Дело в том, что четкого уровня раздела фаз в ЭДГ не существует, он размыт и традиционные системы измерения уровня раздела фаз в электродегидраторе работают некорректно. Кроме того, измерения осложняет наличие мощного электрического поля и высокие температуры.

Глубокое изучение физики процесса привело к разработке системы ПКУ-100, которая при помощи микроволнового излучения и уникального программно-аппаратного комплекса измеряет не уровень, а концентрацию воды в нефти, причем измеряет не в отдельной точке, что снизило бы эффективность измерений, а в определенном объеме, имеющем форму эллипсоида. Система продемонстрировала прекрасные результаты и стала, по сути, единственной системой, дающей достоверную информацию о состоянии водоэмульсионного слоя в ЭДГ