一种改进除水方法的石油炼化常减压装置与流程

本发明涉及一种改进的石油炼化常减压装置及方法，特别涉及一种改进除水方法的石油炼化常减压装置。

背景技术：

在石油的炼化过程中，将从地层中开采出来的原油中均含有数量不一的机械杂质c2轻烃气体、水以及nacl、mgcl2、cacl2等无机盐类原油先经过油田的脱水装置处理，要求将含水量降到<0.5%，含盐量降至<50mg/l。但由于油田脱盐脱水设施不完善或为了便于原油输送混入大量水分，进入炼油厂的原油仍含有不等量的盐和水分，盐类除小部分呈结晶状悬浮在原油中外，大部分溶于水中；水分大都以微粒状分散在油中，形成较稳定的油包水型乳状液。

在石油的炼化中，常减压蒸馏是指的原油的常压蒸馏和减压蒸馏，用于对原油进行第一次加工，原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品，这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，也是是炼油厂中的一个核心部分，原油通过管道、铁路、罐车等进厂后首先进行脱盐脱水，通过脱盐之后，就要进入常减压装备来做重轻油分的分离，所以常减压是炼油中的一个核心部分。具体包括三个工序：a.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。由于原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，而且原油脱水设备也是脱水技术的体现，它在原油脱水过程中占有重要地位。一项脱水设备结构的合理与否，直接关系到脱水的效果、效率和原油的质量，以及生产运行成本，进而影响原油脱水生产的总经济效益。

目前，一种是较普遍地采用了耐压沉降分离设备，采用了先进的大型的脱水耐压容器，还有是采用电脱水器，其效率最高，处理能力强，依靠电场的作用对原油进行脱水。

上述两种方法存在的问题是：沉降分离中一般采用干燥剂除水，这需要现场不停的对吸水后的干燥剂进行处理恢复吸水能力，给现场工作带来较大的工作量；而电脱水则需要耗费大量的电能，耗能大，不符合现在提倡的节能环保理念，二者均存在一定的问题，因此，本发明是在采用沉降分离，后续采用干燥剂脱水的工艺的基础上，进行了局部改进工艺，降低后续干燥剂脱水的工艺难度，提高了效率，大幅降低了能耗。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种改进除水方法的石油炼化常减压装置，通过在现有脱盐脱水装置的前端增设除水器，进一步降低含水量，使后续干燥脱水更为容易，大幅提高了脱水的效率。

本发明提到一种改进除水方法的石油炼化常减压装置，其技术方案是：包括供油主管线（1）、常压加热炉（2）、常压蒸馏塔（3）、减压蒸馏塔（4）、减压抽吸泵（5），所述供油主管线（1）经过常压加热炉（2）连接到常压蒸馏塔（3），常压蒸馏塔（3）的出口通过重油输送管（20）连接到减压加热炉（6）和减压蒸馏塔（4），所述常压蒸馏塔（3）的上端通过第三进液阀（10）连接c4以下燃料气储罐，常压蒸馏塔（3）的侧线分别设有c5-c11燃料油储罐，c11-c16燃料油储罐和c15-c18燃料油储罐，底部出料为c20以上的重油；所述减压蒸馏塔（4）的上端设有减压抽吸泵（5），侧线分别设有燃料油储罐、润滑油储罐和石蜡储罐，底部出料为沥青；其改进之处是：在常压加热炉（2）前端的供油主管线（1）处增设除水器（7），进一步除去进入常压蒸馏塔（3）的原油中的水分；所述常压蒸馏塔（3）顶部设有燃料气循环管线（21），所述循环管线的一端与常压蒸馏塔（3）顶部连通，另一端并连到除水器（7）后的供油主管线（1）上，增加供油主管线（1）的流动性。

优选的，重油输送管（20）上设有重油循环输送管（22），且所述的重油循环输送管（22）的一端连接到重油输送管（20），另一端连接到c15-c18燃料油储罐（15），将常压蒸馏塔（3）分馏中产生的c15-c18燃料油分子加入到重油输送管（20）中，增强重油输送管（20）的流动性。

优选的，上述除水器（7）包括连接法兰（7.1）、中心筛管（7.2）、动力缸套（7.3）、蓄水膨胀橡胶（7.4）、橡胶承力架（7.5）、吸水膨胀橡胶（7.6）、加压活塞（7.7）、排液孔（7.9）、压力传感器（7.10），所述中心筛管（7.2）的两端分别设有连接法兰（7.1），用于与供油主管线（1）连接，中心筛管（7.2）的中部设有吸水筛孔；在中心筛管（7.2）的外侧安装固定有动力缸套（7.3），动力缸套（7.3）设有进液孔（7.8）和排液孔（7.9），动力缸套（7.3）与中心筛管（7.2）之间形成的空腔内安装有蓄水膨胀橡胶（7.4）、橡胶承力架（7.5）、吸水膨胀橡胶（7.6）和加压活塞（7.7），所述橡胶承力架（7.5）设有两组，分别安装在中心筛管（7.2）中部的吸水筛孔两侧，且两组橡胶承力架（7.5）之间设有吸水膨胀橡胶（7.6），在橡胶承力架（7.5）与加压活塞（7.7）之间设有蓄水膨胀橡胶（7.4），吸水膨胀橡胶（7.6）通过吸水筛孔吸取供油主管线（1）的原油中的水，蓄水膨胀橡胶（7.4）进一步吸取吸水膨胀橡胶（7.6）水，通过加压活塞（7.7）的往复挤压蓄水膨胀橡胶（7.4），实现供油主管线（1）的原油中的水的进一步去除。

优选的，上述动力缸套（7.3）两端的端盖外侧分别设有传感器开关（7.10）和进液孔（7.8），加压活塞（7.7）触碰到传感器开关（7.10）后，高压液体启动并通过进液孔（7.8）进入端盖与加压活塞（7.7）之间的空腔，从而推动加压活塞（7.7）向内移动挤压蓄水膨胀橡胶（7.4）。

优选的，上述动力缸套（7.3）的中部设有限位开关（7.23），加压活塞（7.7）向内移动至限位开关（7.23）后，停止向进液孔（7.8）打压。

优选的，上述动力缸套（7.3）的内端靠近橡胶承力架（7.5）处设有排液孔（7.9）。

优选的，上述中心筛管（7.2）的中部设有吸油芯管，所述吸油芯管包括芯管主体（7.12）、遇油膨胀橡胶（7.13）、橡胶支撑架（7.14）、侧进油口（7.15）、侧出油口（7.16）、侧吸附孔（7.17）、过液通道（7.18），芯管主体（7.12）的内腔通过两组橡胶支撑架（7.14）固定遇油膨胀橡胶（7.13），芯管主体（7.12）的中部设有凹槽区，且凹槽区与中心筛管（7.2）之间形成过液通道（7.18），过液通道（7.18）的一端通过侧进油口（7.15）与芯管主体（7.12）内腔连通，另一端通过侧出油口（7.16）与芯管主体（7.12）的内腔连通，所述两组橡胶支撑架（7.14）之间的芯管上设有多个侧吸附孔（7.17），原油通过侧进油口（7.15）进入过液通道（7.18），形成环形过液区域，内侧的遇油膨胀橡胶（7.13）通过侧吸附孔（7.17）吸附原油的原油，中心筛管（7.2）的吸水膨胀橡胶（7.6）吸附其中的水。

优选的，上述芯管主体（7.12）设有外螺纹，通过外螺纹与中心筛管（7.2）的内螺纹配合连接。

优选的，上述中心筛管（7.2）的内腔设有吸油芯管，所述吸油芯管包括芯管主体（7.12）、遇油膨胀橡胶（7.13）、橡胶支撑架（7.14）、侧进油口（7.15）、侧出油口（7.16）、侧吸油孔（7.17）、过液通道（7.18）、芯管套筒（7.19）、芯管活塞（7.20）、芯管进液孔（7.21）、芯管压力传感器（7.22），芯管主体（7.12）的内腔设有两组橡胶支撑架（7.14），且在左侧的橡胶支撑架（7.14）的外侧连接右端敞口的芯管套筒（7.19），在芯管套筒（7.19）内设有芯管活塞（7.20）和遇油膨胀橡胶（7.13），所述遇油膨胀橡胶（7.13）充满芯管套筒（7.19）和两组橡胶支撑架（7.14）之间的空腔，芯管主体（7.12）的中部设有凹槽区，且凹槽区与中心筛管（7.2）之间形成过液通道（7.18），过液通道（7.18）的一端通过侧进油口（7.15）与芯管主体（7.12）内腔连通，另一端通过侧出油口（7.16）与芯管主体（7.12）的内腔连通；在芯管套筒（7.19）与芯管活塞（7.20）之间设有芯管进液孔（7.21），可以推动芯管活塞（7.20）移动，实现挤压遇油膨胀橡胶（7.13）；遇油膨胀橡胶（7.13）通过侧吸油孔（7.17）吸附来自过液通道（7.18）的原油；在芯管套筒（7.19）的左端部设有芯管压力传感器（7.22）。

优选的，上述蓄水膨胀橡胶（4）的吸水能力大于吸水膨胀橡胶（6）的吸水能力，其吸水能力比为2：5，使得大量的水存储在蓄水膨胀橡胶（4）内。

本发明的有益效果是：一是通过在原有的脱盐脱水装置的前端增设的除水器，并增设循环管线，其一端与常压蒸馏塔顶部连通，另一端并连到除水器后的供油主管线上，提高了进入常压蒸馏塔的温度，增加了供油主管线的原油的流动性，这样，在较小的改变炼油厂的结构的情况下，就有效的实现了原油降水的目的，大大的提高了后续常压蒸馏和减压蒸馏的效率；二是采用的除水器为全新的脱水装置，其将流过的原油液体首先形成环形过流通道，然后，在环形过流通道的外侧设有吸水膨胀橡胶，并通过机械的方式实现连续吸水，而在环形过流通道的内腔设有吸油膨胀橡胶，也可以采用机械的方式实现连续吸油，这样，就可以将经过除水器的原油先进行一次脱水，减轻了后续脱水的压力，可以有效配合后续脱盐脱水装置将进入常减压装置的石油的含水量控制在<0.5%的要求；三是为了实现有效脱水，在除水器内设有吸水膨胀橡胶和蓄水膨胀橡胶，蓄水膨胀橡胶的吸水能力大于吸水膨胀橡胶的吸水能力，其吸水能力比为2：5，使得大量的水存储在蓄水膨胀橡胶，再通过加压活塞挤压使蓄水膨胀橡胶的水能及时排出，实现连续吸水。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是除水器的第一种实施例的结构示意图；

附图3是除水器的吸水部分的结构示意图；

附图4是图3的a-a结构示意图；

附图5是除水器的第二种实施例的结构示意图；

附图6是除水器的第三种实施例的结构示意图；

上图中：供油主管线1、常压加热炉2、常压蒸馏塔3、减压蒸馏塔4、减压抽吸泵5、减压加热炉6、除水器7、第一进液阀8、第二进液阀9、第三进液阀10、第四进液阀11、常压出液阀12、c5-c11燃料油储罐13，c11-c16燃料油储罐14和c15-c18燃料油储罐15、燃料油储罐16、润滑油储罐17和石蜡储罐18、沥青19、重油输送管20、燃料气循环管线21、重油循环输送管22、柴油储罐23、c4以下石油气储罐24、脱盐脱水装置25、c20以上重油出口26；

连接法兰7.1、中心筛管7.2、动力缸套7.3、蓄水膨胀橡胶7.4、橡胶承力架7.5、吸水膨胀橡胶7.6、加压活塞7.7、进液孔7.8、排液孔7.9、压力传感器7.10、中心筛孔7.11，芯管主体7.12、遇油膨胀橡胶7.13、橡胶支撑架7.14、侧进油口7.15、侧出油口7.16、侧吸附孔7.17、过液通道7.18、芯管套筒7.19、芯管活塞7.20、芯管进液孔7.21、芯管压力传感器7.22、限位开关7.23、吸水凸起部7.24。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，参照附图1，本发明提到一种改进除水方法的石油炼化常减压装置，包括供油主管线1、常压加热炉2、常压蒸馏塔3、减压蒸馏塔4、减压抽吸泵5，所述供油主管线1经过常压加热炉2连接到常压蒸馏塔3，常压蒸馏塔3的出口通过重油输送管20连接到减压加热炉6和减压蒸馏塔4，所述常压蒸馏塔3的上端通过第三进液阀10连接c4以下燃料气储罐，常压蒸馏塔3的侧线分别设有c5-c11燃料油储罐13，c11-c16燃料油储罐14和c15-c18燃料油储罐15，底部出料为c20以上的重油；所述减压蒸馏塔4的上端设有减压抽吸泵5，侧线分别设有燃料油储罐16、润滑油储罐17和石蜡储罐18，底部出料为沥青；在常压加热炉2前端的供油主管线1处增设除水器7，进一步除去进入常压蒸馏塔3的原油中的水分；所述常压蒸馏塔3顶部设有燃料气循环管线21，所述循环管线的一端与常压蒸馏塔3顶部连通，另一端并连到除水器7后的供油主管线1上，增加供油主管线1的流动性。

其中，所述重油输送管20上设有重油循环输送管22，且所述的重油循环输送管22的一端连接到重油输送管20，另一端连接到c15-c18燃料油储罐15，将常压蒸馏塔3分馏中产生的c15-c18燃料油分子加入到重油输送管20中，增强重油输送管20的流动性。

其中，c5-c11燃料油储罐13主要是汽油发动机燃料，c11-c16燃料油储罐14主要是煤油燃料，c15-c18燃料油储罐15主要是柴油燃料。

参照附图2，本发明提到的除水器7包括连接法兰7.1、中心筛管7.2、动力缸套7.3、蓄水膨胀橡胶7.4、橡胶承力架7.5、吸水膨胀橡胶7.6、加压活塞7.7、排液孔7.9、压力传感器7.10，所述中心筛管7.2的两端分别设有连接法兰7.1，用于与供油主管线1连接，中心筛管7.2的中部设有吸水筛孔；在中心筛管7.2的外侧安装固定有动力缸套7.3，动力缸套7.3设有进液孔7.8和排液孔7.9，动力缸套7.3与中心筛管7.2之间形成的空腔内安装有蓄水膨胀橡胶7.4、橡胶承力架7.5、吸水膨胀橡胶7.6和加压活塞7.7，所述橡胶承力架7.5设有两组，分别安装在中心筛管7.2中部的吸水筛孔两侧，且两组橡胶承力架7.5之间设有吸水膨胀橡胶7.6，在橡胶承力架7.5与加压活塞7.7之间设有蓄水膨胀橡胶7.4，吸水膨胀橡胶7.6通过吸水筛孔吸取供油主管线1的原油中的水，蓄水膨胀橡胶7.4进一步吸取吸水膨胀橡胶7.6水，通过加压活塞7.7的往复挤压蓄水膨胀橡胶7.4，实现供油主管线1的原油中的水的进一步去除。

其中，动力缸套7.3两端的端盖外侧分别设有传感器开关7.10和进液孔7.8，加压活塞7.7触碰到传感器开关7.10后，高压液体启动并通过进液孔7.8进入端盖与加压活塞7.7之间的空腔，从而推动加压活塞7.7向内移动挤压蓄水膨胀橡胶7.4。

另外，动力缸套7.3的中部设有限位开关7.23，加压活塞7.7向内移动至限位开关7.23后，停止向进液孔7.8打压。

优选的，上述动力缸套7.3的内端靠近橡胶承力架7.5处设有排液孔7.9，蓄水膨胀橡胶的水通过排液孔排出。

参照附图2，本发明的中心筛管7.2的中部设有吸油芯管，所述吸油芯管包括芯管主体7.12、遇油膨胀橡胶7.13、橡胶支撑架7.14、侧进油口7.15、侧出油口7.16、侧吸附孔7.17、过液通道7.18，芯管主体7.12的内腔通过两组橡胶支撑架7.14固定遇油膨胀橡胶7.13，芯管主体7.12的中部设有凹槽区，且凹槽区与中心筛管7.2之间形成过液通道7.18，过液通道7.18的一端通过侧进油口7.15与芯管主体7.12内腔连通，另一端通过侧出油口7.16与芯管主体7.12的内腔连通，所述两组橡胶支撑架7.14之间的芯管上设有多个侧吸附孔7.17，原油通过侧进油口7.15进入过液通道7.18，形成环形过液区域，内侧的遇油膨胀橡胶7.13通过侧吸附孔7.17吸附原油的原油，中心筛管7.2的吸水膨胀橡胶7.6吸附其中的水。

优选的，上述芯管主体7.12设有外螺纹，通过外螺纹与中心筛管7.2的内螺纹配合连接，

另外，需要说明的是：蓄水膨胀橡胶和吸水膨胀橡胶均是采用现有市售的遇水膨胀橡胶，要求蓄水膨胀橡胶4的吸水能力大于吸水膨胀橡胶6的吸水能力，其吸水能力比为2：5，吸水膨胀橡胶6可以不停的从原油中吸取水分，而蓄水膨胀橡胶4则不断的将吸水膨胀橡胶的水吸到蓄水膨胀橡胶，然后，通过挤压的方式将蓄水膨胀橡胶的水挤出，实现连续吸水。

本发明提到的一种改进除水方法的石油炼化常减压装置的使用方法，包括以下步骤：

一、原油经过供油主管线1进入除水器，原油先通过侧进油口7.15进入到环形的过液通道7.18，遇油膨胀橡胶7.13通过侧吸附孔7.17吸附原油的原油，吸水膨胀橡胶7.6通过吸水筛孔吸附其中的水分，从而将原油和水分离；

二、由于吸水膨胀橡胶的吸附力小于蓄水膨胀橡胶的吸附力，所以，吸附的水又继续被两侧的蓄水膨胀橡胶吸走，而蓄水膨胀橡胶安装在动力缸套内腔，动力缸套7.3两端的端盖外侧分别设有传感器开关7.10和进液孔7.8，加压活塞7.7触碰到传感器开关7.10后，高压液体启动并通过进液孔7.8进入端盖与加压活塞7.7之间的空腔，从而推动加压活塞7.7向内移动挤压蓄水膨胀橡胶7.4，蓄水膨胀橡胶7.4内的水分通过排液孔7.9排出，当加压活塞7.7触碰到限位开关7.23时停止打压，加压活塞7.7在蓄水膨胀橡胶7.4继续吸水膨胀的过程中，开始向动力缸套7.3端盖处移动，直至触碰到传感器开关7.10停止移动，且高压液体再次启动，加压活塞7.7再次挤压蓄水膨胀橡胶7.4，实现往复运动，并实现对原油的连续吸水；

三、经过除水器后的原油，水分大幅降低，这时再通过脱盐脱水装置25进入常压蒸馏塔，在常压蒸馏塔3顶部设有燃料气循环管线21，循环管线的一端与常压蒸馏塔3顶部连通，另一端并连到除水器7后的供油主管线1上，使高温燃料气流向供油主管线1，增加供油主管线1的原油的流动性，原油经过常压蒸馏塔3蒸馏后，侧线可以得到c5-c11燃料油，c11-c16燃料油和c15-c18燃料油；

四、常压蒸馏塔的出口端通过重油输送管20连接减压蒸馏塔4，减压蒸馏塔4的上端设有减压抽吸泵5，在重油输送管20上设有重油循环输送管22，且所述的重油循环输送管22的一端连接到重油输送管20，另一端连接到c15-c18燃料油储罐，增加重油输送管20的重油的流动性，这样，重油进入减压蒸馏塔4蒸馏后，从减压蒸馏塔4的侧线得到燃料油、润滑油和石蜡和沥青。

本发明的优点是：一是通过在原有的脱盐脱水装置的前端增设的除水器，并增设循环管线，其一端与常压蒸馏塔顶部连通，另一端并连到除水器后的供油主管线上，提高了进入常压蒸馏塔的温度，增加了供油主管线的原油的流动性，这样，在较小的改变炼油厂的结构的情况下，就有效的实现了原油降水的目的，大大的提高了后续常压蒸馏和减压蒸馏的效率；二是采用的除水器为全新的脱水装置，其将流过的原油液体首先形成环形过流通道，然后，在环形过流通道的外侧设有吸水膨胀橡胶，并通过机械的方式实现连续吸水，而在环形过流通道的内腔设有吸油膨胀橡胶，也可以采用机械的方式实现连续吸油，这样，就可以将经过除水器的原油先进行一次脱水，减轻了后续脱水的压力，可以有效的将石油的含水量控制在<0.5%的要求；三是为了实现有效脱水，在除水器内设有吸水膨胀橡胶和蓄水膨胀橡胶，蓄水膨胀橡胶的吸水能力大于吸水膨胀橡胶的吸水能力，其吸水能力比为2：5，使得大量的水存储在蓄水膨胀橡胶，再通过加压活塞挤压使蓄水膨胀橡胶的水能及时排出，实现连续吸水。

实施例2，本发明与实施例1不同之处是：

参照附图5，本发明的中心筛管7.2的内腔设有吸油芯管，所述吸油芯管包括芯管主体7.12、遇油膨胀橡胶7.13、橡胶支撑架7.14、侧进油口7.15、侧出油口7.16、侧吸油孔7.17、过液通道7.18、芯管套筒7.19、芯管活塞7.20、芯管进液孔7.21、芯管压力传感器7.22，芯管主体7.12的内腔设有两组橡胶支撑架7.14，且在左侧的橡胶支撑架7.14的外侧连接右端敞口的芯管套筒7.19，在芯管套筒7.19内设有芯管活塞7.20和遇油膨胀橡胶7.13，所述遇油膨胀橡胶7.13充满芯管套筒7.19和两组橡胶支撑架7.14之间的空腔，芯管主体7.12的中部设有凹槽区，且凹槽区与中心筛管7.2之间形成过液通道7.18，过液通道7.18的一端通过侧进油口7.15与芯管主体7.12内腔连通，另一端通过侧出油口7.16与芯管主体7.12的内腔连通；在芯管套筒7.19与芯管活塞7.20之间设有芯管进液孔7.21，可以推动芯管活塞7.20移动，实现挤压遇油膨胀橡胶7.13；遇油膨胀橡胶7.13通过侧吸油孔7.17吸附来自过液通道7.18的原油；在芯管套筒7.19的左端部设有芯管压力传感器7.22。

本发明通过增加芯管活塞和芯管套筒，可以对遇油膨胀橡胶7.13进行来回挤压，进而实现遇油膨胀橡胶的连续吸油、排油，从而提高了原油的分离能力，进一步提高了除水效果。

实施例3，本发明与实施例2不同之处是：

为了提高吸水能力，本发明的动力缸套可以采用一整根，且中间部位设有吸水凸起部7.24，这样，内腔容积增大，安装有吸水膨胀橡胶就更多，吸水效果更好一些；而动力缸套通过螺纹连接到橡胶承力架7.5的外侧，橡胶承力架7.5焊接在中心筛管的外壁，且两个橡胶承力架7.5位于吸水筛孔的两侧。

实施例4，本发明与实施例3不同之处是：

为了提高吸水能力，本发明的动力缸套仍然采用两个套筒结构，且中间部位通过吸水凸起壳体螺纹连接在两个动力缸套上，这样，形成的吸水内腔容积增大，安装有吸水膨胀橡胶就更多，吸水效果更好一些；而两个分体的动力缸套通过螺纹连接到橡胶承力架7.5的外侧，更容易组装，橡胶承力架7.5焊接在中心筛管的外壁，且两个橡胶承力架7.5位于吸水筛孔的两侧。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。