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色度在换热器油品之间换热泄漏的检测

一、 目前炼油厂油品之间换热器现状




现在整个炼油厂的投资换热器几乎占到了40%,主要是油和水之间换热以及油和油之间换热。其中油和油之间换热泄漏更加复杂,有原 油和柴油,汽油,石脑油之间换热,有柴油和汽油之间换热。


我们看一下原 油和成品油之间换热的工艺流程:



原 油分为平衡的两路进行换热。一路原 油与汽油、重柴(五次)换热、轻柴(三次)换热、常一中路(二次)换热和重柴(四次)换热,至此原 油温度升至131度左右,进入电脱盐罐,出来后的一路原 油再次与轻柴(二次)换热、常一中路(一次)换热、重柴(三次)换热、轻柴(一)换热、重柴(二次)换热和重柴(一次)换热至此原 油温度升至268度左右,与二路原 油混合再次加热;原 油二路和煤油(三次换热)、常二中段(四次)换热、重油(五次)换热、煤油(二次)和常二中段(三次)换热,原 油温度升至129度左右,进入电脱盐罐,出来后与重油(四次)换热,煤油换热、常二中段(二次)换热、重油(三次)换热、常二中段(一次)换热和重油(二次)换热,至此原 油温度升至269度,同一路原 油混合后同重油(一次)换热,温度升至298度。进入常压加热炉,加热至365度左右。


从常压炉出来的原 油温度在365度左右。自常压塔的第30块板进入常压塔。塔顶的油气经过空冷、水冷一部分作冷回流,经常压塔顶回流泵打回常压塔,另一部分作为产品流出装置。一线煤油与原 油换热三次,温度至71度左右去产品罐,二线轻柴油与原 油换热两次,温度至70度左右去产品罐,常压一中段回流从常压塔的第13块抽出,经过常压泵与原 油换热,温度降至140度左右,然后回流至常压塔。常压塔二中段回流从常压塔的第23块板抽出,经过常压泵与原 油换热,温度降至197度左右,然后回流至常压塔。


二、 如何检测泄漏

以上工艺可以看出,炼油厂油和油之间的换热非常重要,数量繁多。这就对换热器要求比较高,即便如此,油品之间的泄漏还是时有发生。油品之间的泄漏,轻则影响成品油质量,重则导致装置停产。所以实验室需要经常取样,进行分析,但实验室检测有时间的滞后性以及人为的主观性,现在在线监测泄漏的必要性越来越迫切。


三、 如何检测

原理:一束恒定光强的平行单色光垂直入射,穿透介质并被介质内特定的物质所吸收,剩余光强被检测到,则被吸收的光强与该介质在此波长的摩尔吸光率成正比,与光在介质中行走的路程成正比,同时也与该物质的浓度成正比。

测换热器油品之间的泄漏,因各个油品的色度不同,如石脑油是从塔顶蒸馏出来的轻的品质好的油,因为所含杂质非常少,它所呈现的颜色接近纯水一样无色,按照ASTM D156 的颜色检查Saybolt ,+28 到+30 Saybolt 色度值或者大于+30 saybolt色度值的石脑油是属于高端石脑油,如果石脑油的色度值小于+28 则呈现黄色/棕褐色都表示里面存在由于干扰精馏过程和过程效率降低产生的杂质。

石脑油, 汽油, 煤油以及航空油,它们比重比较低,属于质量好的碳氢化合物,会从蒸馏塔的顶部排出。由于它们所含杂质少,所以看起来比较清澈。一般用Saybolt色标值来判定它们的等级,它的范围从亮的+30到暗的-16, 而这里能接受的产品的色度范围为+27到+30。取暖油,柴油与润滑油比重较大,外观颜色更深,从蒸馏塔的中部排出。它们的颜色一般用ASTM色标值来衡量,范围为0到8,值越大,表示颜色越深。这里所能接受的色标值一般为3到4。如果在蒸馏塔的后部安装一台传感器与转换器,操作者就可以对任意色标范围内的碳氢化合物的颜色进行监测,及时发现过程中存在的问题,排除低质产品,使工艺的效率高。

色度仪表通过泄漏中微弱的色度变化来判断换热器的泄漏,做到和实验室匹配。

四、 使用业绩

色度分析仪在国外炼油厂油和油换热器中已经是通配,如埃克森美孚,沙特阿美,壳牌,韩国SK,印度信诚,BP,Richmond、Excel、Jurong、Baytown、Star和日本石油三菱公司等。


 
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