1. 公司简介:上海企科设备工程有限公司是一家以电场分离应用技术研发及装备制造的公司;公司业务涉及污水处理及电场分离技术领域的科研开发、技术转让、技术咨询;电场分离设备研发、制造,石化专用设备及相关石化助剂产品的经营销售。公司成员组成有:电场分离技术领域的资深专家、设备设计制造工程师、现场服务人员;电场分离技术领域的研究学者;本公司以自主研发的“超高效电场分离技术”为市场切入点,计划率先推广并逐步取代现有的应用于油水乳化液的破乳及两相分离领域的落后技术及设备。如油田原油电脱水、炼厂原油电脱盐、电精制设备等;新的“超高效电场分离技术”率先采用了成熟可靠的工程材料,结合交流/直流/高频/静电场的全新复合应用方式,极大地提高了电场运行的效率及效果,全面拓宽了电场分离技术的应用领域。该技术的拓展,必将引领电场分离技术领域的全面变革。
目前我公司与国内一家大型石化装备制造企业建立了战略合作伙伴关系,与新兴能源企业开展交流合作。我公司还与国内一家上市公司合作建立新型电场分离技术研发中心,并进军海工装备和国际油气装备市场。我公司致力于电场分离科技应用技术的不断进步、发展,“发现、创造;合作、友谊”是公司宗旨,我公司将以不断推陈出新的产品,奠定“电场分离技术应用科技”的领先地位。
2.项目概述
1)工程项目名称:10万吨/年废润滑油电场精制处理(电脱盐)成套设备。
2)本项目废润滑油电场精制设备(电脱盐)系统设计由三级立罐组成,串联操作,连续处理。所加工废润滑油年处理量在5~10万吨/年设计范围内,年开工时间为7200小时。设备系统在常压下操作,设计操作温度在90℃左右。
3)目前国内利用电场精制设备对废润滑油进行集中专门处理的项目很少,几乎没有连续化处理设备系统的应用。主要是传统电脱盐、电精制设备系统针对废润滑油集中处理要做很多工艺和设计上的优化和改进。
4)借鉴国内外相关废润滑油处理的技术应用和运行经验,并经技术论证,本项目电场精制处理采用三级串联立罐连续处理设备系统,电场采用高效复合交直流双电场技术设计,电极板设计为垂挂式,并采用多种改进技术和优化措施,以提高系统设备的性能和运行效果。同时,为满足处理原料及工况变化要求,我公司将与工程设计方进行充分结合和沟通,以确定电场精制设备结构、出水出油结构、集水集油结构及布置高度、控制系统、自控等要求,使系统达到最优化设计和要求的处理指标。
5)根据业主提供的项目设计基础条件和技术要求,编制本技术方案。
3.采用的规范和标准:针对本项目中电场精制系统装置的设计、制造、运输、安装、检验和验收将遵循下列标准规范:
(1) 固定式压力容器 GB150.1~150.4-2011
(2) 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R0004-2009
(3) 电脱盐防爆变压器 JB9645-1999
(4) 高压电引入棒 Q/321182***-2011(企业标准)
(5) 聚四氟乙烯绝缘吊挂 Q/321182***-2011(企业标准)
(6) 电脱盐专用电极板 Q/321182***-2011(企业标准)
(7) 输送流体用无缝钢管 GB/T8163-2008
(8) 钢制管法兰、垫片、紧固件 HG/T20592~20614-2009
(9) 爆炸性环境用防爆电气设备 GB3836
(10)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-1992
(11)低压成套开关设备和控制设备 GB7251-1997
(12)低压开关设备和控制设备 GB/T14048-1993
(13)低压开关设备及控制设备外壳防护等级 IEC60144
(14)外壳防护等级分类 IEC60529
(15)石油化工企业仪表安装设计规范 SH/T31040
(16)石油化工企业仪表配管配线设计规范 SH3019
(17)锅炉和压力容器用钢板 GB713-2008
(18)石油与石油设施雷电安全规范 GB15599-1995
(19)石油化工静电接地设计规范 SH3097-2000
(20)电力工程电缆设计规范 GB50217-2007
(21)爆炸性气体环境用电气设备 IEC60079
(22)电缆及芯线绝缘及护鞘的测试方法 IEC60540
(23)电缆的耐火特性 IEC60331
(24)火灾情况下电缆测试 IEC60332-3
(25)炼厂仪表和控制系统安装(I、II、III) RP-550
(26)危险区域应用的电气仪表 RP12.1
以上所有标准与规范均以现行最新有效版本为准,企业标准应严于或相当于上述标准。
4.电场精制成套设备技术方案
4.1.处理废润滑油性质:所处理废润滑油的性质是电场精制装置设计采用技术方案的基础条件,本项目按业主提供所处理的原料性质为依据。从提供数据中可以看出,原料油比重较小,粘度较大。同时原料油含水、含盐量都很高,特别是金属含量高,要结合工艺、设备进行有效处理。我公司根据原料油性质以及操作工况要求,确定所选罐体大小及电精制设备系统基本设计参数。
4.2.电场精制技术方案说明
4.2.1、交直流电精制技术:交直流电场技术是目前国内应用最普遍的。交直流电精制罐内电场结构采用垂挂式电极,其特点是罐内电场分布广泛,具有交流弱电场和直流强电场双重电场聚结作用,同时电场运行的电耗较低。罐内电场布置如下图4.2.1-1:
图4.2.1-1交直流电精制技术电场结构
a.交直流电精制技术采用交直流变压器电源及电场分布示意如下图4.2.1-2:
图4.2.1-2交直流电精制电源及电场分布
b.在交直流电精制罐中,原料油中的分散水滴(助剂)在电场中受到多种电场力作用,并在罐内达到平衡状况。
由上可知,针对不同原料油及处理工况,电场结构和罐内结构以及结合工艺的优化设计是极为重要的,设计质量直接导致电精制设备的运行质量。
4.2.2、本项目技术方案的优化:在本项目中所处理原料油有一定难度,特别是结合工艺处理要达到高效脱除废润滑油中金属含量。在编制本项技术方案时,为适应本项目工艺要求,我公司在传统电脱盐电精制工艺、技术基础上有较大创新,采用交流、交直流双重复合电场技术,并对工艺流程进行了针对性的优化、改进设计,其特点有:
a.本项目技术方案的流程优化设计:本项目设计采用三级电场精制处理,该工艺有一定的合理性和操作弹性。采用锥底立式罐,罐体尺寸:Φ2400×4000mm。(罐体尺寸可根据现场要求优化),系统设计有分别注水(注剂)和返注流程。在正常10万吨/年处理量时核算参数如下:
操作状况 |
电精制罐 |
原料油量m3/h |
17.35 |
原料油在罐内总
停留时间min |
62.6 |
原料油在罐内截面
上升速度mm/s |
1.066 |
b.电场精制设备的结构和流程描述:电精制罐体内优化设计交直流复合电场,电源采用交直流电源变压器。原油进料通过罐体内的优化分布管进入罐内,根据对物料流向、流态的设计要求,通过不同的开孔形式、开孔大小、开口方向,以及分配挡板及罐内导流板的设计,达到理想而合理的分布和流态。交直流复合电场分布广泛,综合了交流电场和直流电场电泳聚结效果,能控制最终原料油脱后含水≦0.5%的脱水指标。注水(助剂)在罐内电场上部加入,以一定粒径沉降进入电场,并在电场的分散、聚结作用下与原料油进行充分传质、反应,以有效脱除原料中金属盐分和水等杂质。系统增加了乳化液排放及界面检测、控制装置,确保电精制设备在针对复杂原料油和恶劣工况下电场的稳定运行。
表4.2.2-1电场设计基本参数
序号 |
电场设计参数 |
交直流电场区 |
1 |
电源类型 |
交直流防爆变压器 |
2 |
变压器容量(kVA) |
50(1台/级,共3台。) |
3 |
电场强度(V/cm) |
600~1500 |
4 |
电压等级(kV) |
5档,最大25 kV |
c.原料油检样口及乳化液排放管的设计:结合高效电场精制分离罐内的结构设计特点,在罐体上分布有若干检样口,可以检测不同部位的油水分离状况,以作必要的工艺操作调整依据。乳化液排放管设计在理论界位控制高度的偏下方,在罐体内部以管系平面布置。
d.高效破乳剂及脱金属助剂的应用优化:在本项目应用的工艺助剂如破乳剂、脱金属助剂等方面,我公司可提供充分的技术支持。
e.提供全方位的技术服务:我公司为客户提供完善的技术服务:在项目初期,我公司可以根据客户要求在现场进行交流、考察,根据项目具体状况为业主提供详细的技术方案和相关优化设计。并对加工油品进行工艺试验、验证、工艺条件操作优化,直至达到满意效果,取得用户认可。在项目实施过程中和项目运行及完成后,我公司将一如既往地提供我们的优质服务。
4.3.电场精制装置设计参数
名称 |
详细说明 |
原料油处理量 |
10万吨/年; |
操作弹性 |
上限:10万吨/年;下限:5万吨/年; |
加工原油性质 |
如用户提供 |
年开工量 |
7200小时; |
设计温度 |
100℃; |
设计压力 |
常压 |
操作温度 |
80~95℃; |
操作压力 |
常压 |
注水(助剂)量 |
单级最大8%; |
破乳剂、脱金属剂
型号及剂量 |
可根据评选试验确定优化的剂型和剂量。 |
助剂注入点 |
罐内滴注。 |
采用罐体规格 |
立式电场罐Φ2400×4000mm; |
正常操作下原料油在罐体内的停留时间 |
电场罐:62.6min; |
变压器数量/容量 |
3台×50kVA/台(电场罐每罐1台) |
变压器档位 |
交直流五档可调,最大25kV。 |
爆炸危险区类别 |
防爆2区(防爆等级:dⅡBT4) |
防护等级 |
IP55 |
4.4. 工艺保证值:所加工的原料油处理量在设计范围内,年开工时间为7200小时,原料油经三级电场精制处理后,脱后可达到下列指标:
指标 |
保证值 |
分析方法 |
原料油脱后含水 |
≤0.5% |
蒸馏法石油水分测定法GB/T11146(GB/T8929) |
原料油脱后含盐 |
≤5mg/L |
微库仑盐含量测定法
SY/T0536(GB/T6532) |
排水含油 |
≤200ppm |
红外光谱水质测定法GB/T16488 |
脱金属效率 |
≧65% |
ICP |
4.5 .公用工程消耗
(1)用电条件:电压 380V 220V 50Hz;
(2)破乳剂、脱金属助剂消耗量:具体类型、用量根据试验确定。
(3)热源:根据具体工况确定,原料油达到操作温度要求。
(4)爆炸危险区域划分: 2区(dⅡBT4)
4.6. 高效电场精制系统设备供货清单,我公司确认的工作范围为:叁级电精制系统设备的设计、制造、检验、包装、运输及指导安装,为业主培训操作人员和设备维护人员。针对油品进行工艺参数优化和助剂应用评选优化,现场调试开车,经运行标定达到规定的技术指标后,将设备正式移交给贵公司;叁级电场精制装置供货清单如下表4.6-1:
表4.6-1:叁级脱盐装置成套设备供货清单(叁级合计)
序号 |
名称 |
规格与型号 |
数量 |
技术要求(说明) |
1 |
电精制罐体 |
Φ2600×4000 |
3台 |
材质:双相钢或复合材料;设计压力常压,设计温度100℃; |
2 |
交直流电源变压器 |
50KVA |
3台 |
电源 AC 380V,单相,全封闭油浸式,防爆等级:OeⅡT5,防护等级IP55.配变压器油; |
3 |
组合交直流
复式电极板 |
DM-JM/HL-Φ2.4 |
3套 |
双相钢材质,复合结构,包括弱电场、强电场。 |
4 |
高压电引入棒 |
HLGDF-600/2500 |
6根 |
主要材质:聚四氟乙烯,不锈钢。 |
5 |
高压电软连接装置 |
HLGDL—1500/40 |
6套 |
变压器高压输出与电极棒之间的连接。 |
6 |
高压绝缘支撑 |
HLFB—M60 |
18根 |
主要材质:聚四氟乙烯 |
7 |
高压电联接器 |
HGDL—H500 |
6套 |
将高压电由电极棒引到电极板。 |
8 |
低液位安全开关 |
UQK-66C |
3台 |
防止误送电操作发生事故 |
9 |
油水界面仪 |
DE2400/4000 |
3套 |
检测罐内油水界位,输出信号控制排水调节阀。 |
10 |
进油分配系统
安装组件 |
HL-JFS-2400 |
3套 |
引导原油按设计流态进入高压电场罐 |
11 |
出油集合管 |
HL-CY-100 |
3套 |
引导处理后原油平稳离开电脱盐罐体 |
12 |
出水集合管 |
HL-CS-40 |
3套 |
排除分离水。 |
13 |
乳化液
排放系统装置 |
HL-EMU-2400/
4000 |
3套 |
排出罐内顽固乳化液 |
14 |
助剂注入系统 |
HL-ZH-2400 |
3套 |
用于破乳剂、脱金属剂的有效注入、作用。 |
15 |
现场防爆操作盘 |
Kxd |
3台 |
现场启停控制和指示灯,现场显示一次电流、一次电压;防爆等级dIIBT4,防护等级IP55。 |
16 |
电源控制柜 |
GGD |
1台 |
电场电源配置、控制。 |
17 |
变压器油 |
25# |
240kg |
|
18 |
辅助设施 |
|
1套 |
梯子、平台、护栏等。 |
4.7. 设备投资预算与传统技术经济对比:三套电场精别设备系统的投资估计价为:398万元;以本项目为例,叁级高效复合交直流电场精制设备系统,与传统工艺设备系统,在投资及运行成本节约、能耗控制及保障生产长周期运行等各方面,产生综合经济效益估计如下表:
序号 |
对比项目 |
成本节约及产生效益
(万元/年) |
1 |
运行能耗减少 |
>50 |
2 |
破乳剂、脱金属剂消耗减少 |
>50 |
3 |
(含油)废水、乳液处理成本减少 |
>20 |
4 |
安全、环保、人工运行费 |
>20 |
5 |
电精制效果提高及对生产长周期稳产运行影响等 |
>200 |
由上对比可知,本项目采用高效复合电场精制技术及设备系统,会对整个项目生产经营带来巨大的经济效益和社会效益。
5. 文件交付:在本项目设备设计、制造过程中,我公司将全力配合业主和相关设计公司,确保我公司所提资料按时到位,从而保证贵公司的项目整体进度。
6. 设备设计、制造交付进度
设备设计、制造、生产和交付阶段划分
划分阶段 |
时间 |
主要工作内容 |
初期设计资料 |
2周 |
系统设备布置图、罐体开口示意图、电气图等 |
设计确认 |
2周 |
相关设计部门、用户对初期设计资料进行确认 |
设备制作、检验 |
12周 |
成套设备的制作加工、预组装、质量检验、包装 |
包装、运输 |
1周 |
将成套设备运抵用户指定国内地点 |
安装、调试 |
2周 |
设备现场安装、调试、开车、用户验收 |
注:1). 以上为系统成套设备正常生产周期(17周),可以根据用户要求加班生产;
2).时间自合同生效之日起计。
7.产品制造、验收、包装、安装、开车与调试
7.1. 制造
我公司已经形成了一套完整的能够保证产品质量的成熟生产工艺,工人生产经验丰富,能够在规定的时间内按用户要求生产出满足用户需求的产品。
7.2 . 检验与验收
(1)设备制造过程中的检验日期、地点、方式将根据项目具体进度协商确定;
(2)所有设备和零部件均应在满足其相关的标准规范后,方可发运;
(3)设备安装完毕后,相关设计部门和用户可以进行现场检测,填写《竣工报告》,并根据检测情况填写检测意见,加盖公章。
7.3. 包装:成套设备采用实木木箱包装。在木箱内钉制防水油毡布,即使在运输过程中遇有下雨天,保证产品不会受潮。电场模块、绝缘件与变压器等采用密封塑料进行密封,并专门定做固定夹具进行固定,保证产品在运输过程中不受损伤。
7.4. 技术服务: 我公司提供现场试验、安装、开车和设备调试等技术服务,对所提供的罐内件进行安装,并负责设备的开车投运,直至达到所要求的技术指标,并平稳运行。
8. 项目联络
项目联系人:俞鹤鸣
电话/传真: 13901724500
E-mail:shyljt@126.com
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