加拿大艾伯塔省埃德蒙顿附近一家日处理能力为13.8万桶的炼油厂，其蒸汽汽提超低硫柴油（ULSD）生产线持续受到水污染。蒸汽汽提过程中形成的稳定乳状液，传统的KO装置和网垫式液液聚结器均无法将其破除。本案例研究概述了该炼油厂面临的挑战、颇尔公司提出的AquaSep聚结器解决方案以及最终取得的运行成果。
挑战
蒸汽汽提法是一种更经济的分馏方法，但在本案例中，由于蒸汽在馏分油中冷凝，形成了极其细小的水滴。这导致了一种稳定的乳液，传统的分离设备无法将其分离。炼油厂尝试使用另一家制造商生产的卧式网垫液液聚结器，但设备周围的进出口样品结果却完全相同。
因此，超低硫柴油装置面临储存瓶颈。需要数天静置沉淀才能将游离水浓度从约 600 ppm 降低至 250–300 ppm，这证实了存在高度稳定的乳状液。炼油厂采用分子筛介质作为临时措施，但这些介质无法再生，用完后必须更换，导致成本显著增加。
在多次尝试纠正该问题均告失败后，炼油厂需要一个快速、可靠、长期的解决方案来恢复生产符合规格的柴油。
2006年夏季，颇尔公司受邀到炼油厂演示AquaSep®聚结器技术。现场测试旨在确认设备尺寸要求和水分离性能。两股超低硫柴油（ULSD）进料总水浓度约为600 ppmv，温度为30–33°C。经AquaSep中试装置处理后：
- 轻柴油气流中的自由水浓度降至 5–12 ppmv
- 重馏分油流中的自由水浓度降至 3.5–10.5 ppmv
根据测试装置的性能，颇尔公司建议在两个流体通道上均采用垂直和水平预过滤器以及AquaSep L/L聚结器。订单于2006年8月下达，设备随后不久便交付
AquaSep Plus L/L 聚结器系统
AquaSep Plus L/L 聚结器系统设计用于液液分离和颗粒去除，支持可靠的碳氢化合物和水分离。
轻型柴油部件
| 组件类型 | 元素 |
|---|---|
| 预过滤器 | 77HF624G07Z BD CS HFU660FC20H |
| 聚结器 | 37AQH4607B 2BD CS LCS4B1AH LS52F1H |
重型柴油部件
| 组件类型 | 元素 |
|---|---|
| 预过滤器 | Duplex 12HFH6603F 2BD CS HFU660FC20H |
| 聚结器 | 55AQH40807B 2BD CS LCS4B1AH LS52F1H |
该系统于2006年12月20日安装完毕后，炼油厂报告称，柴油澄清度得到提升，下游运行也更加稳定。经新系统处理的柴油被形容为“清澈透亮”。
炼油厂对AquaSep聚结器装置表示满意，并称“Pall聚结器运行正常，符合预期”。此前，柴油产量达不到规格要求一直是该炼油厂面临的主要问题，而新系统有助于解决这一持续存在的质量问题。
该炼油厂计划继续在上游使用分子筛介质去除超低硫柴油（ULSD）中的溶解水，同时采用AquaSep聚结器分离游离水。该聚结器的高性能、更长的使用寿命和更高的分离效率，有望减少停机时间，并帮助炼油厂在未来数年内更可靠地运行。
要点总结
- 蒸汽汽提法形成了一种稳定的柴油水乳化液，这是传统聚结器无法打破的。
- 自由水含量约为 600 ppmv，需要数天沉淀和昂贵的临时措施。
- AquaSep 测试结果显示，自由水含量降低至 3.5–12 ppmv，具体取决于溪流。
- 安装 AquaSep 聚结系统后，炼油厂恢复了合格柴油的生产。
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