JPH09101824A - 脱塩器の液面制御方法 - Google Patents
脱塩器の液面制御方法Info
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- JPH09101824A JPH09101824A JP26153895A JP26153895A JPH09101824A JP H09101824 A JPH09101824 A JP H09101824A JP 26153895 A JP26153895 A JP 26153895A JP 26153895 A JP26153895 A JP 26153895A JP H09101824 A JPH09101824 A JP H09101824A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原油切替えによる油種変更などがあっても、
脱塩器内に設置した浮力式液面計の指示誤差を補正する
ことにより、運転変動などの問題を解消できる脱塩器の
液面制御方法を提供する。 【解決手段】 原油を水の存在下において脱塩し、塩類
を含んだ水層と油層とに分離する脱塩器１1,１2 に前記
水層の液面を検出する浮力式液面計３１，４１を設置
し、この液面計の指示値を基に前記水層の液面を制御す
る方法であって、前記脱塩器に供給される原油と水との
混合液の密度を密度計２４で測定し、この測定した混合
液の密度を用いて前記液面計３１，４１の指示値を補正
し、この補正値を基に水層の液面を制御する。
脱塩器内に設置した浮力式液面計の指示誤差を補正する
ことにより、運転変動などの問題を解消できる脱塩器の
液面制御方法を提供する。 【解決手段】 原油を水の存在下において脱塩し、塩類
を含んだ水層と油層とに分離する脱塩器１1,１2 に前記
水層の液面を検出する浮力式液面計３１，４１を設置
し、この液面計の指示値を基に前記水層の液面を制御す
る方法であって、前記脱塩器に供給される原油と水との
混合液の密度を密度計２４で測定し、この測定した混合
液の密度を用いて前記液面計３１，４１の指示値を補正
し、この補正値を基に水層の液面を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原油を水の存在下
において脱塩し、塩類を含んだ水層と油層とに分離する
脱塩器に水層の液面を検出する浮力式液面計を設置し、
この液面計の指示値を基に水層の液面を制御する方法に
関する。詳しくは、原油切替えなどによって生じる原油
の密度変化に基づく浮力式液面計の指示誤差を補償する
方法に関する。
において脱塩し、塩類を含んだ水層と油層とに分離する
脱塩器に水層の液面を検出する浮力式液面計を設置し、
この液面計の指示値を基に水層の液面を制御する方法に
関する。詳しくは、原油切替えなどによって生じる原油
の密度変化に基づく浮力式液面計の指示誤差を補償する
方法に関する。
【０００２】
【背景技術】原油中には、地下に共存していた塩水やど
ろのまじりあった水泥分が含まれている。そのまま蒸留
すると、カルシウムやマグネシウムの塩化物が熱によっ
て分解し、塩酸を発生して装置を腐食し、加熱炉管壁に
塩類が沈積するし、炭素質物質の生成原因となり、熱効
率を下げる。そこで、このような弊害を防止するため、
脱塩が行われている。
ろのまじりあった水泥分が含まれている。そのまま蒸留
すると、カルシウムやマグネシウムの塩化物が熱によっ
て分解し、塩酸を発生して装置を腐食し、加熱炉管壁に
塩類が沈積するし、炭素質物質の生成原因となり、熱効
率を下げる。そこで、このような弊害を防止するため、
脱塩が行われている。
【０００３】脱塩処理の方法として、電気的脱塩法が知
られている。これは、図２に示すように、原油に一定量
の水を加え、この混合液を入口２から脱塩器１内に供給
する。脱塩器１内に供給された原油と水との混合液は、
乳化弁３を通り乳化される。すると、原油中の塩類は乳
化した水粒子中に移動し、さらに、高電圧をかけた電極
４上に分散されると乳化した水の粒子は帯電し、これら
がお互いに凝縮して大きな水滴となって原油との比重差
により底部に沈む。これにより、脱塩器１内の底部にた
まった塩類を含んだ水層５と油層６とに分離される。水
層５は排水出口７から排水ストリッパ（図示省略）に排
水され、油層６は出口８から次の蒸留塔（図示省略）に
送られる。
られている。これは、図２に示すように、原油に一定量
の水を加え、この混合液を入口２から脱塩器１内に供給
する。脱塩器１内に供給された原油と水との混合液は、
乳化弁３を通り乳化される。すると、原油中の塩類は乳
化した水粒子中に移動し、さらに、高電圧をかけた電極
４上に分散されると乳化した水の粒子は帯電し、これら
がお互いに凝縮して大きな水滴となって原油との比重差
により底部に沈む。これにより、脱塩器１内の底部にた
まった塩類を含んだ水層５と油層６とに分離される。水
層５は排水出口７から排水ストリッパ（図示省略）に排
水され、油層６は出口８から次の蒸留塔（図示省略）に
送られる。
【０００４】このような脱塩器１では、水層５の液面レ
ベルが上がりすぎると、電極４に悪影響を与え、逆に、
下がりすぎると、排水中に油が混入するので、従来、脱
塩器１内に水層５の液面を検出する浮力式液面計（ディ
スプレースメント型液面計）を設置し、この液面計の指
示値を基に水層５の液面レベルが一定になるように制御
を行っていた。ちなみに、浮力式液面計（ディスプレー
スメント型液面計）は、周知のもので、フロート（ディ
スプレーサ）に働く浮力の変化を取り出して液面を測定
する構造である。
ベルが上がりすぎると、電極４に悪影響を与え、逆に、
下がりすぎると、排水中に油が混入するので、従来、脱
塩器１内に水層５の液面を検出する浮力式液面計（ディ
スプレースメント型液面計）を設置し、この液面計の指
示値を基に水層５の液面レベルが一定になるように制御
を行っていた。ちなみに、浮力式液面計（ディスプレー
スメント型液面計）は、周知のもので、フロート（ディ
スプレーサ）に働く浮力の変化を取り出して液面を測定
する構造である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、原油切替え
による油種変更があると、原油密度が変化し、そのた
め、脱塩器１内に設置した浮力式液面計に指示誤差が発
生するという問題がある。すると、下流装置である蒸留
塔への水分同伴による運転異常を発生させるとともに、
排水ストリッパを含めた下流装置への流動変動を起こさ
せる。さらに、液面計の見掛けの指示によりレベル調整
するため、脱塩器内の実液面が管理限界値を超して、脱
塩器内の電極保護のためにトリップを生じさせるという
問題があった。
による油種変更があると、原油密度が変化し、そのた
め、脱塩器１内に設置した浮力式液面計に指示誤差が発
生するという問題がある。すると、下流装置である蒸留
塔への水分同伴による運転異常を発生させるとともに、
排水ストリッパを含めた下流装置への流動変動を起こさ
せる。さらに、液面計の見掛けの指示によりレベル調整
するため、脱塩器内の実液面が管理限界値を超して、脱
塩器内の電極保護のためにトリップを生じさせるという
問題があった。
【０００６】そこで、これらの不具合を解消する方法の
１つとして、脱塩器に供給される原油と水との混合液の
密度を密度計で測定し、この測定した混合液の密度を用
いて液面計の指示値を補正することが考えられるが、も
し、密度計に異常が生じると、上記と同様の運転変動を
起こすという欠点が考えられる。
１つとして、脱塩器に供給される原油と水との混合液の
密度を密度計で測定し、この測定した混合液の密度を用
いて液面計の指示値を補正することが考えられるが、も
し、密度計に異常が生じると、上記と同様の運転変動を
起こすという欠点が考えられる。
【０００７】本発明の目的は、原油切替えによる油種変
更などがあっても、脱塩器内に設置した浮力式液面計の
指示誤差を補正することにより、上記各問題を解消でき
る脱塩器の液面制御方法を提供することにある。本発明
の他の目的は、密度計の異常による運転変動などの問題
を回避できる脱塩器の液面制御方法を提供することにあ
る。
更などがあっても、脱塩器内に設置した浮力式液面計の
指示誤差を補正することにより、上記各問題を解消でき
る脱塩器の液面制御方法を提供することにある。本発明
の他の目的は、密度計の異常による運転変動などの問題
を回避できる脱塩器の液面制御方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の脱塩器の液面制
御方法は、原油を水の存在下において脱塩し、塩類を含
んだ水層と油層とに分離する脱塩器に前記水層の液面を
検出する浮力式液面計を設置し、この液面計の指示値を
基に前記水層の液面を制御する方法であって、前記脱塩
器に供給される原油と水との混合液の密度を密度計で測
定し、この測定した原油と水との混合液の密度を用いて
前記液面計の指示値を補正し、この補正値を基に水層の
液面を制御することを特徴とする。このような脱塩器の
液面制御方法によれば、脱塩器に供給される混合液の密
度を密度計で測定し、この測定した混合液の密度を用い
て液面計の指示値を補正するようにしたから、原油切替
えによる油種変更などによって脱塩器に供給される原油
の比重が変化しても、浮力式液面計の指示誤差によって
生じる問題を解消できる。つまり、下流装置である蒸留
塔への水分同伴による運転異常、排水ストリッパを含め
た下流装置への流動変動、脱塩器内の電極保護のために
生じるトリップなどの問題を全て解消できる。
御方法は、原油を水の存在下において脱塩し、塩類を含
んだ水層と油層とに分離する脱塩器に前記水層の液面を
検出する浮力式液面計を設置し、この液面計の指示値を
基に前記水層の液面を制御する方法であって、前記脱塩
器に供給される原油と水との混合液の密度を密度計で測
定し、この測定した原油と水との混合液の密度を用いて
前記液面計の指示値を補正し、この補正値を基に水層の
液面を制御することを特徴とする。このような脱塩器の
液面制御方法によれば、脱塩器に供給される混合液の密
度を密度計で測定し、この測定した混合液の密度を用い
て液面計の指示値を補正するようにしたから、原油切替
えによる油種変更などによって脱塩器に供給される原油
の比重が変化しても、浮力式液面計の指示誤差によって
生じる問題を解消できる。つまり、下流装置である蒸留
塔への水分同伴による運転異常、排水ストリッパを含め
た下流装置への流動変動、脱塩器内の電極保護のために
生じるトリップなどの問題を全て解消できる。
【０００９】また、上記脱塩器の液面制御方法におい
て、前記液面計の指示値を補正するにあたって、前記密
度計の設置位置から前記脱塩器までの滞留量に基づく遅
れ時間を補償して補正することが好ましい。このように
すれば、密度計で密度測定した混合液が脱塩器に到達し
た状態で補正できるから、正確な補正が行える。
て、前記液面計の指示値を補正するにあたって、前記密
度計の設置位置から前記脱塩器までの滞留量に基づく遅
れ時間を補償して補正することが好ましい。このように
すれば、密度計で密度測定した混合液が脱塩器に到達し
た状態で補正できるから、正確な補正が行える。
【００１０】また、上記脱塩器の液面制御方法におい
て、前記脱塩器に前記混合液を供給して脱塩する際、前
記混合液中の原油と水の密度および流量から混合液の密
度を推定し、たとえば、脱塩器に供給される混合液中の
原油と水の流量を測定し、これらの流量と予め記憶して
ある原油の密度とから混合液の密度を推定し、この密度
推定値と前記密度計の測定値との差を求め、この差が予
め定めた許容範囲内でないとき前記密度計が異常である
旨の判定をすることが好ましい。このようにすれば、常
に、密度計の異常を監視することができるから、密度計
の異常による運転変動などの問題も直ちに回避できる。
て、前記脱塩器に前記混合液を供給して脱塩する際、前
記混合液中の原油と水の密度および流量から混合液の密
度を推定し、たとえば、脱塩器に供給される混合液中の
原油と水の流量を測定し、これらの流量と予め記憶して
ある原油の密度とから混合液の密度を推定し、この密度
推定値と前記密度計の測定値との差を求め、この差が予
め定めた許容範囲内でないとき前記密度計が異常である
旨の判定をすることが好ましい。このようにすれば、常
に、密度計の異常を監視することができるから、密度計
の異常による運転変動などの問題も直ちに回避できる。
【００１１】また、上記脱塩器の液面制御方法におい
て、前記密度推定値と前記密度計の測定値との差を求め
るにあたって、原油タンクから密度計までの滞留量に基
づく遅れ時間を補償して差を求めることが好ましい。こ
のようにすれば、密度推定した混合液が遅れ時間経過後
に密度計に到達したときの密度測定値と前に推定した密
度推定値との差を求めることができるから、両者の差を
正確に求めることができる。
て、前記密度推定値と前記密度計の測定値との差を求め
るにあたって、原油タンクから密度計までの滞留量に基
づく遅れ時間を補償して差を求めることが好ましい。こ
のようにすれば、密度推定した混合液が遅れ時間経過後
に密度計に到達したときの密度測定値と前に推定した密
度推定値との差を求めることができるから、両者の差を
正確に求めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の液面制御
方法を適用した脱塩処理システムを示している。同図に
おいて、１１1,１１2 は第１、第２原油供給ラインであ
る。各原油供給ライン１１1,１１2 には、１基以上の原
油タンク１２1,１２2 、タンク元弁１９1,１９ 2 、ポン
プ１４1,１４2 、流量計１５1,１５2 がそれぞれ設けら
れている。第２原油供給ライン１１2 の先端は、２つの
分岐管路１６，１７に分岐されている。分岐管路１６
は、流量計１５3 、戻り弁１８1,１８2 を介して前記各
原油供給ライン１１1,１１2 のポンプ１４1,１４2 入口
側にそれぞれ接続されている。分岐管路１７は第１原油
供給ライン１１1 の流量計１５1 出口側に接続されてい
る。
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の液面制御
方法を適用した脱塩処理システムを示している。同図に
おいて、１１1,１１2 は第１、第２原油供給ラインであ
る。各原油供給ライン１１1,１１2 には、１基以上の原
油タンク１２1,１２2 、タンク元弁１９1,１９ 2 、ポン
プ１４1,１４2 、流量計１５1,１５2 がそれぞれ設けら
れている。第２原油供給ライン１１2 の先端は、２つの
分岐管路１６，１７に分岐されている。分岐管路１６
は、流量計１５3 、戻り弁１８1,１８2 を介して前記各
原油供給ライン１１1,１１2 のポンプ１４1,１４2 入口
側にそれぞれ接続されている。分岐管路１７は第１原油
供給ライン１１1 の流量計１５1 出口側に接続されてい
る。
【００１３】前記第１原油供給ライン１１1 および分岐
管路１７からの原油は、ポンプ２３、流量計２５および
予熱器２６を通って第１脱塩器１1 の入口２1 に供給さ
れている。ポンプ２３の入口側には、水注入管２１が接
続され、その水注入管２１を通って注入される水の注入
量が流量計２２で測定されるようになっている。また、
ポンプ２３と流量計２５との間には、前記第１脱塩器１
1 に供給される原油と水との混合液（以下、「混合液」
という）の密度を測定する密度計２４が流量計２５に近
接して挿入されている。
管路１７からの原油は、ポンプ２３、流量計２５および
予熱器２６を通って第１脱塩器１1 の入口２1 に供給さ
れている。ポンプ２３の入口側には、水注入管２１が接
続され、その水注入管２１を通って注入される水の注入
量が流量計２２で測定されるようになっている。また、
ポンプ２３と流量計２５との間には、前記第１脱塩器１
1 に供給される原油と水との混合液（以下、「混合液」
という）の密度を測定する密度計２４が流量計２５に近
接して挿入されている。
【００１４】前記第１脱塩器１1 には、水層の液面レベ
ルを測定する浮力式液面計３１が設置されているととも
に、排水出口７1 に調節弁３２を介して排水ストリッパ
３３が、第１脱塩器１1 で処理された原油の出口８1 に
第２脱塩器１2 の入口２2 がそれぞれ接続されている。
前記第２脱塩器１2 には、水層の液面レベルを測定する
浮力式液面計４１が設置されているとともに、排水出口
７2 に調節弁４２を介して前記第１脱塩器１1の入口２
1 が、第２脱塩器１2 で処理された原油の出口８2 に蒸
留塔（図示省略）がそれぞれ接続されている。なお、各
脱塩器１1,１2 で処理された原油の出口８1,８2 には、
温度計３４，４４が設けられている。
ルを測定する浮力式液面計３１が設置されているととも
に、排水出口７1 に調節弁３２を介して排水ストリッパ
３３が、第１脱塩器１1 で処理された原油の出口８1 に
第２脱塩器１2 の入口２2 がそれぞれ接続されている。
前記第２脱塩器１2 には、水層の液面レベルを測定する
浮力式液面計４１が設置されているとともに、排水出口
７2 に調節弁４２を介して前記第１脱塩器１1の入口２
1 が、第２脱塩器１2 で処理された原油の出口８2 に蒸
留塔（図示省略）がそれぞれ接続されている。なお、各
脱塩器１1,１2 で処理された原油の出口８1,８2 には、
温度計３４，４４が設けられている。
【００１５】このような脱塩処理システムにおいて、前
記密度計２４の異常を監視する密度計異常監視装置７１
が設けられているとともに、前記密度計２４で測定した
混合液の密度などを用いて前記各脱塩器１1,１2 に設置
された浮力式液面計３１，４１の指示値を補正し、この
補正値を基に各脱塩器１1,１2 内の水層の液面を制御す
る第１、第２の液面制御装置５１，６１が設けられてい
る。
記密度計２４の異常を監視する密度計異常監視装置７１
が設けられているとともに、前記密度計２４で測定した
混合液の密度などを用いて前記各脱塩器１1,１2 に設置
された浮力式液面計３１，４１の指示値を補正し、この
補正値を基に各脱塩器１1,１2 内の水層の液面を制御す
る第１、第２の液面制御装置５１，６１が設けられてい
る。
【００１６】前記密度計異常監視装置７１は、前記原油
タンク１２1,１２2 内の原油密度を予め測定、記憶し、
タンク元弁１９1,１９2 の開閉状態から供給原油の密度
を特定し、各原油供給ライン１１1,１１2 における原油
の密度ρ1,ρ2 を演算する密度演算部７２1,７２2 と、
この密度演算部７２1,７２2 からの密度ρ1,ρ2 および
前記各流量計１５1,１５2,１５3,２２の流量測定値Ｆ1,
Ｆ2,Ｆ3,Ｆ5 から混合液の密度ρ' を推定する混合液密
度推定部７３と、前記原油タンク１２1,１２2から前記
密度計２４までの滞留量に基づく遅れ時間Ｔ1 を演算す
る遅れ時間演算部７４と、この遅れ時間Ｔ1 を補償する
遅れ補償部７５と、異常判定部７６とから構成されてい
る。
タンク１２1,１２2 内の原油密度を予め測定、記憶し、
タンク元弁１９1,１９2 の開閉状態から供給原油の密度
を特定し、各原油供給ライン１１1,１１2 における原油
の密度ρ1,ρ2 を演算する密度演算部７２1,７２2 と、
この密度演算部７２1,７２2 からの密度ρ1,ρ2 および
前記各流量計１５1,１５2,１５3,２２の流量測定値Ｆ1,
Ｆ2,Ｆ3,Ｆ5 から混合液の密度ρ' を推定する混合液密
度推定部７３と、前記原油タンク１２1,１２2から前記
密度計２４までの滞留量に基づく遅れ時間Ｔ1 を演算す
る遅れ時間演算部７４と、この遅れ時間Ｔ1 を補償する
遅れ補償部７５と、異常判定部７６とから構成されてい
る。
【００１７】ここで、前記密度演算部７２1,７２2 で
は、各原油タンク１２1,１２2 内の原油密度を基に、次
の式から各ラインにおける原油の密度ρ1,ρ2 を演算す
る。 ρ1 ＝Σ 第１原油供給ラインタンク密度／タンク数 ……………（１） ρ2 ＝Σ 第２原油供給ラインタンク密度／タンク数 ……………（２）
は、各原油タンク１２1,１２2 内の原油密度を基に、次
の式から各ラインにおける原油の密度ρ1,ρ2 を演算す
る。 ρ1 ＝Σ 第１原油供給ラインタンク密度／タンク数 ……………（１） ρ2 ＝Σ 第２原油供給ラインタンク密度／タンク数 ……………（２）
【００１８】前記混合液密度推定部７３では、次の式か
ら混合液密度推定値ρ’を演算する。 混合液密度推定値ρ’＝〔（Ｆ1 −Ｆ3(1)）×ρ1 ＋（Ｆ2 −Ｆ3(2)）×ρ2 ＋Ｆ5 ×ρ0 〕／（Ｆ1 ＋Ｆ2 ＋Ｆ5 −Ｆ3 ） …………（３） ただし、Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3,Ｆ5 は各流量計１５1,１５2,１５
3,２２の流量測定値、ρ0 は水の密度である。また、Ｆ
3(1)は第２原油供給ライン１１2 から流量計１５3 およ
び戻り弁１８1 を通って第１原油供給ライン１１1 に戻
る原油の戻り量、Ｆ3(2)は第２原油供給ライン１１2 か
ら流量計１５3 および戻り弁１８2 を通って第２原油供
給ライン１１2 に戻る原油の戻り量である。
ら混合液密度推定値ρ’を演算する。 混合液密度推定値ρ’＝〔（Ｆ1 −Ｆ3(1)）×ρ1 ＋（Ｆ2 −Ｆ3(2)）×ρ2 ＋Ｆ5 ×ρ0 〕／（Ｆ1 ＋Ｆ2 ＋Ｆ5 −Ｆ3 ） …………（３） ただし、Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3,Ｆ5 は各流量計１５1,１５2,１５
3,２２の流量測定値、ρ0 は水の密度である。また、Ｆ
3(1)は第２原油供給ライン１１2 から流量計１５3 およ
び戻り弁１８1 を通って第１原油供給ライン１１1 に戻
る原油の戻り量、Ｆ3(2)は第２原油供給ライン１１2 か
ら流量計１５3 および戻り弁１８2 を通って第２原油供
給ライン１１2 に戻る原油の戻り量である。
【００１９】前記遅れ時間演算部７４では、次の式から
遅れ時間Ｔ1 min を演算する。 Ｔ1 min ＝〔Ｑ1 ／（Ｆ1 ＋Ｆ2 −Ｆ3 ）〕＋α …………（４） ただし、Ｑ1 は原油タンク１２1,１２2 から密度計２４
までの滞留量、αは補正パラメータである。前記遅れ補
償部７５は、前記混合液密度推定部７３で推定した混合
液密度推定値ρ’と、この値に対して前記遅れ時間Ｔ1
min 経過後における密度測定値ρ（密度計２４で測定さ
れた値）とに基づいて異常判定するように、前記異常判
定部７６に対して指令する。
遅れ時間Ｔ1 min を演算する。 Ｔ1 min ＝〔Ｑ1 ／（Ｆ1 ＋Ｆ2 −Ｆ3 ）〕＋α …………（４） ただし、Ｑ1 は原油タンク１２1,１２2 から密度計２４
までの滞留量、αは補正パラメータである。前記遅れ補
償部７５は、前記混合液密度推定部７３で推定した混合
液密度推定値ρ’と、この値に対して前記遅れ時間Ｔ1
min 経過後における密度測定値ρ（密度計２４で測定さ
れた値）とに基づいて異常判定するように、前記異常判
定部７６に対して指令する。
【００２０】前記異常判定部７６は、密度計２４の密度
測定値ρを取込み、この密度測定値ρと、この時点から
前記遅れ時間Ｔ1 前に推定した密度推定値ρ’との差Δ
ρを求める。つまり、 Δρ＝ρ’−ρ …………（５） から差Δρを求める。続いて、その差Δρが許容範囲内
であるかを判定する。つまり、 許容下限値≦Δρ≦許容上限値 であるかを判定し、差Δρが許容範囲内から外れたとき
に、アラームを鳴らし密度計２４が異常であることを知
らせる。
測定値ρを取込み、この密度測定値ρと、この時点から
前記遅れ時間Ｔ1 前に推定した密度推定値ρ’との差Δ
ρを求める。つまり、 Δρ＝ρ’−ρ …………（５） から差Δρを求める。続いて、その差Δρが許容範囲内
であるかを判定する。つまり、 許容下限値≦Δρ≦許容上限値 であるかを判定し、差Δρが許容範囲内から外れたとき
に、アラームを鳴らし密度計２４が異常であることを知
らせる。
【００２１】前記第１の液面制御装置５１は、前記密度
計２４の設置位置から第１脱塩器１ 1 の入口２1 までの
滞留量に基づく遅れ時間Ｔ2 を演算する遅れ時間演算部
５２と、この遅れ時間Ｔ2 を補償する遅れ補償部５３
と、密度補正部５４と、スイッチ部５５と、制御部５６
とから構成されている。前記遅れ時間演算部５２では、
次の式から遅れ時間Ｔ2 min を演算する。 Ｔ2 min ＝（Ｑ2 ／Ｆ4 ）＋β …………（６） ただし、Ｆ4 は流量計２５の流量測定値、Ｑ2 は密度計
２４の設置位置から第１脱塩器１1 の入口２1 までの滞
留量、βは補正パラメータである。
計２４の設置位置から第１脱塩器１ 1 の入口２1 までの
滞留量に基づく遅れ時間Ｔ2 を演算する遅れ時間演算部
５２と、この遅れ時間Ｔ2 を補償する遅れ補償部５３
と、密度補正部５４と、スイッチ部５５と、制御部５６
とから構成されている。前記遅れ時間演算部５２では、
次の式から遅れ時間Ｔ2 min を演算する。 Ｔ2 min ＝（Ｑ2 ／Ｆ4 ）＋β …………（６） ただし、Ｆ4 は流量計２５の流量測定値、Ｑ2 は密度計
２４の設置位置から第１脱塩器１1 の入口２1 までの滞
留量、βは補正パラメータである。
【００２２】前記密度補正部５４は、次の式を基に、第
１脱塩器１1 内における混合液の密度ρA(15) （１５℃
の状態）を算出する。 ρA(15) ＝〔｛ρ×(F4-F5)-F5｝＋(M01/100) ×｛(F4-F5)-F5｝×1 〕 ／〔｛(F4-F5)-F5｝＋｛(F4-F5)-F5｝× (M01/100)〕…（７） ただし、M01 は第１脱塩器１1 をスルーする水含有率で
ある。
１脱塩器１1 内における混合液の密度ρA(15) （１５℃
の状態）を算出する。 ρA(15) ＝〔｛ρ×(F4-F5)-F5｝＋(M01/100) ×｛(F4-F5)-F5｝×1 〕 ／〔｛(F4-F5)-F5｝＋｛(F4-F5)-F5｝× (M01/100)〕…（７） ただし、M01 は第１脱塩器１1 をスルーする水含有率で
ある。
【００２３】続いて、これを基に、運転状態（温度計３
４の検出温度ｔ1 での運転状態）における原油密度ρ(o
il)t1 および水密度ρ(wa)t1を算出する。 ρ(oil)t1 ＝ρA(15) ×exp 〔-613.9723 /(ρA(15) ×1000)2×(t1-15) ×｛1.0 ＋ 0.8(613.9723/( ρA(15) ×1000)2×(t1-15))｝〕 ρ(wa)t1＝10｛0.217275−0.116953×LOG (t1)｝ …………（８）
４の検出温度ｔ1 での運転状態）における原油密度ρ(o
il)t1 および水密度ρ(wa)t1を算出する。 ρ(oil)t1 ＝ρA(15) ×exp 〔-613.9723 /(ρA(15) ×1000)2×(t1-15) ×｛1.0 ＋ 0.8(613.9723/( ρA(15) ×1000)2×(t1-15))｝〕 ρ(wa)t1＝10｛0.217275−0.116953×LOG (t1)｝ …………（８）
【００２４】次に、運転状態での水０〜１００％時の浮
力を算出する。 WA 0％（水 0％時の浮力） ＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×ρ(oil)t1 WA100 ％（水100 ％時の浮力）＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×ρ(wa)t1 …………（９）
力を算出する。 WA 0％（水 0％時の浮力） ＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×ρ(oil)t1 WA100 ％（水100 ％時の浮力）＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×ρ(wa)t1 …………（９）
【００２５】最後に、次の式から密度補正後のレベル
（％）を算出する。 密度補正後のレベル＝〔１−（ LAW−WA100 ％）／（WA 0％−WA100 ％）〕 ×１００×δ ………（１０） ただし、δは補正パラメータである。また、 LAWは設計
条件での浮力で、次の式で与えられる。 LAW＝W0％−(W0 ％−W100％) ×Ｌ1/100 ………………（１１） なお、Ｌ1 は浮力式液面計３１の液面指示値、 W 0 ％（水 0％時の浮力） ＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×設計油比重 W100％（水100 ％時の浮力）＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×設計水比重 …………（１２） である。
（％）を算出する。 密度補正後のレベル＝〔１−（ LAW−WA100 ％）／（WA 0％−WA100 ％）〕 ×１００×δ ………（１０） ただし、δは補正パラメータである。また、 LAWは設計
条件での浮力で、次の式で与えられる。 LAW＝W0％−(W0 ％−W100％) ×Ｌ1/100 ………………（１１） なお、Ｌ1 は浮力式液面計３１の液面指示値、 W 0 ％（水 0％時の浮力） ＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×設計油比重 W100％（水100 ％時の浮力）＝ディスプレーサの重量 −ディスプレーサの体積×設計水比重 …………（１２） である。
【００２６】前記スイッチ部５５は、真値（密度補正後
の値）と生値（液面計３１からの液面指示値Ｌ1)との切
替えを行うもので、ON側に切り替えられたとき真値を、
OFF側に切り替えられたとき生値を、前記制御部５６に
与える。前記制御部５６は、スイッチ部５５を通じて与
えられる値に基づいて、脱塩器１1 内の水層の液面レベ
ルが一定になるように制御を行う。
の値）と生値（液面計３１からの液面指示値Ｌ1)との切
替えを行うもので、ON側に切り替えられたとき真値を、
OFF側に切り替えられたとき生値を、前記制御部５６に
与える。前記制御部５６は、スイッチ部５５を通じて与
えられる値に基づいて、脱塩器１1 内の水層の液面レベ
ルが一定になるように制御を行う。
【００２７】前記第２の液面制御装置６１は、前記密度
計２４の設置位置から第２脱塩器１ 2 の入口２2 までの
滞留量に基づく遅れ時間Ｔ3 を演算する遅れ時間演算部
６２と、この遅れ時間Ｔ3 を補償する遅れ補償部６３
と、密度補正部６４と、スイッチ部６５と、制御部６６
とから構成されている。前記遅れ時間演算部６２では、
次の式から遅れ時間Ｔ3 min を演算する。 Ｔ3 min ＝Ｔ2 ＋〔Ｑ3 ／（Ｆ4 −Ｆ5 ）〕＋γ …………（１３） ただし、Ｑ3 は第１脱塩器１1 で処理された原油の出口
８1 から第２脱塩器１ 2 の入口２2 までの滞留量、γは
補正パラメータである。なお、遅れ補償部６３、密度補
正部６４、スイッチ部６５および制御部６６について
は、対象が第２脱塩器１2 である点を除いて、前記遅れ
補償部５３、密度補正部５４、スイッチ部５５および制
御部５６と同一であるため、説明を省略する。
計２４の設置位置から第２脱塩器１ 2 の入口２2 までの
滞留量に基づく遅れ時間Ｔ3 を演算する遅れ時間演算部
６２と、この遅れ時間Ｔ3 を補償する遅れ補償部６３
と、密度補正部６４と、スイッチ部６５と、制御部６６
とから構成されている。前記遅れ時間演算部６２では、
次の式から遅れ時間Ｔ3 min を演算する。 Ｔ3 min ＝Ｔ2 ＋〔Ｑ3 ／（Ｆ4 −Ｆ5 ）〕＋γ …………（１３） ただし、Ｑ3 は第１脱塩器１1 で処理された原油の出口
８1 から第２脱塩器１ 2 の入口２2 までの滞留量、γは
補正パラメータである。なお、遅れ補償部６３、密度補
正部６４、スイッチ部６５および制御部６６について
は、対象が第２脱塩器１2 である点を除いて、前記遅れ
補償部５３、密度補正部５４、スイッチ部５５および制
御部５６と同一であるため、説明を省略する。
【００２８】従って、本実施形態によれば、脱塩器１1,
１2 に水層５の液面を検出する浮力式液面計３１，４１
を設置し、この液面計３１，４１の指示値を基に水層５
の液面を制御する方法において、脱塩器１1,１2 に供給
される混合液の密度を密度計２４で測定し、この測定し
た混合液の密度を用いて液面計３１，４１の指示値を補
正するようにしたから、原油切替えによる油種変更など
によって脱塩器１1,１ 2 に供給される原油の密度が変化
しても、浮力式液面計３１，４１の指示誤差によって生
じる問題を解消できる。つまり、下流装置である蒸留塔
への水分同伴による運転異常、排水ストリッパを含めた
下流装置への流動変動、脱塩器内の電極保護のために生
じるトリップなどの問題を全て解消できる。
１2 に水層５の液面を検出する浮力式液面計３１，４１
を設置し、この液面計３１，４１の指示値を基に水層５
の液面を制御する方法において、脱塩器１1,１2 に供給
される混合液の密度を密度計２４で測定し、この測定し
た混合液の密度を用いて液面計３１，４１の指示値を補
正するようにしたから、原油切替えによる油種変更など
によって脱塩器１1,１ 2 に供給される原油の密度が変化
しても、浮力式液面計３１，４１の指示誤差によって生
じる問題を解消できる。つまり、下流装置である蒸留塔
への水分同伴による運転異常、排水ストリッパを含めた
下流装置への流動変動、脱塩器内の電極保護のために生
じるトリップなどの問題を全て解消できる。
【００２９】また、液面計３１，４１の指示値を補正す
るにあたって、密度計２４の設置位置から脱塩器１1,１
2 までの滞留量Ｑ2,Ｑ3 に基づく遅れ時間Ｔ2,Ｔ3 を補
償するようにしたので、密度計２４で密度測定した混合
液が脱塩器１1,１2 に到達した状態で補正できるから、
正確な補正が行える。
るにあたって、密度計２４の設置位置から脱塩器１1,１
2 までの滞留量Ｑ2,Ｑ3 に基づく遅れ時間Ｔ2,Ｔ3 を補
償するようにしたので、密度計２４で密度測定した混合
液が脱塩器１1,１2 に到達した状態で補正できるから、
正確な補正が行える。
【００３０】また、２以上の混合原油を脱塩器１1,１2
に供給して脱塩する場合、個々の原油の密度ρ1,ρ2 を
予め記憶しておき、これらの原油の密度および流量と水
の流量とから混合液の密度ρ’を推定し、この密度推定
値ρ’と前記密度計２４の密度測定値ρとの差Δρを求
め、この差Δρが予め定めた許容範囲内でないとき密度
計２４を異常と判定するようにしたので、常に、密度計
２４の異常を監視することができる。従って、密度計２
４の異常による運転変動などの問題も回避できる。しか
も、異常と判定したとき、アラームを鳴らして作業者に
密度計２４が異常である旨を知らせるようにしたので、
迅速な対応が行える。つまり、スイッチ部５５，６５を
OFF 側に切り替えることにより、密度計２４の異常によ
る運転変動などの問題も回避できる。
に供給して脱塩する場合、個々の原油の密度ρ1,ρ2 を
予め記憶しておき、これらの原油の密度および流量と水
の流量とから混合液の密度ρ’を推定し、この密度推定
値ρ’と前記密度計２４の密度測定値ρとの差Δρを求
め、この差Δρが予め定めた許容範囲内でないとき密度
計２４を異常と判定するようにしたので、常に、密度計
２４の異常を監視することができる。従って、密度計２
４の異常による運転変動などの問題も回避できる。しか
も、異常と判定したとき、アラームを鳴らして作業者に
密度計２４が異常である旨を知らせるようにしたので、
迅速な対応が行える。つまり、スイッチ部５５，６５を
OFF 側に切り替えることにより、密度計２４の異常によ
る運転変動などの問題も回避できる。
【００３１】また、密度推定値ρ’と密度計２４の密度
測定値ρとの差Δρを求めるにあたって、原油タンク１
２1,１２2 から密度計２４までの滞留量Ｑ1 に基づく遅
れ時間Ｔ1 を補償するようにしたので、密度推定した混
合液が遅れ時間Ｔ1 経過後に密度計２４に到達したとき
の密度測定値ρと前に推定した密度推定値ρ’との差Δ
ρを求めることができるから、両者の差を正確に求める
ことができる。
測定値ρとの差Δρを求めるにあたって、原油タンク１
２1,１２2 から密度計２４までの滞留量Ｑ1 に基づく遅
れ時間Ｔ1 を補償するようにしたので、密度推定した混
合液が遅れ時間Ｔ1 経過後に密度計２４に到達したとき
の密度測定値ρと前に推定した密度推定値ρ’との差Δ
ρを求めることができるから、両者の差を正確に求める
ことができる。
【００３２】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可
能である。たとえば、上記実施形態では、各原油供給ラ
イン１１1,１１2 における原油の密度ρ1,ρ2 および流
量と水の流量とを測定し、これらの密度と流量とから混
合液密度推定部７３で混合液の密度ρ’を推定し、この
密度推定値ρ’と密度計２４の密度測定値ρとの差Δρ
を求めるようにしたが、１系統の原油供給ラインのみの
場合には、いずれかの密度演算部７２1,７２2 で演算し
た密度ρ1 またはρ 2 を用いてもよい。また、上記実施
形態では、２つの脱塩器１1,１2 からなる２段式のであ
ったが、１段のみでもよい。
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可
能である。たとえば、上記実施形態では、各原油供給ラ
イン１１1,１１2 における原油の密度ρ1,ρ2 および流
量と水の流量とを測定し、これらの密度と流量とから混
合液密度推定部７３で混合液の密度ρ’を推定し、この
密度推定値ρ’と密度計２４の密度測定値ρとの差Δρ
を求めるようにしたが、１系統の原油供給ラインのみの
場合には、いずれかの密度演算部７２1,７２2 で演算し
た密度ρ1 またはρ 2 を用いてもよい。また、上記実施
形態では、２つの脱塩器１1,１2 からなる２段式のであ
ったが、１段のみでもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明の脱塩器の液面制御方法によれ
ば、脱塩器に供給される混合液の密度を密度計で測定
し、この測定した混合液の密度を用いて液面計の指示値
を補正し、この補正値を基に水層の液面を制御するよう
にしたから、原油切替えによる油種変更などがあって
も、脱塩器内に設置した浮力式液面計の指示誤差を補正
することができる。よって、油種変更に伴う運転変動な
どの各問題を解消できる。また、密度計の異常を監視す
るようにしたから、密度計の異常による運転変動などの
問題を回避できる。
ば、脱塩器に供給される混合液の密度を密度計で測定
し、この測定した混合液の密度を用いて液面計の指示値
を補正し、この補正値を基に水層の液面を制御するよう
にしたから、原油切替えによる油種変更などがあって
も、脱塩器内に設置した浮力式液面計の指示誤差を補正
することができる。よって、油種変更に伴う運転変動な
どの各問題を解消できる。また、密度計の異常を監視す
るようにしたから、密度計の異常による運転変動などの
問題を回避できる。
【図１】本発明の液面制御方法を適用した処理システム
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】脱塩器の構造を示す図である。
１，１1 ，１2 脱塩器 ５ 水層 ６ 油層 ２４ 密度計 ３１，４１ 浮力式液面計 ５１ 第１の液面制御装置 ５２ 遅れ時間演算部 ５３ 遅れ補償部 ６１ 第２の液面制御装置 ６２ 遅れ時間演算部 ６３ 遅れ補償部 ７１ 密度計異常監視装置 ７２ 密度演算部 ７３ 混合液密度推定部 ７４ 遅れ時間演算部 ７５ 遅れ補償部 ７６ 異常判定部
Claims (4)
- 【請求項１】 原油を水の存在下において脱塩し、塩類
を含んだ水層と油層とに分離する脱塩器に前記水層の液
面を検出する浮力式液面計を設置し、この液面計の指示
値を基に前記水層の液面を制御する方法であって、 前記脱塩器に供給される原油と水との混合液の密度を密
度計で測定し、この測定した原油と水との混合液の密度
を用いて前記液面計の指示値を補正し、この補正値を基
に水層の液面を制御することを特徴とする脱塩器の液面
制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の脱塩器の液面制御方法
において、前記液面計の指示値を補正するにあたって、
前記密度計の設置位置から前記脱塩器までの滞留量に基
づく遅れ時間を補償して補正することを特徴とする脱塩
器の液面制御方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の脱塩器
の液面制御方法において、前記脱塩器に前記混合液を供
給して脱塩する際、前記混合液中の原油と水の密度およ
び流量から混合液の密度を推定し、この密度推定値と前
記密度計の測定値との差を求め、この差が予め定めた許
容範囲内でないとき前記密度計が異常である旨の判定を
することを特徴とする脱塩器の液面制御方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の脱塩器の液面制御方法
において、前記密度推定値と前記密度計の測定値との差
を求めるにあたって、原油タンクから密度計までの滞留
量に基づく遅れ時間を補償して差を求めることを特徴と
する脱塩器の液面制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26153895A JPH09101824A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 脱塩器の液面制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26153895A JPH09101824A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 脱塩器の液面制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101824A true JPH09101824A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17363296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26153895A Withdrawn JPH09101824A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 脱塩器の液面制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101824A (ja) |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26153895A patent/JPH09101824A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |