【摘 要】本文简单地介绍了特稠油掺水乳化合成的工艺流程，对乳化合成过程中电气自动控制做了较详细的分析。其中包括含水检测及自动补水控制系统、油水界面检测及污水自动排放系统、温度显示及自动控温系统、液位显示及报警系统、压力显示及报警系统。
【关键词】特稠油;乳化;自动控制;合成
1．前言
辽河油田的油质较稠，尤其存在很多特稠油井，其油质状况在国内外亦属仅有。而特稠油由于其提炼困难，技术难度高，所以其应用价值目前仅限于锅炉燃烧。既使仅用于锅炉燃烧，亦因特稠油本身的特点，而无法直接应用。必须在燃烧前对其进行掺水乳化合成处理，以达到降低原油粘度，提高原同可燃性以及节约能源等目的。97年下半年，辽河油田华油新科公司自筹资金，在曙光采油厂建设乳化合成油厂，对辽河油田的特稠油进行掺水乳化合成处理。鞍山静电院参加了该合成油厂建设，并直接设计了其中电气控制系统。目前，该合成油厂生产稳定，各项自动控制性能均达到了设计要求。
2．特稠油掺水乳化合民工艺流程
为了提高稠油的流动性，可燃性以及节约能源，必须对稠油进掺水乳化合成处理。图1为稠油乳化合成工艺流程简图，运油车运来特稠油，在卸油台卸到卸油箱中，再由稠油泵打到原油罐储存脱水。若来油含水较高，则必须在打入原油罐之前混入破乳剂。乳化剂首先在搅拌罐中配制成一定浓度的乳化药液，再同泵打到乳化药液罐储存以备合成。合成时，由原油罐中的原油（含水低于5％）、乳化药液罐中的药液、以及水罐中的水，同时经过静态混合器混合处理，形成含水约20％的乳化合成油，由泵打入合成油罐，再经输出管线输出。
3．含水检测及自动补水控制系统
由流程图可知，乳化合成油由三部分组成，原油、乳化药剂、一定量的水。由于一定量的原油只能与一定量的乳化药剂相配制。所以其中只有水的含量有一定的变化范围。但含水过高，油的可燃性差。含水过低，又直接影响合成油厂的经济效益。实验证明，含水20％时，油品各方面的性能处于最佳值。所以，对合成油中水的监控是合成油的一个关键环节。图2为含水检测及自动补水控制系统简图。
在静态混合器前后分别装有YSH-D型油中含水监测仪。混合器前进口含水仪起监测作用，提供参考数据，根据其显示的含水高低，来调整调节器中比例、积分时间常数。而由混合器后出口含水仪、变频器、调节器、水泵组成自动补水控制系统。
具体控制过程为：首先设定调节器中的目标值及比例，积分时间常数，然后使系统处于自控状态。若含水低于20％，则调节器输出信号增加变频器输出，水泵转速加快，增加补水量；若含水高于20％，调节器输出信号减小变频器输出，水泵转速减慢，减水补水量，通过调节器的调节作用，使自动补水控制系统稳定运行。
4．油水界面监测及污水自动排放系统
由于合成油中水的含量有较严格的限制，所以，合成前原油的含水率亦必须符合要求（含水低于5％）。这样才能保证合成油质量。若原油含水较高，势必影响合成效果，进而影响合成油质量。所以，原油如果含水超过5％，在合成之前必须进行脱水。因此，原油罐中油水界面监测及污水自动排放系统就显得非常重要。因为，若没有此系统，则不能及时监测系统的油水界面，更不能做到及时排放污水。则极有可能造成合成时原油含水较高，影响合成油质量，或造成手动放水时油罐底部跑油，浪费能源，也可能造成重复循环脱水，影响生产。油水界面监测及污水自动排放系统简图见图3
将油水界面检测仪的传感器插入原油沉降罐，短波发生器通过插入罐中的传感器发射短波。对罐内检测点的油水混合比的变化情况进行检测。并将检测到的信号传给控制器进行放大整形，控制器的输出信号输给电动控制单元，构成控制回路。
当油水界面升高时，传感器探头检测点处的油的含水率增高，界面检测仪控制器的输出信号就会增大，该信号通过电动控制单元，开启电动执行阀放水使界面下降。反之，油水界面降低，探头检测点处的含水率降低，控制器输出信号就会减小，电动执行阀关闭，使界面回升。
5．温度显示及自动控温系统
由于特稠油粘度大，其它特性也与普通原油不同。所以对特稠油在合成前后的温度控制，要求较为严格。湿度显示及自动控温系统见图4。
该系统由温度测量一次仪表，显示控制仪表，电动控制单元以及电动执行阀组成。工作原理如下：由温度探头检测温度信号，传给显示控制仪表。显示控制仪表在显示温度的同时也将显示的实际温度与设定温度进行比较，若实测温度低于设定温度，则通过电动控制单元开启电动执行阀，使温度升高。反之，若实测温度高于设定温度，则关闭电动执行阀，停止加热，降低温度。如此，来实现温度显示及自动控制温度。图4为原油罐自动控温系统简图，其它要求控温的油罐其控制系统与之相同。
6．液位显示及报警装置
对于需要显示液位的油罐、水罐、药罐，均采用SX系列压力变送器来测量液位，效果很好。同时，为防止意外，在罐顶又配备浮球液位报警装置形成双保险）。
7．压力显示及报警装置
为将油、水、乳化剂充分混合，需要用压力将三者同时打入迷宫式静态混合器。混合器前后配有压力显示及报警装置。正常合成时，混合器前压力显示及报警装置。正常合成时，混合器前压力为0.7MPa，后压力为0.2MPa，并且维持一定的压力差。若合成时，前压力急剧增加，超过正常压力值，则说明可能混合器及混合器后管线有内堵现象，应立即停止合成。若合成时，前后压力差很小，远低于正常压力差，则说明混合器前管线有一定问题，也应立即停止合成，查找问题。