原油的一個(gè)特征是其鹽（主要是氯化鈉）含量，其根據(jù)天然存在的地面沉積物和提取方法而變化。雖然鹽在油中的溶解度遠(yuǎn)低于在水中的溶解度，但是可以在精煉過(guò)程中進(jìn)行足夠的溶解以引起設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。鹽也可含有可能使下游使用的催化劑中毒的金屬，因此必須將其除去。幸運(yùn)的是，它更容易在水中溶解，因此如果水與油混合，鹽會(huì)被沖洗掉。

    雖然這聽(tīng)起來(lái)像一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，但是在提供煉油廠所需的規(guī)模上進(jìn)行這樣做會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。為了處理體積，差壓變送器通常是在精煉過(guò)程開(kāi)始時(shí)自己的子單元。雖然實(shí)際設(shè)備配置不同，但大多數(shù)設(shè)計(jì)使用混合閥將水注入油流中。由于油和水不會(huì)自然混合，因此添加乳化劑以幫助分散水并最大程度地接觸以使鹽轉(zhuǎn)移盡可能完全。

    最后，注入的水和原油中的任何水（現(xiàn)在鹽水是從鹽中取出的鹽水）將從油中分離出來(lái)。進(jìn)入下一個(gè)加工階段的油需要含有低于1磅/千桶原油的鹽含量，以避免下游設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕。

    然而，僅使用重力分離方法跟上該過(guò)程所需的流量將需要極大的罐來(lái)提供必要的停留時(shí)間以確保完全分離。由于煉油廠需要最大化生產(chǎn)量，他們使用差壓變送器而不是依賴(lài)重力來(lái)確保完全脫鹽和除水。

    通過(guò)有效的脫鹽分離來(lái)驅(qū)動(dòng)體積
    將油，水和乳化劑混合物通過(guò)混合閥注入大型水平容器中，通常為約15,000至20,000加侖。罐中的液體分離成頂部的油和底部的水（鹽水），具有中間乳劑層。取決于混合比例，水通常為罐中體積的約20％至30％。

    為了最大限度地去除水分，脫鹽水箱配備了一個(gè)浸沒(méi)在上部油區(qū)的靜電網(wǎng)格。當(dāng)充電時(shí)，這導(dǎo)致仍然在油中的任何小水滴聚結(jié)，因此它們更快地下沉到底層中。鑒于石油的導(dǎo)電性差，這些電網(wǎng)可以在10千伏或更高的電壓下運(yùn)行，這樣可以實(shí)現(xiàn)快速有效的分離。

    從頂部抽出水洗和干燥的油，水，鹽和乳化劑從底部排出。乳劑層在中間保持靜止。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，離開(kāi)裝置的油實(shí)際上沒(méi)有鹽和水，這些污染物減少到不會(huì)引起加工問(wèn)題的程度。許多煉油廠通過(guò)使用兩階段工藝更進(jìn)一步，其中來(lái)自第一差壓變送器的經(jīng)處理的原油進(jìn)入第二差壓變送器以進(jìn)行額外的鹽去除。通過(guò)一級(jí)脫鹽，可以去除約95％的進(jìn)入鹽，而典型的兩級(jí)脫鹽效率提高到99％。

    保持對(duì)效率的控制
    在操作過(guò)程中，脫鹽槽完全充滿(mǎn)，但存在一個(gè)有趣的水平測(cè)量挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰O(jiān)測(cè)槽內(nèi)的三層。當(dāng)最高量的水可以注入油流時(shí)，該裝置效果最好，但實(shí)際限制需要仔細(xì)控制。

    為了獲得最大的聚結(jié)效率，油箱中的油位應(yīng)該只覆蓋靜電網(wǎng)格。雖然油實(shí)際上是電絕緣體，但含鹽水具有高導(dǎo)電性，因此如果水箱中的水位高到足以到達(dá)電網(wǎng)，則可能使系統(tǒng)短路或至少導(dǎo)致過(guò)多的電力消耗。

    因此，操作者必須確切地知道中間乳劑層的頂部在哪里。他們可以通過(guò)調(diào)節(jié)混合閥以及離開(kāi)油箱的油和鹽水的流量來(lái)控制其位置。差壓變送器的設(shè)定決定了進(jìn)入水箱的水，油和乳化劑的比例。必須購(gòu)買(mǎi)乳化劑并與廢物流一起使用，因此盡量減少使用會(huì)降低成本，但必須保持最低的分離水平。

    挑戰(zhàn)在于測(cè)量界面層的高度。一種原始但有效的方法是安裝“排放水龍頭”，一系列管道貫穿水箱側(cè)面的各個(gè)層面，每個(gè)管道都用閥門(mén)關(guān)閉。為了找到界面，操作員只需打開(kāi)一個(gè)閥門(mén)，直到所需的產(chǎn)品出來(lái)。這是環(huán)境混亂和危險(xiǎn)的，因?yàn)檫@些裝置可以在高達(dá)300℉的溫度和高達(dá)190磅/平方英寸的壓力下運(yùn)行。當(dāng)高乳劑層水平可以關(guān)閉植物時(shí)，使用這種手動(dòng)方法進(jìn)行控制也是不切實(shí)際的。     難以捉摸的連續(xù)界面測(cè)量
    測(cè)量油/水界面位置的概念并不新鮮。傳統(tǒng)方法之一是具有浮子的磁致伸縮器械，浮子設(shè)計(jì)成沉入油中但漂浮在水中。差壓變送器可以做類(lèi)似的事情。不幸的是，這個(gè)應(yīng)用程序中的特殊條件使這些難以使用。

    界面測(cè)量在此應(yīng)用中具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)橛蛯雍退畬泳哂胁煌奶匦裕?br />
    它們的密度隨著溫度的變化而變化。
    水的密度隨著鹽或其他污染物的量的變化而變化。
    油密度和粘度可隨不同的原油類(lèi)型而變化。
    乳劑層是流體之間的模糊界面，并且難以讀取。
    原油可含有粘性組分，其涂覆表面或?qū)е聶C(jī)械部件粘附。

    傳統(tǒng)上，磁致伸縮或電容技術(shù)或差壓變送器用于測(cè)量界面。但是，改變組件密度會(huì)導(dǎo)致所有這些技術(shù)的測(cè)量結(jié)果不可預(yù)測(cè)。此外，乳液和油焦油會(huì)變得粘稠，干擾浮子的自由移動(dòng)，涂覆電容探針和丟失測(cè)量精度。必須關(guān)閉脫鹽裝置以移除任何類(lèi)型的變送器以進(jìn)行清潔或重新校準(zhǔn)，這是另一個(gè)主要缺點(diǎn)。但還有更好的方法。

    用雷達(dá)測(cè)量
    對(duì)操作者有利的一件事是所有三層的介電特性的差異。由于導(dǎo)波雷達(dá)（GWR）級(jí)儀器通過(guò)發(fā)現(xiàn)這些差異來(lái)運(yùn)行，因此該應(yīng)用程序充分利用了該功能（參見(jiàn)圖2）。

    差壓變送器通?？梢杂脝蝹€(gè)探針識(shí)別乳劑層的頂部，并且通常可以根據(jù)它們的厚度和介電特性精確地測(cè)量所有三個(gè)層的位置。只要網(wǎng)格正確接地，讀數(shù)就可以連續(xù)進(jìn)行，并且不受運(yùn)行期間靜電場(chǎng)的影響。該產(chǎn)品系列具有信號(hào)處理功能，能夠提高設(shè)備讀取低介電強(qiáng)度流體（如油）的能力。它也不受密度變化的影響，沒(méi)有因涂層而可能粘住的活動(dòng)部件，并具有診斷功能，可在任何涂層影響測(cè)量之前提醒用戶(hù)。

    GWR變送器的開(kāi)槽靜止井有助于在某些應(yīng)用中測(cè)量接口，但建議靜止井的直徑至少為4英寸，并且盡可能多的插槽，因?yàn)椴宀蹠?huì)影響層的分辨率與坦克的其他部分相比，在靜止井內(nèi)。使用來(lái)自水龍頭樣本的數(shù)據(jù)，可以檢查發(fā)射器的測(cè)量結(jié)果是否給出了乳劑層頂部和下面任何層的準(zhǔn)確圖像。

    由于油箱通常很熱，因此應(yīng)考慮使變送器不超過(guò)其電子設(shè)備的建議溫度。在某些情況下，可能需要遠(yuǎn)程連接以使變送器進(jìn)一步遠(yuǎn)離油箱。

    改善運(yùn)營(yíng)成果
    脫鹽裝置的有效操作使下游工藝裝置中的腐蝕和結(jié)垢最小化，并防止由殘留鹽引起的下游催化劑中毒。同時(shí)將水含量降至0.5％以下也有助于避免原油蒸餾塔中的超壓事故。

    通過(guò)可靠的接口水平控制，脫鹽裝置可以更有效地運(yùn)行并減少水和鹽攜帶到原油裝置，同時(shí)避免由于電網(wǎng)短路而導(dǎo)致裝置停機(jī)。有效分離油可改善其質(zhì)量并減少對(duì)下游水處理廠的油污染，從而減少維護(hù)需求和相關(guān)的停機(jī)時(shí)間。