原油的一個特征是其鹽（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，但是可以在精煉過程中進(jìn)行足夠的溶解以引起設(shè)備的腐蝕問題。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。幸運的是，它更容易在水中溶解，因此如果水與油混合，鹽會被沖洗掉。

    雖然這聽起來像一個簡單的過程，但是在提供煉油廠所需的規(guī)模上進(jìn)行這樣做會帶來挑戰(zhàn)。為了處理體積，差壓變送器通常是在精煉過程開始時自己的子單元。雖然實際設(shè)備配置不同，但大多數(shù)設(shè)計使用混合閥將水注入油流中。由于油和水不會自然混合，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。進(jìn)入下一個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程所需的流量將需要極大的罐來提供必要的停留時間以確保完全分離。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重力來確保完全脫鹽和除水。

    通過有效的脫鹽分離來驅(qū)動體積
    將油，水和乳化劑混合物通過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浸沒在上部油區(qū)的靜電網(wǎng)格。當(dāng)充電時，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行，這樣可以實現(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，離開裝置的油實際上沒有鹽和水，這些污染物減少到不會引起加工問題的程度。許多煉油廠通過使用兩階段工藝更進(jìn)一步，其中來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。通過一級脫鹽，可以去除約95％的進(jìn)入鹽，而典型的兩級脫鹽效率提高到99％。

    保持對效率的控制
    在操作過程中，脫鹽槽完全充滿，但存在一個有趣的水平測量挑戰(zhàn)，因為需要監(jiān)測槽內(nèi)的三層。當(dāng)最高量的水可以注入油流時，該裝置效果最好，但實際限制需要仔細(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。他們可以通過調(diào)節(jié)混合閥以及離開油箱的油和鹽水的流量來控制其位置。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。必須購買乳化劑并與廢物流一起使用，因此盡量減少使用會降低成本，但必須保持最低的分離水平。

    挑戰(zhàn)在于測量界面層的高度。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)面的各個層面，每個管道都用閥門關(guān)閉。為了找到界面，操作員只需打開一個閥門，直到所需的產(chǎn)品出來。這是環(huán)境混亂和危險的，因為這些裝置可以在高達(dá)300℉的溫度和高達(dá)190磅/平方英寸的壓力下運行。當(dāng)高乳劑層水平可以關(guān)閉植物時，使用這種手動方法進(jìn)行控制也是不切實際的。     難以捉摸的連續(xù)界面測量
    測量油/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)計成沉入油中但漂浮在水中。差壓變送器可以做類似的事情。不幸的是，這個應(yīng)用程序中的特殊條件使這些難以使用。

    界面測量在此應(yīng)用中具有挑戰(zhàn)性，因為油層和水層具有不同的特性：

    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量界面。但是，改變組件密度會導(dǎo)致所有這些技術(shù)的測量結(jié)果不可預(yù)測。此外，乳液和油焦油會變得粘稠，干擾浮子的自由移動，涂覆電容探針和丟失測量精度。必須關(guān)閉脫鹽裝置以移除任何類型的變送器以進(jìn)行清潔或重新校準(zhǔn)，這是另一個主要缺點。但還有更好的方法。

    用雷達(dá)測量
    對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）級儀器通過發(fā)現(xiàn)這些差異來運行，因此該應(yīng)用程序充分利用了該功能（參見圖2）。

    差壓變送器通?？梢杂脝蝹€探針識別乳劑層的頂部，并且通?？梢愿鶕?jù)它們的厚度和介電特性精確地測量所有三個層的位置。只要網(wǎng)格正確接地，讀數(shù)就可以連續(xù)進(jìn)行，并且不受運行期間靜電場的影響。該產(chǎn)品系列具有信號處理功能，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，沒有因涂層而可能粘住的活動部件，并具有診斷功能，可在任何涂層影響測量之前提醒用戶。

    GWR變送器的開槽靜止井有助于在某些應(yīng)用中測量接口，但建議靜止井的直徑至少為4英寸，并且盡可能多的插槽，因為插槽會影響層的分辨率與坦克的其他部分相比，在靜止井內(nèi)。使用來自水龍頭樣本的數(shù)據(jù)，可以檢查發(fā)射器的測量結(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。

    改善運營成果
    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。

    通過可靠的接口水平控制，脫鹽裝置可以更有效地運行并減少水和鹽攜帶到原油裝置，同時避免由于電網(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)時間。