離心分離技術(shù)在老化油脫水中的應(yīng)用

1、<p>　　離心分離技術(shù)在老化油脫水中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：本文主要針對(duì)離心分離技術(shù)在老化油脫水中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和論述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：老化油；離心脫水；破乳 </p><p>　　Abstract: This paper mainly for centrifugal separation technology are an

2、alyzed and discussed in the application of aging oil and water. </p><p>　　Key words: aging oil; dewatering; demulsification </p><p>　　中圖分類號(hào)：TE34 </p><p><b>　　前言 </b><

3、/p><p>　　針對(duì)某采油廠老化油數(shù)量較大、油中含有大量FeS等導(dǎo)電雜質(zhì)，不能進(jìn)入電脫水器脫水以及老化油大量積存在污水沉降罐頂部，嚴(yán)重影響污水處理系統(tǒng)和摻水系統(tǒng)正常運(yùn)行的問題，開展了老化油處理技術(shù)研究。通過使用兩相臥螺離心機(jī)和三相碟片離心機(jī)對(duì)老化油進(jìn)行分段處理，在加藥量20ppm，處理溫度70℃時(shí)，凈化油含水≤0.3%，水中含油≤50ppm，達(dá)到商品原油質(zhì)量要求。 </p><p><

4、b>　　1、概述 </b></p><p>　　某采油廠1號(hào)聯(lián)合站建成投產(chǎn)于1987年，站內(nèi)有污水沉降罐1座，容量為10000m3，主要接收1號(hào)聯(lián)合站一段分離、緩沖、游離水脫除器和二段電脫水器來污水以及2號(hào)聯(lián)合站、3號(hào)聯(lián)合站來污水。污水中含有機(jī)械雜質(zhì)、油滴，通過重力沉降，在罐頂形成污油層和過渡層。污油和過渡層在罐頂長期存放，逐漸形成老化油，通過收油流程回收，經(jīng)常造成電脫水器分離不好、含水超標(biāo)、脫

5、水器電流上升及頻繁放電，最終導(dǎo)致電場癱瘓，嚴(yán)重時(shí)燒毀電脫水器的控制系統(tǒng)等問題，同時(shí)嚴(yán)重影響脫水站污水處理系統(tǒng)和摻水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。某采油廠每年形成老化油約10000m3，取樣研究分析發(fā)現(xiàn)，污水中存在的大量硫酸鹽還原菌，是老化油形成的一個(gè)主要原因；老化油中含有的大量FeS等導(dǎo)電雜質(zhì)，是造成電脫水器不能正常工作的根本原因。為此，2012年開展了老化油離心處理技術(shù)研究。 </p><p>　　2、離心分離裝置的構(gòu)成及原

6、理 </p><p>　　2.1 離心分離裝置的構(gòu)成 </p><p>　　該離心分離裝置主要由臥螺式離心分離系統(tǒng)、碟片式離心分離系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)三部分組成：老化油首先進(jìn)入臥螺式離心分離機(jī)，在絮凝劑的作用下，實(shí)現(xiàn)固、液分離，分離出來的含水油進(jìn)入碟片式離心機(jī)，在破乳劑的作用下實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步脫水。該處理方式的創(chuàng)新點(diǎn)是在較低的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)固、液分離，在較高的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)油、水分離。 </p>

7、<p>　　2.2 臥螺式離心裝置工作原理 </p><p>　　臥螺式離心處理系統(tǒng)的主體設(shè)備為臥螺式離心機(jī)，主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。原理是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來實(shí)現(xiàn)固液分離。 </p><p>　　2.3 碟片式離心裝置工作原理 </p><p>　　碟片式離心處理系統(tǒng)主體

8、設(shè)備為碟片離心機(jī)，主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、碟片、液位擋板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成，碟片有規(guī)律地分布在螺旋上，可以將油水混合物分隔成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間。其工作原理與臥螺式離心機(jī)相同，是利用油水密度差，在破乳劑和離心力的作用下，實(shí)現(xiàn)油水分離。 </p><p>　　3、現(xiàn)場試驗(yàn)效果及影響因素分析 </p><p>　　3.1 現(xiàn)場試驗(yàn)工藝流程 </p><p>　　根據(jù)室內(nèi)

9、試驗(yàn)情況，現(xiàn)場試驗(yàn)流程確定為：用1號(hào)聯(lián)合站收油泵將老化油回收至5號(hào)站1000m3污水沉降罐。通過循環(huán)泵循環(huán)加熱，將老化油升溫至試驗(yàn)溫度，然后進(jìn)入臥螺式離心機(jī)處理。脫除的固體雜質(zhì)直接裝袋運(yùn)送至質(zhì)量安全環(huán)保部門指定地點(diǎn)，含水油進(jìn)入碟片式離心機(jī)脫水。碟片式離心機(jī)排渣重新進(jìn)入臥螺式離心機(jī)處理，出水進(jìn)入凈化水罐，油進(jìn)入凈化油罐。 </p><p>　　在處理過程中，若碟片式離心機(jī)出油、出水指標(biāo)較差，則將凈化水罐中的水輸入臥

10、螺式離心機(jī)，將凈化油罐中的油輸回到1000m3污水沉降罐循環(huán)加熱再處理；若碟片式離心機(jī)出油、出水指標(biāo)合格，則將水輸送至1號(hào)聯(lián)合站10000m3，油輸回1號(hào)聯(lián)合站凈化油罐或直接外輸。 </p><p>　　3.2 現(xiàn)場試驗(yàn)情況 </p><p>　　從1號(hào)聯(lián)合站10000m3污水沉降罐回收老化油至5號(hào)站1000m3污水沉降罐，共300m3。通過循環(huán)加熱，1000m3污水沉降罐內(nèi)老化油溫度緩慢

11、上升，每小時(shí)升溫約0.5℃。油溫升至50℃時(shí)調(diào)整加熱爐燃燒器開度，保持罐內(nèi)油溫不變，試驗(yàn)不同絮凝劑、破乳劑加入量的脫水效果。然后油溫每升高5℃，重復(fù)以上試驗(yàn)，摸索最佳生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)。 </p><p>　　目前，某采油廠平均外輸原油2328t/d，平均外輸含水0.23％。按老化油離心處理裝置凈化油產(chǎn)量3t/h并全部摻入1號(hào)聯(lián)合站外輸管線進(jìn)行估算，為保證外輸含水不超過0.3％，凈化油最大含水量為5％。若以碟片式離心機(jī)

12、凈化油含水≤5％，脫后水含油≤50ppm為處理合格，不同溫度、不同加藥量下的老化油處理成本見下表（按天然氣價(jià)格1.5元/m3，絮凝劑、破乳劑價(jià)格均為2×104元/t計(jì)算，未包含裝置耗電量和人工費(fèi)）。 </p><p>　　加藥量20ppm，處理溫度60℃時(shí)，老化油處理消耗天然氣和絮凝劑、破乳劑費(fèi)用為24.0元，達(dá)到運(yùn)行費(fèi)用最省。 </p><p>　　對(duì)臥螺式離心機(jī)脫除的固體雜質(zhì)

13、進(jìn)行取樣分析，平均泥沙含量為43.5％，瀝青、膠質(zhì)含量為7.9％，含硫量為39.8％。采用高溫燃燒，殘留物為黑色粉末狀。 </p><p>　　3.3 溫度及加藥量對(duì)脫水效果的影響規(guī)律 </p><p>　　從溫度、加藥量對(duì)臥螺離心機(jī)、碟片離心機(jī)處理效果分析曲線圖可以看出，隨著溫度和加藥量的上升，臥螺式離心機(jī)脫除的固體雜質(zhì)含油量下降，碟片式離心機(jī)凈化油含水量下降，凈化水含油量下降。處理溫度

14、大于60℃后，在較小的加藥量下就有好的脫水效果，處理溫度70℃，加藥量20ppm就可以直接達(dá)到商品油外輸要求。 </p><p><b>　　4、結(jié)論及建議 </b></p><p>　　4.1 離心脫水技術(shù)可應(yīng)用于老化油脫水處理 </p><p>　　通過分段處理，在低轉(zhuǎn)速下，離心裝置可有效去除老化油中的固體雜質(zhì)，避免了高轉(zhuǎn)速下固體雜質(zhì)掛壁、

15、不能自動(dòng)排除、堵塞液體通道的難題；在高轉(zhuǎn)速下，達(dá)到油水分離的效果。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，在處理普通老化油時(shí)，脫水溫度控制在60℃，破乳劑、絮凝劑加藥濃度分別控制在20ppm時(shí)即可達(dá)到較好的分離效果；在處理含雜質(zhì)較高的老化油時(shí)，需提高處理溫度和加藥量并且循環(huán)處理，才能達(dá)到好的脫水指標(biāo)。 </p><p>　　4.2 進(jìn)一步開展老化油無害化處理工藝研究 </p><p>　　在離心脫水技術(shù)處理老化油過

16、程中，脫除的固體雜質(zhì)較多，固體雜質(zhì)含油2%，在大氣中存放會(huì)散發(fā)油氣，存在環(huán)境隱患。需進(jìn)一步加大老化油無害化處理工藝的研究，妥善處理固體雜質(zhì)，滿足環(huán)保要求。 </p><p>　　4.3 建議從根源上解決老化油產(chǎn)生問題 </p><p>　　通過離心裝置處理老化油僅是一種應(yīng)急措施，該方式處理固體雜質(zhì)排放較多，工作條件差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。建議從根源上解決老化油的產(chǎn)生。一是加強(qiáng)生產(chǎn)管理和改造力度

17、，杜絕管線穿孔、跑、冒問題，減少油泥進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的可能性；對(duì)聯(lián)合站污水沉降罐增建連續(xù)收油裝置，及時(shí)回收污油，避免污油長期存放，形成老化油。二是加強(qiáng)科研攻關(guān)力度，采用物理方式對(duì)油井、管線、容器進(jìn)行清蠟、解堵、除垢，減少各種酸的應(yīng)用，減少老化油的形成?；蚴窃诩?、污水、注水系統(tǒng)加注微生物抑制劑，從根本上解決老化油問題。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>&