近年來(lái)各大煉廠(chǎng)油品劣質(zhì)化趨勢明顯，重質(zhì)污油總量逐年上升。對于這些重質(zhì)污油常規的加溫脫水幾乎無(wú)效，脫水及其困難，外輸污油含水率長(cháng)期高于35%(回煉要求≤5%)，無(wú)法回煉，因此導致污油庫存長(cháng)期偏高。為提高污油脫水效率，解決污油回煉問(wèn)題，降低污油庫存，我們嘗試新增一套污油脫水裝置(三相分離裝置)進(jìn)行油、水、泥的分離。

　　1、裝置工藝簡(jiǎn)介

　　1.1 裝置基本原理

　　污油主要是指由排水隔油池池面上回收的污油，主要由油相、水相和固相組成。其油相主要成分是各生產(chǎn)裝置清罐、脫水夾雜的油、石油蠟、瀝青質(zhì)及其它塵土類(lèi)雜物，成分復雜且不穩定。水相一般以水包油、油包水形式出現，乳化嚴重難以自行脫除;固相一般是在各裝置排放污油時(shí)與污水充分混合、夾雜后被油相電離吸附的，吸附后團塊比重接近1，自然重力脫除十分困難。

　　三相分離裝置主要由三個(gè)部分組成：加藥部分、三相離心機及成品油轉輸。其中核心部分是一臺三相離心機，其轉速為3500r/h，原料污油經(jīng)加藥、加溫后進(jìn)入高速旋轉的三相離心機轉鼓，在強大離心力作用下不同比重的介質(zhì)在離心機內分層并通過(guò)相應出口排出，達到油、水、固相分離的目的。

　　加藥部分的作用是投加破乳劑、絮凝劑及對原料油的加溫。原料油投加破乳劑后經(jīng)加溫，在破乳劑的作用下通過(guò)改變乳化油界面極性，加速微油粒聚集，大幅降低水包油、油包水，有助于加速多種液相間的分層，清晰界面。絮凝劑主要是采用高分子有機絮凝劑在液相中形成網(wǎng)捕，通過(guò)粘連、聚集加速污油中固相顆粒物的聚集，形成較大團塊加速沉降。

　　1.2 裝置工藝流程

　　如圖1。

　　1.3 裝置設計參數

　　1.3.1 主要原料

　　各煉油生產(chǎn)裝置排放的污水(含油污水、含堿污水、地表污水)經(jīng)污水處理系統各工藝段分離、收集的污油。

　　1.3.2 輔助藥劑

　　由于重污油污油組成復雜且包含大量活性組分，采用一般物理方法進(jìn)行油水分離較困難。因此我們在污油進(jìn)入離心機前適量投加破乳劑、絮凝劑以提高污油脫水效率。

　　1.3.3 主要設計指標

　　污油脫水裝置原料控制指標：

　　油份60-80%(wt)、水份20-40%(wt)、固體1-5%(wt)。

　　處理量：≦5m3/h

　　污油脫水裝置產(chǎn)品控制指標：

　　油相：水份≦2%(wt)、固體<1%(wt)、固體平均值<1000mg/l;

　　水相：油份平均值<1%(wt)、固體平均值<2000mg/l;

　　固相：油份平均<5%(根據碳氫化合物的重量)、固相平均30-40%(wt)、水份平均60-65%(wt)。

　　2、系統運行與調整

　　2.1 運行情況

　　三相分離裝置運行初期，我們按離心機廠(chǎng)商提供的相關(guān)數據及試運藥劑，依次檢驗了三相離心機的運行穩定性、處理能力及藥劑的配比效果。

　　在試運初期，我們在供應商指導下分別使三相離心機在3、4、5m3/h三種處理負荷下連續運行，基本符合離心機處理能力要求，但產(chǎn)品質(zhì)量不能滿(mǎn)足預定要求。

　　為驗證三相離心機的固相處理能力，我們將離心機進(jìn)料改為罐底油泥，固相出泥呈深灰黑色，出泥連續且泥餅干燥，可堆積無(wú)流動(dòng)，含水率大幅低于原設計，泥餅質(zhì)量基本符合預期要求。

　　2.2 藥劑配比

　　根據供應商建議及我們對絮凝劑、破乳劑實(shí)驗室小試結果，我們對藥劑的不同濃度配置進(jìn)行運行對比。其中破乳劑投加量嘗試了0ppm、500ppm、3000ppm及6000ppm四個(gè)點(diǎn)，絮凝劑嘗試了0ppm、100ppm、200ppm及400ppm四個(gè)點(diǎn)，并對以上兩種藥劑的不同濃度進(jìn)行了交叉試驗。從結果來(lái)看破乳劑、絮凝劑對分離效果影響不顯著(zhù)(見(jiàn)下表)。

　　投藥方式經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索、驗證后，我們發(fā)現原料的含水率對出口污油含水率的影響相對顯著(zhù)，為穩定原料性質(zhì)、降低含水率變化幅度，我們延長(cháng)原料油沉降脫水時(shí)間，初期重污油沉降脫水后進(jìn)入第二個(gè)原料罐作為三相分離原料。從運行效果來(lái)看此流程有效保障了三相分離裝置的原料含水率的穩定，產(chǎn)品合格率大幅上升。

　　2.3 系統改進(jìn)

　　在投運初期，在處理量為5m3/h的條件下運行出現了離心機軸端漏液情況，經(jīng)分析，導致軸端漏液的主要原因是原設計液相出口管線(xiàn)直徑偏小，液流不暢導致，針對此情況我們對離心機液相出口管進(jìn)行了加粗改造，改造完后再未出軸端現漏液現象。

　　三相分離系統投運后我們發(fā)現，三相離心機的PLC控制系統可能由于投藥系統及其它原因導致停止進(jìn)料，而蒸汽加溫為手動(dòng)控制，因此很難保證及時(shí)切斷。為確保生產(chǎn)安全，我們增設了對蒸汽加溫系統增設了自動(dòng)切斷閥，與三相離心機的PLC控制系統連鎖。

　　3、產(chǎn)品質(zhì)量

　　經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運調整，重污油產(chǎn)品質(zhì)量如下：

　　從以上運行結果來(lái)看試運期間三相分離裝置產(chǎn)品油、水、渣三相主要有以下幾方面的特征：

　　油相：出油含水率合格(協(xié)議出油含水率<2%)但不穩定，一致性較差;

　　水相：出水含油量與預期效果有較大差距，高于協(xié)議要求<1%;

　　固相：從分析數據來(lái)看含水率優(yōu)于協(xié)議(協(xié)議要求平均水含量60～65%)，固相出渣較干符合生產(chǎn)需求。

　　4、小結

　　4.1 成功經(jīng)驗

　　a、重質(zhì)污油通過(guò)離心法可大幅提高脫水效率，同時(shí)三相離心機的成功應用可將污油中的水、固相一次脫除，效率大幅提高;

　　b.原料的預處理十分重要。三相離心機對原料含水率十分敏感，特別在原料油含水率≥45%時(shí)成品污油含水率將大幅上升，重污油應適當預處理;

　　c.成品油流向管理也是非常重要的，由于三相離心機出油含水率可能存在不合格，因此對不同含水率的污油暫存時(shí)應區別進(jìn)罐區別處理;

　　4.2 不足與改進(jìn)方向

　　a.工藝設計還需進(jìn)一步優(yōu)化，由于重污油性質(zhì)不穩定，含水率變化幅度大，難以達到三相離心機入口要求，雖調整了部分工藝，但仍存在脫水效率低操作難度較大的問(wèn)題;

　　b.重污油投加藥劑后進(jìn)入三相離心機停留時(shí)間過(guò)短，沒(méi)有充分的混均、反應時(shí)間，引起藥劑使用效率低、效果不顯著(zhù);

　　c.原料中固相有機物含量低，礦化度高，導致泥餅含水率過(guò)低自潤滑及流動(dòng)性差，一定程度上增大了離心機螺旋負荷;

　　d.我們在化驗分析時(shí)發(fā)現，原料污油經(jīng)加藥、加溫、離心后在上層污油與下層清水之間存在一個(gè)夾層，此夾層表觀(guān)性質(zhì)類(lèi)似浮渣，由微顆粒狀的重質(zhì)油顆?；蚱渌鼞腋☆w粒與間質(zhì)水構成，夾層厚度隨污油品質(zhì)變化而變化，體積量一般在10～30%之間，經(jīng)三相離心機處理后的污油也存在夾層，但夾層厚度明顯收窄，一般≦10%，試驗中提高加溫溫度延長(cháng)加溫時(shí)間均不能使間質(zhì)熔融聚合。由于夾層介質(zhì)的比重極為接近1，同時(shí)由于間質(zhì)水的存在，我們認為這是導致污油自然脫水困難的主要影響因素，經(jīng)過(guò)三相離心機后的污油間質(zhì)層收窄是由于大量間質(zhì)轉移到水相，這也正是三相離心機出水油含量偏高的主要原因。( >

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