一種老化污油處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污油處理工藝，尤其涉及一種老化污油處理工藝。本工藝技術(shù)主要結(jié)合超聲波熱水洗、化學(xué)熱處理、超重力分離技術(shù)以及MVR負(fù)壓脫水技術(shù)對(duì)老化污油進(jìn)行處理，增加了技術(shù)的適用性，提高設(shè)備的處理能力，降低能耗。本老化污油深度處理技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)、能耗低、操作方便，能處理各種老化污油，減少老化污油帶來(lái)的安全和環(huán)境隱患，保證了油田和煉油廠生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)老化污油進(jìn)行回收利用，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益顯著。
【專利說(shuō)明】
一種老化污油處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種污油處理工藝，尤其涉及一種老化污油處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常把現(xiàn)有技術(shù)手段難以處理的原油稱之為老化污油，包括油田生產(chǎn)過(guò)程中，含 油污水經(jīng)污水沉降罐、除油罐、浮選罐等形成的數(shù)量可觀的污油;污水回收池內(nèi)的污油;脫 水器內(nèi)的油水過(guò)渡層;鉆井、作業(yè)及原油輸送過(guò)程中形成的油水乳狀液以及落地油，以及煉 油廠污水事故池、污水處理裝置回收的加過(guò)各種化學(xué)藥劑的乳化原油、原油處理裝置排出 的乳化液以及清罐罐底污油等。
[0003] 由于老化污油成分復(fù)雜，含有許多導(dǎo)電性較強(qiáng)的粘土和FeS等機(jī)械雜質(zhì)。這些物質(zhì) 經(jīng)常會(huì)造成脫水系統(tǒng)凈化油含水超標(biāo)或脫水后污水水質(zhì)超標(biāo)，同時(shí)由于這些雜質(zhì)的導(dǎo)電性 較強(qiáng)，往往會(huì)導(dǎo)致電脫水器出現(xiàn)頻繁跳閘現(xiàn)象，甚至垮電場(chǎng)事故，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。另 外，老化污油中含有大量的重金屬離子，不僅不利于石油的儲(chǔ)運(yùn)、加工，還會(huì)造成設(shè)備的腐 蝕、能耗增加、催化劑中毒、堵塞管路、燒穿爐管等一系列的嚴(yán)重危害。老化油中硫酸鹽還原 菌快速繁殖并形成菌膠團(tuán)，與聚合物、石油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等黏合在一起，嚴(yán)重干擾了主工藝 流程中電脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，或?qū)е峦廨斣秃瑯?biāo)造成質(zhì)量事故，或?qū)е码娒撍?頻繁跳閘造成生產(chǎn)事故;部分難回收的老化油只能堆積在油泥池中或填埋處理，對(duì)區(qū)域的 水、土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，老化油已經(jīng)成為制約油田安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的重要因 素。如果老化油得不到妥善處理，不但會(huì)影響原油處理技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定，而且會(huì)影響煉廠的 生產(chǎn)，并造成環(huán)境污染。
[0004] 目前老化油的處理主要有兩種方式，一種是回?fù)教幚?，另一種是單獨(dú)處理?；?fù)教?理主要是通過(guò)沉降、過(guò)濾等手段先對(duì)老化油進(jìn)行預(yù)處理，然后回收至油系統(tǒng)，與大量新鮮原 油混摻后栗入電脫水器，在電場(chǎng)作用下使水滴聚結(jié)，然后借重力從油中分離的辦法處理老 化油。但是回?fù)教幚磉^(guò)程中易形成乳化程度較高的油水過(guò)渡層，使電脫鹽設(shè)置運(yùn)行不穩(wěn)定， 甚至出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，電流超高，電耗增加。老化油的單獨(dú)處理工藝研究主要集中在熱重力 沉降、離心分離、超聲波處理和生物處理方面，但這些技術(shù)在針對(duì)特定的原油時(shí)，其作用效 果顯著，但一旦老化油性質(zhì)差異較大時(shí)，技術(shù)的適應(yīng)性相關(guān)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種老化污油處理工 〇
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種老化污油處理工藝，該處理工藝步驟包括以下步驟： 1)老化污油預(yù)處理:利用輸油栗將集油池內(nèi)的老化污油輸送至預(yù)處理單元，在所述的 預(yù)處理單元內(nèi)用蒸汽將老化污油加熱至60~90°C后，加入相同溫度的熱水和破乳劑，并用機(jī) 械攪拌器進(jìn)行充分的攪拌混合;將充分混合的油水混合物進(jìn)行超聲處理，利用超聲波的空 化效應(yīng)、熱效應(yīng)、強(qiáng)化擴(kuò)散和凝聚作用，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子、高分子化合物 和自由水從老化油中分離出來(lái)，并通過(guò)熱沉降1~2小時(shí)，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離 子、高分子化合物和自由水進(jìn)行預(yù)分離； 2) 老化污油預(yù)脫水:將經(jīng)預(yù)處理后的污油通過(guò)高壓栗打入旋流脫水器，利用切向進(jìn)料 旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生超重力對(duì)老化污油進(jìn)行處理，降低老化油中的鹽含量、有機(jī)物和水含量； 3) MVR深度脫水:將經(jīng)預(yù)脫水處理后的污油進(jìn)入MVR蒸發(fā)器，MVR蒸發(fā)器真空度為-0.08 ~0.09MPa，利用新鮮蒸汽對(duì)污油進(jìn)行加熱，達(dá)到水的沸點(diǎn)，對(duì)污油進(jìn)行脫水，經(jīng)處理后，凈 化污油中含水量能降低到< 0.5%; 4) 再利用:將MVR深度脫水后的污油進(jìn)入煉油裝置進(jìn)行回收利用。
[0007] 作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的熱水用量為老化油的1~3倍，破乳劑用量為10~50ppm。
[0008] 作為進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)設(shè)置熱栗對(duì)二次蒸汽的熱量進(jìn)行回收并對(duì)污油進(jìn)行加熱。
[0009] 作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二次蒸汽進(jìn)行二次利用后的冷凝水可作為超聲波熱水洗 用水。
[0010] 通過(guò)本技術(shù)能有效的脫除老化污油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子和水，使老化污油 達(dá)到深度處理的要求，并使老化污油重新回收利用。老化油的及時(shí)回收與高效處理，為國(guó)家 節(jié)約了大量能源，同時(shí)解決了老化污油所帶來(lái)的一系列生產(chǎn)管理難題，減輕了污水處理和 集輸系統(tǒng)的壓力，解決了污水水質(zhì)惡化超標(biāo)的問(wèn)題，根除了以上系列問(wèn)題帶來(lái)的安全和環(huán) 境隱患，并保證了油田和煉油廠生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益顯著。
[0011] 本老化污油深度處理技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)、能耗低、操作方便，能處理各 種老化污油，減少老化污油帶來(lái)的安全和環(huán)境隱患，保證了油田和煉油廠生產(chǎn)裝置的正常 生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)老化污油進(jìn)行回收利用，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益顯著。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的老化污油深度處理技術(shù)工藝流程方框圖。
[0013] 圖2為老化污油粘溫曲線圖。
[0014]圖3為溫度對(duì)脫水效果的影響圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0016] 如圖1所示，一種老化污油處理工藝，該處理工藝步驟包括以下步驟： 1) 老化污油預(yù)處理:利用輸油栗將集油池內(nèi)的老化污油輸送至預(yù)處理單元，在所述的 預(yù)處理單元內(nèi)用蒸汽將老化污油加熱至60~90°C后，加入相同溫度的熱水和破乳劑，所述的 熱水用量為老化油的1~3倍，破乳劑用量為10~50ppm。并用機(jī)械攪拌器進(jìn)行充分的攪拌混 合;將充分混合的油水混合物進(jìn)行超聲處理，利用超聲波的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、強(qiáng)化擴(kuò)散和 凝聚作用，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子、高分子化合物和自由水從老化油中分離出 來(lái)，并通過(guò)熱沉降1~2小時(shí)，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子、高分子化合物和自由水進(jìn) 行預(yù)分離； 2) 老化污油預(yù)脫水:將經(jīng)預(yù)處理后的污油通過(guò)高壓栗打入旋流脫水器，利用切向進(jìn)料 旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生超重力對(duì)老化污油進(jìn)行處理，降低老化油中的鹽含量、有機(jī)物和水含量； 3) MVR深度脫水:將經(jīng)預(yù)脫水處理后的污油進(jìn)入MVR蒸發(fā)器，MVR蒸發(fā)器真空度為-0.08 ~0.09MPa，利用新鮮蒸汽對(duì)污油進(jìn)行加熱，達(dá)到水的沸點(diǎn)，對(duì)污油進(jìn)行脫水，經(jīng)處理后，凈 化污油中含水量能降低到< 0.5%; 4) 再利用:將MVR深度脫水后的污油進(jìn)入煉油裝置進(jìn)行回收再利用。
[0017] 通過(guò)設(shè)置熱栗對(duì)二次蒸汽的熱量進(jìn)行回收并對(duì)污油進(jìn)行加熱；同時(shí)所述的二次蒸 汽進(jìn)行二次利用后的冷凝水可作為超聲波熱水洗用水，能有效的降低新鮮水用量，降低運(yùn) 行成本。
[0018] 小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 1.1老化污油性質(zhì) 本試驗(yàn)用污油為某石化公司污水處理廠隔油池的老化污油。污油性質(zhì)見(jiàn)表1所示。老 化污油在不同溫度條件下測(cè)其粘度，粘溫變化曲線見(jiàn)圖2所示。
[0019] 表1老化污油性質(zhì)
1.2 MVR深度脫水實(shí)驗(yàn) 1.2.1溫度對(duì)脫水效果的影響 溫度對(duì)脫水效果的影響見(jiàn)表2所示。從表2中可以看出，老化油脫水溫度越高，負(fù)壓脫水 效果越好。在85°C以上，含水在60%左右的老化油經(jīng)負(fù)壓脫水后，凈化油含水均能達(dá)到55% 以上；當(dāng)脫水溫度達(dá)到l〇5°C時(shí)，凈化油脫后含水達(dá)到0.12%，完全能滿足工業(yè)要求。其脫后 含水率與脫水率隨溫度的變化曲線見(jiàn)圖3。 表2溫度對(duì)脫水效果的影響
1.2.2真空度對(duì)脫水效果的影響 表3真空度對(duì)脫水效果的影響
表3給出了真空度對(duì)脫水效果的影響。從表3可以看出，負(fù)壓脫水真空度越高，脫水效果 越好，這主要是因?yàn)樘岣哒婵斩?，有利于降低水的沸點(diǎn)，能有效的減少凈化油中的含水量。 在本次實(shí)驗(yàn)中，l〇5°C，真空度在達(dá)到-0.06MPa時(shí)，老化油在經(jīng)過(guò)負(fù)壓脫水后，含水<3%。 [0020] 2.經(jīng)濟(jì)性分析 本工藝以含水量為60%的老化油MVR脫水設(shè)備為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。設(shè)計(jì)日蒸發(fā)水量為 5t/d，整個(gè)系統(tǒng)用電負(fù)荷約為250kwh，設(shè)備投資成本約50萬(wàn)元。
[0021] 1、運(yùn)行費(fèi)用估算 1)電費(fèi):按照〇. 63元/度計(jì)算，功率因數(shù)取0.8，則蒸發(fā)噸水電費(fèi)為:250 X 0.63 X 0.8= 126元/噸水，折合成60%老化污油，則實(shí)驗(yàn)成本為126 X 0.6=75.6元/噸老化油。
[0022] 2)生蒸汽補(bǔ)充費(fèi)用：約為5元/噸。
[0023] 老化油MVR蒸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用總計(jì):75.6+5=80.6元/噸。
[0024] 2、經(jīng)濟(jì)性分析 按照原油價(jià)格40美元/桶計(jì)算，假設(shè)原油比重為0.86，則1噸原油為價(jià)格為： 6 · 29 + 0 · 86 X 40 X 6 · 5=292 · 56 美元=1901 · 64 元 / 噸原油 則處理一噸含水量為60%的老化原油利潤(rùn)為： 1901 · 64 X 0 · 4 - 80 · 6=680 · 1 元/噸老化油 3、假如老化油在進(jìn)入MVR蒸發(fā)裝置前，添加老化污油預(yù)處理和老化污油預(yù)脫水，其處理 成本還會(huì)下降約50%。
[0025] 3.結(jié)論 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本技術(shù)對(duì)高含水老化污油進(jìn)行深度處理完全可以達(dá)到煉油 廠的要求。
[0026] (1)當(dāng)脫水溫度為大于95°C，真空度為-O.OSmPa時(shí)，其脫水效果完全可以達(dá)到煉油 廠原油含水量小于2%的要求；當(dāng)脫水溫度為105°C，真空度為-0.08mPa時(shí)，其凈化油含水率 降到0.27%，蒸餾出來(lái)的二次蒸汽冷凝后，其含油量為6.4%(vol); (2) 該技術(shù)投資成本低。日處理量5t/d，含水量為60%的老化油MVR脫水設(shè)備，其投資成 本約為50為萬(wàn)元； (3) 設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本低。采用MVR技術(shù)對(duì)老化原油進(jìn)行處理，其處理成本約為76元/噸老化 油； (4) 技術(shù)成熟可靠。MVR技術(shù)在海水淡化、廢水處理、原料濃縮等領(lǐng)域都已經(jīng)成熟的應(yīng) 用，并且本實(shí)驗(yàn)室在MVR技術(shù)的研究和應(yīng)用方面有著較豐富的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用 本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān) 的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種老化污油處理工藝，其特征在于，該處理工藝步驟包括以下步驟： 老化污油預(yù)處理：利用輸油栗將集油池內(nèi)的老化污油輸送至預(yù)處理單元，在所述的預(yù) 處理單元內(nèi)用蒸汽將老化污油加熱至60~90°C后，加入相同溫度的熱水和破乳劑，并用機(jī)械 攪拌器進(jìn)行充分的攪拌混合;將充分混合的油水混合物進(jìn)行超聲處理，利用超聲波的空化 效應(yīng)、熱效應(yīng)、強(qiáng)化擴(kuò)散和凝聚作用，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子、高分子化合物和 自由水從老化油中分離出來(lái)，并通過(guò)熱沉降1~2小時(shí)，將老化油中的固體雜質(zhì)、重金屬離子、 高分子化合物和自由水進(jìn)行預(yù)分離； 老化污油預(yù)脫水：將經(jīng)預(yù)處理后的污油通過(guò)高壓栗打入旋流脫水器，利用切向進(jìn)料旋 轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生超重力對(duì)老化污油進(jìn)行處理，降低老化油中的鹽含量、有機(jī)物和水含量； MVR深度脫水:將經(jīng)預(yù)脫水處理后的污油進(jìn)入MVR蒸發(fā)器，MVR蒸發(fā)器真空度為-0.08~ 0.09MPa，利用二次蒸汽和少量的新鮮蒸汽對(duì)污油進(jìn)行加熱，達(dá)到水的沸點(diǎn)，對(duì)污油進(jìn)行脫 水，經(jīng)處理后，凈化污油中含水量能降低到<0.5%; 再利用:將MVR深度脫水后的污油進(jìn)入煉油裝置進(jìn)行回收再利用。2. 根據(jù)權(quán)要求1所述的一種老化污油處理工藝，其特征在于:所述的熱水用量為老化油 的1~3倍，破乳劑用量為10~50ppm。3. 根據(jù)權(quán)要求1或2所述的一種老化污油處理工藝，其特征在于:通過(guò)設(shè)置熱栗對(duì)二次 蒸汽的熱量進(jìn)行回收并對(duì)污油進(jìn)行加熱。4. 根據(jù)權(quán)要求3所述的一種老化污油處理工藝，其特征在于:所述的二次蒸汽進(jìn)行二次 利用后的冷凝水可作為超聲波熱水洗用水。
【文檔編號(hào)】C10G53/02GK105950212SQ201610484737
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】李兵兵
【申請(qǐng)人】天博藍(lán)創(chuàng)（天津）科技有限公司