CN113415919A - 一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，包括以下步骤：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，在加热条件下与碱液按一定体积比通过机械搅拌充分混合；随后进入高效破乳单元，在超声波辅助下加入破乳剂进行破乳处理；破乳后的混合物进入沉降分离单元，沉降得到上层污油与下层含油泥渣；分离得到的上层污油进入离心净化单元，得到净化油相与泥水相；分离得到的下层含油泥渣与离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，除油处理后静置切出上层水相同时得到下层泥渣，完成对原油罐清洗乳化污油的净化处理。本发明实现了污油乳化因素的彻底分离，既实现了油相的高品质回收，也对后续产生的固废问题进行了处理，不仅减轻了企业的环保压力，也大大增加了企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及乳化污油的净化处理技术领域，具体地，涉及一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法。
背景技术
原油罐长期储存原油后需要定期对其进行清洗，清洗原油罐会产生清洗污油。原油罐清洗污油中含有一定量天然乳化剂，如胶质、沥青质等，还含有大颗粒泥砂及容易引起乳化的悬浮颗粒物质、机械杂质等，导致清洗污油中会形成具有水包油、油包水、多层包覆等乳化污油，因此又可以称为原油罐清洗乳化污油。原油罐清洗乳化污油具有油水界面张力大、乳化程度高、稳定性高等特征。目前，炼厂的处理方法是将其简单脱水后送至常减压装置回炼或延迟焦化装置掺炼。该处理方法存在的问题较多，污油中水分、絮状有机污泥、机械杂质以及各类水处理助剂等的存在会对生产装置的稳定运行造成不利影响，但如果委外机构处理又造成极大的资源浪费和经济损失。
CN104804762A公布了一种原油罐机械清洗清污油破乳脱水回收原油的处理方法，采用超声波的声空化作用、机械振动效应以及热效应等来辅助破乳剂对原油清洗清污油进行破乳脱水，以达到回收原油的目的。但该方法处理后得到的回收油品中含水率仍旧大于0.3％，达不到商品原油要求，而且并未考虑到沉降后下层混合物的净化处置问题。CN111471482A公布了一种高乳化污油脱水的方法及该方法采用的装置，该方法提出了一套由射流-静态混合器和高效分离器集成的成套分离装置，实现了污油中水分的高效去除，最终产品污油的含水率低于0.25％，达到了下游生产工艺的要求。但该装置结构复杂，破乳剂需要依次经过增压、调压、稳压操作后通过截止阀、压力表控制其进入混合器中，操作繁琐，而且当乳化污油中固含量高、固体颗粒物尺寸不均匀时容易造成喷嘴堵塞，需要经常清理射流-静态混合器的喷嘴及其内部波纹板填料。因此，急需寻找出更合适的能高效处理原油罐清洗污油的新方法，特别是针对含水、含固高的乳化污油，能有效将污油中的非油组分彻底剥离出来，实现油料的高品质回收。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的提出了一种设备简单、处理效率高、油品回收率高、泥渣清洁度高的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，在加热条件下与碱液按一定体积比通过机械搅拌充分混合，预处理加热的温度为60-80℃，机械搅拌转速为60-100rpm，搅拌混合时间为10-30min；
步骤二：预处理后的污油进入高效破乳单元，在超声波辅助下加入破乳剂进行破乳处理，破乳剂的投加量为3-7mL/L，超声反应温度为60-80℃，超声作用时间为15-45min；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，依靠重力作用沉降得到上层污油与下层含油泥渣，沉降分离温度为60-80℃，沉降分离时间为60-120min；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，得到净化油相与泥水相，离心净化的温度为60-70℃，设置离心力参数，按离心力/重力的比值为5000-8000设置；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与步骤四中离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，在除油剂作用下进行深度除油处理，反应时间为10-40min，静置45-90min，切出上层水相，同时得到下层泥渣，即完成对原油罐清洗乳化污油的净化处理。
所述静置切出上层水相的体积与预处理单元加入的碱液体积基本保持一致。
优选的，所述步骤一中的碱为NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或几种。
优选的，所述步骤一中的碱液的pH值为10-11。
优选的，所述步骤一中的污油与碱液的体积比为(4-8):1。
优选的，所述步骤二中的超声波频率为40-45kHz，超声波功率为2-4kW。
优选的，所述步骤二中的破乳剂为油溶性破乳剂。
优选的，所述油溶性破乳剂为复配型破乳剂。
优选的，所述步骤四中的离心净化由两相碟片式离心机完成，所述离心分离得到的净化油相连续排出，所述离心分离得到的泥水相按周期、时长间歇排出，所述泥水相排出周期为10-20min/次，所述泥水相每周期排出时长为0.6-1s/次。
优选的，所述步骤五中的除油剂为水溶性除油剂。
优选的，所述除油剂的投加量为3-6g/L。
原油罐清洗乳化污油，这类乳化污油含水率为40-60％，含油率为35-55％，其余为固体物质。固体物质主要成分有粘土、大颗粒泥砂、机械杂质、盐类等，体积平均粒径在100-150um左右，以细小的粉粒、粘粒为主，是污油乳化的重要因素。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法经济高效、流程合理、操作简单，相较于单一的破乳方式，本发明首先采用热碱洗的方式降低了乳化污油的乳化稳定性，然后采用更加高效的超声波辅助油溶性破乳剂破乳的方式，大大提升了破乳效果，而且对破乳后的油相进行强化离心净化处理，泥水相进行相应的深度除油处理。
(2)采用本发明的净化处理方法处理原油罐清洗乳化污油后，回收油含水率小于0.15％，灰分小于0.03％，盐含量小于15mg/L，达到商品原油品质，而且油品回收率大于98.5％；最终切出的上层水相回流至预处理单元重复利用，补充反应所需碱度，得到的下层泥渣含油率小于0.2％，能够直接进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
(3)该方法实现了污油乳化因素的彻底分离，既实现了油相的高品质回收，也对后续产生的固废问题进行了处理，不仅减轻了企业的环保压力，也大大增加了企业的经济效益。
附图说明
图1为本发明的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法工艺流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明下述实施例和对比例中处理的污油均来自原油罐清洗乳化污油来自中石化某炼厂，其含油率为42％、含水率为51.5％、含固率为6.5％，固体颗粒体积平均粒径为110um。
实施例1
本实施例提供了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，加热至70℃的乳化污油与pH值为10.5的氢氧化钠碱液按体积比5：1混合，设置转速为80rpm，机械搅拌混合15min；
步骤二：完成预处理后的污油进行高效破乳单元，将湛江远通公司型号为YT-PE-01和YT-PE-02的油溶性破乳剂按体积比4:1复配后，加入到预处理后的污油中，投加量为5mL/L(相对于原污油的用量)，并在超声波辅助下破乳处理20min，其频率为45kHz、功率为3kW、反应温度为70℃；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，在温度为60℃的条件下沉降时间120min，分别得到上层污油与下层含油泥渣，得到的上层污油含水率为5.6％，含固率为0.8％；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，采用分离因素为7000(离心力与重力的比值)的两相碟片式离心机在60℃条件下进行离心处理，离心过程中净化油相连续排出回收，泥水相间歇排出，排出周期为6min，排出时长为0.8s；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，采用湛江远通公司型号为YT-N4K的水溶性除油剂进行深度除油处理，除油剂的投加量为5g/L，反应完后静置60min，切出与加入碱液相同体积的上层水相回流至预处理单元重复利用，补充反应所需碱度。
原油罐清洗乳化污油经过本发明的净化处理方法处理后，回收油含水率为0.1％，灰分为0.025％，盐含量为10mg/L，达到商品原油品质，油品回收率达到98.8％，最终排出的泥渣含油率为0.15％，能够直接进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
对比例1
本对比例提供了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，加热至70℃的乳化污油与pH值为10.5的氢氧化钠碱液按体积比5：1混合，设置转速为80rpm，机械搅拌混合15min；
步骤二：完成预处理后的污油进行高效破乳单元，将湛江远通公司型号为YT-PE-01和YT-PE-03的油溶性破乳剂按体积比4：1复配后，加入到预处理后的污油中，投加量为5mL/L(相对于原污油的用量)，采用机械搅拌混合替代超声波处理，并在70℃条件下破乳处理20min；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，在温度为60℃的条件下沉降时间120min，分别得到上层污油与下层含油泥渣，得到的上层污油含水率为14.8％，含固率为2.3％；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，采用分离因素为7000(离心力与重力的比值)的两相碟片式离心机在60℃条件下进行离心处理，离心过程中净化油相连续排出回收，泥水相间歇排出，排出周期为6min，排出时长为0.8s；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，采用湛江远通公司型号为YT-N4K的水溶性除油剂进行深度除油处理，除油剂的投加量为5g/L，反应完后静置60min，切出与加入碱液相同体积的上层水相回流至预处理单元重复利用，补充反应所需碱度。
最终净化处理后，回收油含水率为2.4％，灰分为0.21％，盐含量为85mg/L，不满足商品原油品质，油品回收率为97.2％，最终排出泥渣含油率达到1.4％，需要再次除油处理才能进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
对比例2
本对比例提供了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，加热至70℃的乳化污油与pH值为10.8的氢氧化钠碱液按体积比6：1混合，设置转速为70rpm，机械搅拌混合25min；
步骤二：完成预处理后的污油进行高效破乳单元，将湛江远通公司型号为YT-PE-02和YT-PE-04的油溶性破乳剂按体积比5：1复配后，加入到预处理后的污油中，投加量为1.5mL/L(相对于原污油的用量)，并在超声波辅助下破乳处理20min，其频率为45kHz、功率为3kW、反应温度为70℃；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，在温度为60℃的条件下沉降时间120min，分别得到上层污油与下层含油泥渣，得到的上层污油含水率为11.2％，含固率为1.6％；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，采用分离因素为7000(离心力与重力的比值)的两相碟片式离心机在60℃条件下进行离心处理，离心过程中净化油相连续排出回收，泥水相间歇排出，排出周期为6min，排出时长为0.8s；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，采用湛江远通公司型号为YT-N4K的水溶性除油剂进行深度除油处理，除油剂的投加量为6g/L，反应完后静置60min，切出与加入碱液相同体积的上层水相回流至预处理单元重复利用，补充反应所需碱度。
最终净化处理后，回收油含水率为1.8％，灰分为0.17％，盐含量为70mg/L，不满足商品原油品质，油品回收率为97.8％，最终排出泥渣含油率达到1.1％，需要再次除油处理才能进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
对比例3
本对比例提供了一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，加热至70℃的乳化污油与pH值为10.5的氢氧化钠碱液按体积比5：1混合，设置转速为80rpm，机械搅拌混合15min；
步骤二：完成预处理后的污油进行高效破乳单元，将湛江远通公司型号为YT-PE-01和YT-PE-02的油溶性破乳剂按体积比4:1复配后，加入到预处理后的污油中，投加量为5mL/L(相对于原污油的用量)，并在超声波辅助下破乳处理20min，其频率为45kHz、功率为3kW、反应温度为70℃；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，在温度为60℃的条件下沉降时间120min，分别得到上层污油与下层含油泥渣，得到的上层污油含水率为5.5％，含固率为0.75％；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，采用分离因素为4000(离心力与重力的比值)的两相碟片式离心机在60℃条件下进行离心处理，离心过程中净化油相连续排出回收，泥水相间歇排出，排出周期为6min，排出时长为0.8s；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，采用湛江远通公司型号为YT-N4K的水溶性除油剂进行深度除油处理，除油剂的投加量为6g/L，反应完后静置60min，切出与加入碱液相同体积的上层水相回流至预处理单元重复利用，补充反应所需碱度。
最终净化处理后，回收油含水率为0.9％，灰分为0.12％，盐含量为60mg/L，不满足商品原油品质，油品回收率为98.2％，最终排出泥渣含油率达到0.85％，需要再次除油处理才能进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
本发明提出的净化处理方法适用于含水、含固高的乳化污油，处理深度更强，可回收高品质油，并分离出清洁度高、含油率低的泥渣，能够直接进入炼厂“三泥”处理机械脱水装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：原油罐清洗乳化污油进入预处理单元，在加热条件下与碱液按一定体积比通过机械搅拌充分混合，预处理加热的温度为60-80℃，机械搅拌转速为60-100rpm，搅拌混合时间为10-30min；
步骤二：预处理后的污油进入高效破乳单元，在超声波辅助下加入破乳剂进行破乳处理，破乳剂的投加量为3-7mL/L，超声反应温度为60-80℃，超声作用时间为15-45min；
步骤三：破乳后的混合物进入沉降分离单元，依靠重力作用沉降得到上层污油与下层含油泥渣，沉降分离温度为60-80℃，沉降分离时间为60-120min；
步骤四：沉降分离得到的上层污油进入离心净化单元，得到净化油相与泥水相，离心净化的温度为60-70℃，设置离心力参数，按离心力/重力的比值为5000-8000设置；
步骤五：沉降分离得到的下层含油泥渣与步骤四中离心净化得到的泥水相进入深度除油单元，在除油剂作用下进行深度除油处理，反应时间为10-40min，静置45-90min，切出上层水相，同时得到下层泥渣，即完成对原油罐清洗乳化污油的净化处理。
2.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤一中的碱为NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤一中的碱液的pH值为10-11。
4.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤一中的污油与碱液的体积比为(4-8):1。
5.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤二中的超声波频率为40-45kHz，超声波功率为2-4kW。
6.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤二中的破乳剂为油溶性破乳剂。
7.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述油溶性破乳剂为复配型破乳剂。
8.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤四中的离心净化由两相碟片式离心机完成，所述离心分离得到的净化油相连续排出，所述离心分离得到的泥水相按周期、时长间歇排出，所述泥水相排出周期为10-20min/次，所述泥水相每周期排出时长为0.6-1s/次。
9.根据权利要求1所述的原油罐清洗乳化污油的净化处理方法，其特征在于，所述步骤五中的除油剂为水溶性除油剂。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述除油剂的投加量为3-6g/L。
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