WO2020064001A1 - 一种罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法 - Google Patents

一种罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法 Download PDF

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Abstract

一种罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法,包括下述步骤:第一步:用20℃~90℃的柴油对罐底油泥溶解萃取;之后对10um~1000um的大颗粒固体杂质进行分离,再对不大于10um小颗粒固体杂质进行分离,分离出的杂质经过压滤机(5)处理,实现固相和液相的分离;最后对液相中油相和水相预分离,再分别对预分离的水相和油相进行深度分离。油泥处理后,油泥中98%的油被回收,并且所加入柴油在整个流程中循环使用,无需大量补给。

Description

一种罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法 技术领域
本发明涉及油泥回收油领域,特别涉及炼厂罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法。
背景技术
在石化领域中,从原油的开采到炼制的过程都涉及到用油罐储存原油或成品油,长时间存储时,原油中的高熔点蜡、沥青质、胶质和所夹带的固体颗粒以及水一起变成均相的沉淀物,形成罐底油泥。不仅减少了储罐的储量,而且会影响相关联的工艺流程,造成相关产品质量下降;同时油泥中还含有相当可观的一部分油,如果作为危险废弃物处理,不仅造成大量油品的资源浪费,而且污染环境。
罐底油泥既是一种危险废物,同时也是一种可贵的能源资源,目前处理油泥的技术主要有溶剂萃取、热化学洗涤、焦化处理、热解吸附处理、固定化处理、就地生物处理等。罐底油泥最大的问题是强粘性、均相稳定难分离。直接采用三相分离,效果很差;直接热解容易导致结焦;单纯采用溶剂萃取,运行成本高。
因此,通过结合罐底油泥所在化工厂已有的资源以及工艺流程,开发一种新型实际的罐底油泥的处理方法具有十分重要的意义。
发明内容
针对目前罐底油泥成分复杂与性质稳定难分离的问题,本发明提供了一种运行稳定、油回收率高、成本低廉、无二次污染的罐底油泥资源化回收油的处理方法,包括下述步骤:
(1)首先,含水、泥、油的原料油泥与柴油罐来的柴油在径向管式洗涤器中充分混合均匀,同时油泥中的油被溶解萃取到稀油中。
(2)经稀油溶解萃取后的油泥在离心机中进行固液两相的初步分离,实现大颗粒固体杂质的分离,进入压滤机。
(3)从离心机中分离出的液相经过精细过滤器,通过控制滤膜孔径,实现小颗粒固体杂质的分离,进入压滤机。
(4)从离心机和精细过滤器分离出的固相杂质经过压滤机,固相杂质中残余的 液相被压出进入快速分离器的入口,固相杂质被压成块状进入到整个流程的固相出口,固液两相得到完全分离。
(5)经精细过滤器和压滤机分离出的液相进入快速分离器中,依次经过多轴式旋流分离器的离心作用、波纹板以及斜板的聚结作用,油水两项得到初步分离,含有少部分水的油相从快速分离器的顶部出口出,含有少部分油的水相从快速分离器的底部出口出。
(6)从快速分离器顶部出口出来的油相进入油脱水器,依次经过波纹板、改性亲疏水纤维模块、直流电场模块的聚结作用,油水两项实现分离,水相从油脱水器的底部出口出,进入后续工艺,油相从油脱水器的顶部出口出,进入后续工艺。
(7)从快速分离器底部出口出来的油相进入水除油器,依次经过紧凑气浮单元、波纹板、改性亲疏水纤维模块的聚结作用,油水两项实现分离,水相从水除油器的底部出口出,进入后续工艺,油相从水除油器的顶部出口出,进入整个流程的油相出口,同时通过一条支路与柴油罐入口相连。
进一步,步骤(1)中所述的稀油温度为20℃~90℃,其中油泥与稀油的质量流量比为2:1~1:10。
进一步,步骤(2)中所述的离心机液相出口的固体颗粒物浓度为0.1%~20%,大颗粒固体杂质的粒径为10um~1000um。
进一步,步骤(3)中所述的精细过滤器的液相出口的固体颗粒物浓度为0.1%以内,小颗粒固体杂质的粒径不大于10um。
进一步,步骤(4)中所述的压滤机液相出口的含固率为0.005%以内,固相出口的含油率为0.5%以内。
进一步,步骤(5)中所述的快速分离模块的压降为0.01~0.2MPa;流经快速分离器各模块的流速为0.005~0.025m/s;聚结长大后的油滴粒径为30~50um;顶部出口的油中水含量为0.5%~5%,底部出口的水中油含量为0.05%~1%。
进一步,步骤(6)中所述的;油脱水器的压降为0.01~0.2MPa;电场形式为直流电场;流经油脱水器各模块的流速为0.005~0.025m/s;顶部出口的油中水含量为100mg/L以内。
进一步,步骤(7)中所述的水除油器的压降为0.01~0.2MPa;流经水除油器各模块的流速为0.005~0.025m/s;底部出口的水中油含量为50mg/L以内。
上述一种罐底油泥资源化回收油的方法中使用的装置,所述装置包括:柴油溶解萃取单元:柴油罐、径向管式洗涤器;固液分离单元:卧式离心机、精细过滤器、压滤机;油水分离单元:快速分离器、油脱水器、水除油器。
其中,所述的柴油溶解萃取单元:柴油罐的出口与从罐区来的油泥输送管道在径向管式洗涤器的入口相汇,径向管式洗涤器的出口与卧式离心机的进口相连。
固液分离单元:卧式离心机的上部液相出口与精细过滤器的入口相连,卧式离心机的下部固相出口与精细过滤器的下部固相出口共同汇入压滤机入口,压滤机的固相出口与整个流程的固相出口相连,压滤机的液相出口与精细过滤器的液相出口共同汇入的快速分离器的进口。
油水分离单元:快速分离器的上部油相出口与油脱水器的进口相连,快速分离器的下部水相出口与水除油器的入口相连;油脱水器的下部水相出口与水除油器的下部水相出口相连,共同汇入整个流程的水相出口;油脱水器的上部油相出口与水除油器的上部油相出口相连,共同汇入整个流程的油相出口,同时通过支路与柴油罐入口相连。
进一步,所述的管式洗涤器分为螺旋单元与文丘里单元,具体组合方式为公开号为CN107457257A的中国专利。
进一步,所述精细过滤器的滤膜孔径为0.4um~9um;
进一步,所述的多轴式旋流分离器分为主旋流管与副漩流管,具体组合方式为公开号为CN107557058A的中国专利。
进一步,所述快速分离器顶部、底部出口的直径为15~20mm;
进一步,所述斜板单元斜板的角度为15°~60°。
进一步,所述的纤维模快采用表面能不同的纤维混合编织,编织方法为中国专利ZL201410211201.6中的Ω型编织方法;
进一步,所述直流电场模块的电极厚度为1cm~5cm;电压为0.5kV~5kV;
进一步,所述的紧凑气浮单元利用了旋流与气浮技术,具体装置为公开号为CN104773789A的中国专利经上述工艺处理后,油泥中98%的油得到回收,经过回炼,稀油在整个流程中可以循环使用,同时回收的油的品质也得到提升。
与现有技术相比,本发明的优点在于:首先油泥回收油的效率高达98%,并 且整个工艺流程只需加入稀油而且可以循环使用,运行成本低廉。同时工艺合理先进:先用稀油溶解萃取油泥中的油,再依次进行固相粗分、固相精分、油水粗分、油水深度分离。此工艺不仅效率高,而且成本低廉,同时运行稳定可靠,十分便于各类石化企业的现场流程改造。
附图说明
图1是一种罐底油泥资源化回收油的工艺流程图。
图2是另一种罐底油泥资源化回收油的工艺流程图,适用于相对更难分离的工况。
图3是另一种罐底油泥资源化回收油的工艺流程图,适用于相对较容易分离的工况。
符号说明:
1为柴油罐;2、2-1、2-2均为径向管式洗涤器;3、3-1、3-2均为离心机;4为精细过滤器;5为压滤机;6为快速分离器;7为油脱水器;8为水除油器;9为破乳剂罐。
具体实施方法
下面,通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本申请的发明人经过广泛而深入的研究后发现,对于罐底油泥资源化回收应采用一种新型经济的工艺方法及装置。本发明所提供的罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收方法可以高效地回收油泥中的油资源,同时实现了油泥的无害化处理。与其他处理技术相比,该技术具有油的回收率高、维护成本低、运行稳定可靠、适应性强、二次污染小等优点。
一种罐底油泥资源化回收油的方法中使用的装置,包括:柴油溶解萃取单元:柴油罐、径向管式洗涤器;固液分离单元:卧式离心机、精细过滤器、压滤机; 油水分离单元:快速分离器、油脱水器、水除油器。
其中,所述的柴油溶解萃取单元:柴油罐的出口与从罐区来的油泥输送管道在径向管式洗涤器的入口相汇,径向管式洗涤器的出口与卧式离心机的进口相连。
固液分离单元:卧式离心机的上部液相出口与精细过滤器的入口相连,卧式离心机的下部固相出口与精细过滤器的下部固相出口共同汇入压滤机入口,压滤机的固相出口与整个流程的固相出口相连,压滤机的液相出口与精细过滤器的液相出口共同汇入的快速分离器的进口。
油水分离单元:快速分离器的上部油相出口与油脱水器的进口相连,快速分离器的下部水相出口与水除油器的入口相连;油脱水器的下部水相出口与水除油器的下部水相出口相连,共同汇入整个流程的水相出口;油脱水器的上部油相出口与水除油器的上部油相出口相连,共同汇入整个流程的油相出口,同时通过支路与柴油罐入口相连。
所述的管式洗涤器分为螺旋单元与文丘里单元,具体组合方式为公开号为CN107457257A的中国专利。
所述精细过滤器的滤膜孔径为0.4um~9um;
所述的多轴式旋流分离器分为主旋流管与副漩流管,具体组合方式为公开号为CN107557058A的中国专利。
所述快速分离器顶部、底部出口的直径为15~20mm;
所述斜板单元斜板的角度为15°~60°。
所述的纤维模快采用表面能不同的纤维混合编织,编织方法为中国专利ZL201410211201.6中的Ω型编织方法;
所述直流电场模块的电极厚度为1cm~5cm;电压为0.5kV~5kV;
所述的紧凑气浮单元利用了旋流与气浮技术,具体装置为公开号为CN104773789A的中国专利经上述工艺处理后,油泥中98%的油得到回收,经过回炼,稀油在整个流程中可以循环使用,同时回收的油的品质也得到提升。
本发明的实施例1工艺流程示意图,如图1所示,1为柴油罐;2为径向管式洗涤器;3为离心机;4为精细过滤器;5为压滤机;6为快速分离器;7为油脱水器;8为水除油器。图2是另一种罐底油泥资源化回收油的工艺流程图,适 用于相对更难分离的工况。图3是另一种罐底油泥资源化回收油的工艺流程图,适用于相对较容易分离的工况。
某石化厂有100吨罐底油泥,需要进行回收其中的油,同时进行无害化处理,其油泥中含有很多的驱油剂与采出剂,呈胶质状,使用常规的分离方法无法进行分离。采用本发明中的工艺,达到了良好的效果。首先,含水、泥、油的原料油泥与稀油罐来的柴油在径向管式洗涤器中充分混合均匀,同时油泥中的油被溶解萃取到稀油中。经稀油溶解萃取后的油泥在离心机中进行固液两相的初步分离,实现大颗粒固体杂质的分离,进入压滤机。从离心机中分离出的液相经过精细过滤器,通过控制滤膜孔径,实现小颗粒固体杂质的分离,进入压滤机。从离心机和精细过滤器分离出的固相杂质经过压滤机,固相杂质中残余的液相被压出进入快速分离器的入口,固相杂质被压成块状进入到整个流程的固相出口,固液两相得到完全分离。经精细过滤器和压滤机分离出的液相进入快速分离器中,依次经过旋流器的离心作用、波纹板以及斜板的聚结作用,油水两项得到初步分离,含有少部分水的油相从快速分离器的顶部出口出,含有少部分油的水相从快速分离器的底部出口出。从快速分离器顶部出口出来的油相进入油脱水器,依次经过波纹板、改性亲疏水纤维模块、直流电场模块的聚结作用,油水两项实现分离,水相从油脱水器的底部出口出,进入后续工艺,油相从油脱水器的顶部出口出,进入后续工艺。从快速分离器底部出口出来的油相进入水除油器,依次经过波纹板、改性亲疏水纤维模块和的聚结作用,油水两项实现分离,水相从水除油器的底部出口出,进入后续工艺,油相从水除油器的顶部出口出,进入整个流程的油相出口,进行回收,同时通过一条支路返回一部分到柴油罐,实现柴油循环。

Claims (13)

  1. 一种罐底油泥中油、泥、水三相分离以及油泥中油的高效回收的方法,包括以下步骤:
    第一步,固液分离:
    (1)含水、泥、油的原料油泥与柴油罐来的柴油在径向管式洗涤器的旋流和空化作用下,柴油和油泥的混合得到极大强化,油泥中的油被溶解萃取到稀油中;
    (2)经柴油溶解萃取后的油泥在离心机的离心旋流场的作用下,固液两相初步分离,实现10um~1000um的大颗粒固体杂质的分离,进入压滤机;
    (3)从离心机中分离出的液相经过精细过滤器,通过控制滤膜孔径,实现不大于10um小颗粒固体杂质的分离,进入压滤机;
    (4)从离心机和精细过滤器分离出的固相杂质经过压滤机,固相杂质中残余的液相被压出进入快速分离器的入口,固相杂质被压成块状进入到整个流程的固相出口,固液两相得到完全分离;
    第二步,液相预分离:
    (5)经精细过滤器和压滤机分离出的液相进入快速分离器中,依次经过多轴式旋流分离器的离心作用、波纹板以及斜板的聚结作用,油水两项得到初步分离,含有少部分水的油相从快速分离器的顶部出口出,含有少部分油的水相从快速分离器的底部出口出;
    第三步,水相精细分离:
    (6)从快速分离器顶部出口出来的油相进入油脱水器,依次经过波纹板、改性亲疏水纤维模块、直流电场模块的聚结作用,油水两项实现分离,水相从油脱水器的底部出口出,进入后续工艺,油相从油脱水器的顶部出口出,进入后续工艺;
    第四步,油相精细分离:
    (7)油相从快速分离器底部出口出来的油相进入水除油器,依次经过紧凑气浮单元、波纹板、改性亲疏水纤维模块的聚结作用,油水两项实现分离,水相从水除油器的底部出口出,进入后续工艺,油相从水除油器的顶部出口出,进入 整个流程的油相出口,同时通过一条支路与柴油罐入口相连。
  2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述的稀油温度为20℃~90℃,其中油泥与稀油的质量流量比为2:1~1:10。
  3. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的离心机液相出口的固体颗粒物浓度为0.1%~20%,大颗粒固体杂质的粒径为10um~1000um。
  4. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的精细过滤器的液相出口的固体颗粒物浓度为0.1%以内,小颗粒固体杂质的粒径不大于10um。
  5. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中所述的压滤机液相出口的含固率为0.005%以内,固相出口的含油率为0.5%以内。
  6. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)中所述的快速分离模块的压降为0.01~0.2MPa;流经快速分离器各模块的流速为0.005~0.025m/s;聚结长大后的油滴粒径为30~50um;顶部出口的油中水含量为0.5%~5%,底部出口的水中油含量为0.05%~1%。
  7. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)中所述的;油脱水器的压降为0.01~0.2MPa;电场形式为直流电场;流经油脱水器各模块的流速为0.005~0.025m/s;顶部出口的油中水含量为100mg/L以内。
  8. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(7)中所述的水除油器的压降为0.01~0.2MPa;流经水除油器各模块的流速为0.005~0.025m/s;底部出口的水中油含量为50mg/L以内。
  9. 权利要求1至8中任意一种罐底油泥资源化回收油的方法中使用的装置,其特征在于,所述装置包括:柴油溶解萃取单元:柴油罐、径向管式洗涤器;固液分离单元:卧式离心机、精细过滤器、压滤机;油水分离单元:快速分离器、油脱水器、水除油器;
    其中,所述的柴油溶解萃取单元:柴油罐的出口与从罐区来的油泥输送管道在径向管式洗涤器的入口相汇,径向管式洗涤器的出口与卧式离心机的进口相连;
    固液分离单元:卧式离心机的上部液相出口与精细过滤器的入口相连,卧式离心机的下部固相出口与精细过滤器的下部固相出口共同汇入压滤机入口,压滤机的固相出口与整个流程的固相出口相连,压滤机的液相出口与精细过滤器的液 相出口共同汇入的快速分离器的进口;
    油水分离单元:快速分离器的上部油相出口与油脱水器的进口相连,快速分离器的下部水相出口与水除油器的入口相连;油脱水器的下部水相出口与水除油器的下部水相出口相连,共同汇入整个流程的水相出口;油脱水器的上部油相出口与水除油器的上部油相出口相连,共同汇入整个流程的油相出口,同时通过支路与柴油罐入口相连。
  10. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述精细过滤器的滤膜孔径为0.4um~9um。
  11. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,快速分离器顶部、底部出口的直径为15~20mm。
  12. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,所属的斜板单元斜板的角度为15°~60°。
  13. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述直流电场模块的电极厚度为1cm~5cm;电压为0.5kV~5kV。
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