老化污油高效分离净化技术工业应用.pdf

老化污油高效分离净化技术工业应用沈鹏飞（湖南长炼新材料科技股份公司，湖南岳阳414012）摘要：老化污油由于水和固体质量分数较高，直接掺入原油回炼易造成装置运行波动。为实现老化污油高效、快速净化，对膜强化传质净化处理技术进行升级，并以此为技术支撑，构建了一套 2伊104t/a 工业装置。本文对老化污油高效分离净化技术进行了介绍，并对装置输入和输出物料性质进行了分析总结。运行过程中，各项检测结果完全达到技术指标要求，净化后污油可直接输送至常减压装置回炼。另外，装置污油回收率超过 96.0%，大大减少了油泥产出量，降低了企业危废处置成本。关键词：老化污油；膜强化传质；高效分离净化；回炼要求中图分类号：TE39文献标识码：A文章编号：1673-5285（2023）07-0117-05DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.20圆3.07.025*收稿日期：圆园23原06-21作者简介：沈鹏飞（1988），男，工程师，主要从事污油净化和油泥除油技术开发和应用工作。E-mail：Industrial 葬pplication of 蚤ntegrated 贼echnologies in 藻fficient泽eparation and 责urification of 葬ging 糟rude 燥ilSHEN Pengfei（Hunan Changlian New Material Technology Co.，Ltd.，Yueyang Hunan 414012，China）Abstract:Due to the high water and solid content of aged oil,it was easy to cause fluctua原tions in device operation when directly mixed with crude oil for refining.To achieve efficientand rapid purification of aged oil,the membrane enhanced mass transfer purification tech原nology had been upgraded.And based on this as technical support,a 20 000 ton/year indus原trial device has been constructed.In this paper,the efficient separation and purificationtechnology for aged oil was introduced,and the properties of the input and output materialsof the device were analyzed and summarized.During the operation of the unit,all detectionresults fully met the technical requirements,and the purified waste oil transported to the at原mospheric and vacuum distillation unit could be directly recycled.In addition,the recoveryrate of oil in this device exceeded 96.0%,greatly reducing the output of oil sludge and re原ducing the cost of hazardous waste disposal for enterprises.Key words：aging crude oil；membrane enhanced mass transfer；efficient separation and pu原rification；requirements of recycling石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION第 42 卷第 7 期2023 年 7 月Vol.42 No.7July.2023老化污油主要来自储罐和舱底长期沉降的污油泥，含有大量的水、沥青质和机械杂质等，且可以与油之间形成稳定的乳化状态1。因此，老化污油具有黏稠度高、品质差以及难回炼等特点。老化污油如不及时处理，长期占用罐容会影响装置的正常运行，同时还存在重大的安全环保隐患2原3。某炼油厂前期主要是将老化污油输送至常减压装置回炼，或将其作为危废外委处理。然而，污油少量回炼对装置运行影响较小，长期大量回炼会导致膜脱盐反应器压降升高，电脱盐装置电流波动以及氯离子腐蚀等问题4原5。另外，老化污油作为危废外委处置，不但会增加企业成本，还会因危废焚烧增加环保负担。因此，对老化污油进行脱水、脱固净化处理，使其满足直接回炼要求，对于解决老化污油去向问题具有重要意义。膜强化传质技术已应用于污油净化处理，建成了多套工业装置，并取得了较好的成效6-8。虽然解决了污油处置问题，但装置主体占地超过了 350 m2，而在某炼油厂老化污油净化现场无法提供如此大的场地。通过对工艺设备分析发现，占据空间最大的是两级油水沉降分离器，共占地约 200 m2。基于此，将油水沉降分离器进行了升级，占地降低至 12 m2的同时，更加快速使老化污油完成油水分离。员装置概述2021 年初，以老化污油高效分离净化技术为支撑，同时借鉴前期工业应用的经验，在某炼油厂构建了一套 2伊104t/a 老化污油净化装置，占地约 150 m2。老化污油高效分离净化技术是膜强化传质净化处理技术的升级，核心技术同样是由两部分组成，只是将两级油水沉降分离器升级成为两级离心设备。从油水分离原理上，是由静态沉降变成动态分离的过程。本装置选择了立式离心机作为动态分离的主要设备，即污油经膜强化传质作用和药剂充分混合传质后，通过立式离心机完成油相、水相和固渣的分离。与之前的油水沉降分离器相比，立式离心机具有占地小、效率高以及控制方便等优点9-11。2工艺流程工艺流程上包括固液分离、膜强化传质高效分离净化、污水净化处理以及尾气净化吸收等组成部分（图1）。（1）固液分离流程。老化污油来自厂区污油储罐，首先通过篮式过滤器过滤掉较大固渣后，进行固液两相分离，脱除的固渣装桶外委。（2）膜强化传质高效分离净化流程。滤液输送至膜接触器与药剂充分传质混合后，经立式离心机快速油水分离，获得净化污油输送至常减压装置回炼。（3）外排污水净化处理流程。立式离心机产生的含油污水经气浮净化处理，达标废水排放至污水池，通过污水泵将其输送至污水处理系统。上层浮渣进入浮渣槽，通过叠螺脱水机进行脱水，脱水后的固渣装桶，滤液返回气浮。（4）尾气净化吸收流程。固液两相分离和气浮设备与尾气净化吸收处理单元连接，通过抽风机将尾气送入净化单元后达标排放。3运行情况截至今年 5月，装置已净化处理老化污油近 2伊图 1装置运行工艺流程药剂污油储罐篮式过滤器固液分离器膜接触器固渣外委脱水机滤液气浮浮渣污水处理系统尾气吸收高速油水分离器净化油常减压含油污水石油化工应用2023 年第 42 卷118图 2老化污油性质及处理量监测图 3净化油性质及回收率监测104t/a，各项指标均满足技术指标要求。以下选取 2022年 89 月装置标定期间的数据进行考察分析。3.1输入与输出标定期间，共处理老化污油 1 310 t，回收净化污油 465 t，产生了油泥 75 桶。共采样分析 168 频次，总体样品合格率为 100%，具体分析情况如下。3.1.1输入原料输入物料中水和沉淀物含量最大值为 95.4%，最小值为 43.2%，水和沉淀物含量平均值为65.3%。随着罐位降低，物料中水和沉淀物含量由大于80.0%降低至小于 50.0%，随后基本稳定在 40.0%50.0%。另外，单日进料量在 56.661.0 t 波动，平均进料量为 59.6 t/d，即使物料性质变化较大，装置仍能稳定运行，单日处理量波动较小（图 2）。3.1.2输出净化油标定期间回收净化油中水含量为0.2%0.8%，平均值为 0.5%，固体质量分数为 0.1%0.3%，平均值为 0.2%。净化油回收率为 90.0%98.0%，平均回收率为 96.4%（图 3）。3.1.3输出含油污水外排水外观澄清，悬浮物较少，分析结果水中油含量为 10.7121.5 mg/L，平均值为56.8 mg/L，可直接输送至污水处理系统（图 4）。猿.1.4输出油泥装置运行期间固液分离器出泥（左一）与脱水机分离出油泥（中间），黏稠度较低，将油泥烘干，从图 5 右图可以明显看出，油泥中油含量明显减少。另外，工艺升级后脱水机油泥水含量为 37.5%51.5%，平均值为 44.0%，固液分离油泥水含量为35.0%43.8%，平均值为 39.6%。油泥中油含量均低于 5.0%（图 6），可直接输送至干化装置进一步减量化。物料衡算（表 员），能耗（表 圆）。10090807060504030每日监测值平均数值7065605550每日处理量平均处理量0.90.80.70.60.50.40.30.20.1水含量监测值水含量平均值固体质量分数监测值固体质量分数平均值1009896949290每日监测值平均数值沈鹏飞老化污油高效分离净化技术工业应用第 7 期119图 4外排水中油含量监测表 1输入与输出物料衡算备注：按每桶油泥平均 0.75 t 计算。表 2主要公用工程消耗与前期装置运行相比12，升级后新鲜水用量大大图 6油泥中水含量（左图）和油含量（右图）监测130120110100908070605040302010每日监测值平均数值编号输入与输出物料数值合计/t1输入原料/t1 3101 4112新鲜水/t1013输出净化后污油/t4651 4154固渣/t56（75 桶）5含油污水/t894编号公用工程消耗量消耗量/污油量1新鲜水/t1010.08 t/t2蒸汽/t1.30.001 t/t3电/（kW h）8 7886.70 kW h t-1图 5分离出油泥和烘干后图片浮渣脱水油泥水含量监测值浮渣脱水油泥水含量平均值固液分离油泥水含量监测值固液分离油泥水含量平均值缘圆缘园源愿源远源源源圆源园猿愿猿远猿源5.04.54.03.53.02.52.01.51.0浮渣脱水油泥油含量监测值浮渣脱水油泥油含量平均值固液分离油泥油含量监测值固液分离油泥油含量平均值石油化工应用2023 年第 42 卷降低，蒸汽基本不需使用，来料温度下完全可以满足工艺需求。源结语（1）以老化污油高效分离净化技术为支撑，构建了一套 2伊104t/a 工业装置，占地面积大大缩减，新鲜水和蒸汽用量大大降低。标定期间，装置平均进料量为59.6 t/d，且单日处理量波动较小，即使物料性质变化较大，装置仍能稳定运行。（2）回收净化油中水含量低于 1.0%，固体质量分数小于 0.3%。污油回收率均值超过 96.0%，回收净化120沈鹏飞老化污油高效分离净化技术工业应用第 7 期塔里木油田超深层流体相态分析填补国内空白截至 2023 年 6 月 16 日，塔里木油田的高温高压复杂流体相态实验技术，已应用于 36 口超深、高压、高温和高含硫“一超三高”油气井的流体相态物性分析，为超深层油气高效开发提供了可靠支撑与保障。作为我国深地油气勘探开发主战场，塔里木油田深层超深层油气产量贡献率达 80%，超深层科研攻关直接关系到今后的长远发展。塔里木油田不断强化超深层实验技术攻关，持续在实验能力、数据处理等方面发力，推动高温高压复杂流体相态实验能力迈上新台阶。自去年以来，经石化联合会权威专家鉴定，塔里木油田实验检测研究院流体相态实验分析技术已达到国际先进和国内领先水平。联合研制仪器，破解检测难题。根据油田地质条件与生产需求，塔里木油田联合仪器生产厂家进行攻关，研制一台“三高”流体相态分析仪，仪器最高实验温度、压力和抗硫化氢能力分别达 200 摄氏度、200 兆帕和100 000 ppm，性能处于国际领先水平，可在万米深井开展流体相态物性分析，及时、全面、准确地向生产单位提供油气藏饱和压力、体积系数等 20 项实验数据，解决了“三高”油气藏开展储量评价、采收率计算、开发方案制订和采油气生产动态模拟等一系列难题。制定检测标准，填补国内空白。国家检测标准 油气藏流体物性分析方法 只规定了黑油、挥发油、凝析气等常规油气藏的相态高压物性分析方法，在“三高”油气藏物性分析领域则是空白，并且储气库注气相态高压物性分析也未出台国家标准。为此，塔里木油田开展实验技术研究，建立“三高”油气藏相态分析方法和储气库注气相态分析企业标准，填补了国家标准在该领域的空白，为国内“三高”油气藏及储气库建设提供技术支撑。研发处理软件，高效利用数据。塔里木油田自行编制的实验数据处理软件，可将实验原始数据代入计算公式，准确处理各项数据，自动生成实验报告，彻底告别了手动计算，相态实验处理和模拟相态工作由 3 天减至 1 天，工作效率大幅提高。此外，塔里木油田还升级了高压物性流体模拟软件和配套设施，成功与油田常用数模软件兼容，为科研单位构建高压物性流体模型提供了共享资源，彻底打通了科研成果应用的“高速公路”。（摘自 中国石油报 第 8381 期）油可全部回炼。（3）分离油泥中水含量均值低于 45.0%，油含量低于 5.0%，可直接输送至干化装置进一步减量化，对于企业降本增效和节能降碳工作发挥了积极的推动作用。参考文献：1 方怡，孙艳，马军.劣质原油乳化性能探讨 J.石油和化工设备，2022，25（11）：45-46.2 仝坤，宋启辉，刘光全.老化油处理技术研究进展 J.化工环保，2018，38（6）：629-634.3 方圆，周睿，王凯.浅谈原油储罐机械清罐工艺 J.中国石油和化工标准与质量，2018，38（17）：166-167.4 赵振新，陈泳健，丁书文.延迟焦化装置的主要腐蚀类型及防护措施 J.石油化工腐蚀与防护，2020，37（1）：33-36.5 金波.脱盐脱氯技术在常减压装置应用效果分析 J.价值工程，2023，42（6）：66-68.6 葛永睿，王大寿，龚朝兵，等.原油清罐污油膜强化传质技术的应用 J.中外能源，2020，25（2）：77-80.7 徐辉军.膜强化传质技术用于处理劣质污油 J.炼油技术与工程，2019，49（1）：27-30.8 丁书文.污油回炼技术在 4.20 Mt/a 延迟焦化装置的应用J.炼油技术与工程，2016，46（5）：32-35.9 张伊鲜，杨红娟，安铂泽.三相调节分离器改进提高浮油回收效果 J.石化技术，2017，24（9）：69.10 魏宗新，杨立民.炼化用离心分离机的工程应用 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