一种高含渣含水污油的处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及含渣含水污油的分离处理技术领域。
【背景技术】
[0002]来自炼油厂各生产装置的污油及污水的排污口所产生的高含渣含水污油中的盐类、油类、胶质、沥青质、固体颗粒的含量及矿化度均较高。污油来源较杂，性质差异大，含有较多水分，一般含水体积分数为10%?80%。其本身含有的胶质、沥青质、固体颗粒等天然乳化剂，富集于油水界面，形成牢固的界面膜，处理难度极大。污油长期存放不仅是石油资源的浪费，而且会给环境带来极大的污染，因此，必须要对其进行无害化处理。
[0003]目前对于污油破乳脱水脱渣采用的方法多种多样，且各具利弊。单一的化学破乳法对乳化严重的污油，其破乳效果并不理想，处理较困难；离心法虽对污油三相分离的处理效果较好，但费用太高，具有较大的局限性；生物处理法污染小但处理周期长；焚烧法虽可以减少破乳污泥对环境的污染，但操作复杂，处理成本高，且生成的S02等对环境的危害较大。随着环保问题的日益突出，寻找一种处理费用低、破乳效率高且环境友好的工艺已成为污油处理的必然趋势。
[0004]随着驱油技术的发展，在原油开采中添加的各种药剂使得后续污油的乳化稳定性极高，而加入单一破乳剂往往具有较大的局限性，这使得污油破乳愈发困难。因此，有必要在化学破乳工艺中引入超声，以化学药剂联合物理超声法实现对污油的高效破乳。
【发明内容】
[0005]本发明目的是针对现有技术以上不足与缺陷，提出一种高含渣含水污油的处理工
Ο
[0006]本发明技术方案是:将高含渣含水污油加热至50?90°C后，依次加入碱、酸、破乳剂和絮凝剂，在超声波辐射处理后，经沉降，使油、水、渣三相分离，回收原油。
[0007]本发明先采用碱液先对污油进行洗涤，使污油中的W/0、0/W/0型乳化体系转相形成0/W型乳状液，Ο/ff型乳状液的形成能够有效降低高含渣含水污油的粘度和乳化体系的界面张力，从而有利于后续破乳剂的传质并充分发挥破乳作用。但碱液会与污油中的酸性成分(如环烷酸)发生反应，生成具有乳化能力的表面活性物质环烷酸钠。因此碱之后再加入硫酸，使其与环烷酸钠发生反应，将环烷酸钠还原成不具有乳化作用的环烷酸，从而消除其乳化作用。然后依次添加复配型破乳剂、絮凝剂，由于破乳浮渣呈电负性，故加入无机阳离子絮凝剂中和固体颗粒所带的电荷，减少固体颗粒与水分子的亲和力，增大颗粒之间的凝聚力以增大絮体的粒径，从而使部分残留在油层的浮渣进一步的絮凝沉降分离。最后利用超声波的声空化效应、机械振动效应及热效应处理污油，进一步脱水、脱渣和回收原油。
[0008]本发明采用化学药剂联合超声法对高含渣含水污油进行破乳脱水脱渣处理，该方法成本低、操作简单、脱水率高且原油回收率高。经本发明处理后的污油，污油的破乳脱水率达到98.4%，原油回收率达到96.2%，与单纯的破乳剂破乳脱水回收原油相比，分别提高了 49.1% 及 32.7%0
[0009]本发明所采用的药剂成本小，设备投资少，超声装置占地面积小同时操作简单；对污油进行环境化处理的同时，也有效实现污油的资源化再利用，即达到破乳原油回炼的目的，具有极大的工业推广价值。
[0010]进一步地，本发明所述碱为NaOH，NaOH与高含渣含水污油的混合比为1000?3000mg: lLo该浓度范围碱液可使污油中的W/0、0/W/0型乳化体系转相形成0/W型乳状液，0/W型乳状液的形成能够有效降低高含渣含水污油的粘度和乳化体系的界面张力，同时碱液可与污油中天然的酸性物质发生反应，生成表面活性物质，与后期人工添加的破乳剂发生协同效应，进一步加大破乳效果。在该浓度范围内，碱液可使污油的破乳脱水率提高5%?10%。
[0011]所述酸SH2S04，H2S0#高含渣含水污油的混合比为2000?18000 mg: 1L。该浓度范围酸液可充分与前期碱液过程中生成的环烷酸钠发生反应，将环烷酸钠还原成不具有乳化作用的环烷酸，从而消除其乳化作用。在该浓度范围内，可使污油的破乳脱水率提高
3% ?8% ο
[0012]所述破乳剂与高含渣含水污油的混合比为750?1750 mg: 1L。该浓度范围破乳剂可与污油中的多重化学药剂(碱、酸等)复合发生协同作用，生成石油皂物质，在较低化学剂浓度下，实现油水界面张力的降低，扩大油水界面活性范围。在该浓度范围内，可使污油破乳脱水率提尚5%?13%。
[0013]所述絮凝剂与高含渣含水污油的混合比为400?2000 mg: 1L。该浓度范围絮凝剂可中和固体颗粒所带的电荷，通过电荷中和及桥联作用将破乳完成后残留在油层中的浮渣进一步絮凝沉降，提高污油的破乳脱水率。在该浓度范围内污油的破乳脱水率可提高
5% ?10% ο
[0014]在高含渣含水污油中加入碱，搅拌均匀后再加入酸，再搅拌均匀后加入破乳剂，再搅拌均匀后加入絮凝剂。在该操作方式下，每步处理对于下步均相当于预处理作用，逐级反应、降黏及脱水，实现污油的破乳及絮凝，最终实现油水渣的三相分离。
[0015]所述超声波的频率为22?40 KHz，功率为100?1000 W，超声时间5?20 min。在该超声参数下，可充分发挥超声的声空化效应、机械振动效应及热效应。超声的声空化效应使得污油内部微环境内产生局部的高温高压，有利于水滴及浮渣的聚并与沉降；超声机械振动效应可使污油中的油水粒子发生相互碰撞，相同的粒子产生融合聚并，有有利于油水渣分离，同时会使胶质、沥青质发生溶解分散，从而降低油水界面膜的强度，弱化乳化程度；超声的热效应则会降低污油的粘度，降低表面张力，破坏界面膜的稳定性，从而实现高含渣含水污油的破乳及絮凝。在该超声参数下，污油的破乳脱水率可提高10%?20%。
【具体实施方式】
[0016]超声波辅助药剂(碱酸、破乳剂及絮凝剂)对高含渣含水污油进行破乳脱水脱渣处理的方法，按照下述步骤进行:
1、取1000L高含渣含水污油置于反应釜中，在水浴中加热至50?90°C。
[0017]2、搅拌条件下，向污油中加入1000?3000g NaOH溶液，30 min后，达到混合均匀。
[0018]3、向污油中加入2000?18000g的H2S04溶液，搅拌使其混合均匀。
[0019]4、向污油中加入750?1750g的破乳剂，搅拌使其混合均匀。
[0020]本发明中的破乳剂采用复配型破乳剂，即油溶性破乳剂SP-2与水溶性破乳剂DF-4按质量比1:1进行复配。
[0021]5、向污油中加入400?2000g的絮凝剂溶液，搅拌使其混合均匀。
[0022]絮凝剂为无机阳离子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)。
[0023]6、设定超声波参数，使污油在超声波辐射下破乳，超声参数:超声波频率22?40KHz ;超声波功率100?1000 W ;超声水浴温度:50?80°C ;超声时间5?20 min。
[0024]7、将处理后的污油进行沉降分离，实现油、水、渣三相分离，回收原油。
[0025]步骤2、3、4、5、6均对高含渣含水污油的破乳发挥着重要的作用，能够有效的降低污油油水界面张力，降低粘度，破坏污油的乳化体系，从而使污油达到破乳脱水脱渣的效果，提高原油回收率。步骤4中若单纯的添加破乳剂对污油的破乳脱水脱渣能力十分有限，故采用步骤2、3中的碱酸先对污油进行预处理，使污油内部结构发生形变后，再添加复配型破乳剂及絮凝剂对污油进一步进行破乳及絮凝，最后辅以超声波处理，使污油获得集中的声能，进而使油水渣发生相对位移，促进油水渣的三相分离，最终实现污油的破乳脱水脱渣。
[0026]实例:
将1000L污油从污油罐栗入反应釜中，加热至80°C后，按照步骤2、3、4、5、6依次将碱液、酸液、破乳剂与絮凝剂加入反应釜中与污油混合均匀并发生反应，其中NaOH:2000 g，H2S04:6000 g，破乳剂:1000 g，絮凝剂PAC:1600 g。将反应釜中的污油栗入超声波发生器中进行超声处理(超声频率为22 KHz，功率为500 W)，超声10 min后，进入沉降分离罐中沉降分离3.0 h后，上层油进入原油回收池，中层污水进入污水池，下层渣则进入污泥池，再将渣排入离心机离心脱水后，排出底渣，水相进入污水池，再将污水池中的污水部分回用，部分则进入水处理车间处理。
【主权项】
1.一种高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:将高含渣含水污油加热至50?90°C后，依次加入碱、酸、破乳剂和絮凝剂，在超声波辐射处理后，经沉降，使油、水、渣三相分离，回收原油。2.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述碱为NaOH，NaOH与高含渣含水污油的混合比为1000?3000 mg: 1L。3.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述酸为H2S04，比304与高含渣含水污油的混合比为2000?18000 mg: 1L。4.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述破乳剂与高含渣含水污油的混合比为750?1750 mg: 1L。5.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述絮凝剂与高含渣含水污油的混合比为400?2000 mg: 1L。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:在高含渣含水污油中加入碱，搅拌均匀后再加入酸，再搅拌均匀后加入破乳剂，再搅拌均匀后加入絮凝剂。7.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述超声波的频率为22?40 KHz，功率为100?1000 W，超声时间5?20 min。8.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述破乳剂由质量比1: 1的油溶性破乳剂SP-2和水溶性破乳剂DF-4复配制成。9.根据权利要求1所述高含渣含水污油的处理工艺，其特征在于:所述絮凝剂为无机阳离子絮凝剂聚合氯化铝。
【专利摘要】一种高含渣含水污油的处理工艺，涉及含渣含水污油的分离处理技术领域。本发明先采用碱液先对污油进行洗涤，使污油中的W/O、O/W/O型乳化体系转相形成O/W型乳状液，O/W型乳状液的形成能够有效降低高含渣含水污油的粘度和乳化体系的界面张力，从而有利于后续破乳剂的传质并充分发挥破乳作用。之后再加入硫酸，使其与环烷酸钠发生反应，将环烷酸钠还原成不具有乳化作用的环烷酸，从而消除其乳化作用。然后依次添加复配型破乳剂、絮凝剂，使部分残留在油层的浮渣进一步的絮凝沉降分离。最后利用超声波的声空化效应、机械振动效应及热效应处理污油，进一步脱水、脱渣和回收原油。
【IPC分类】C10G33/00, C10G33/04
【公开号】CN105419856
【申请号】CN201610016631
【发明人】张淮浩, 尹必跃, 胡斌, 童杰, 李丹丹, 赵静
【申请人】扬州大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月12日