一种老化污油处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种污油处理工艺，尤其涉及一种老化污油处理工艺。本工艺技术主要结合超声波热水洗、化学热处理、超重力分离技术以及MVR负压脱水技术对老化污油进行处理，增加了技术的适用性，提高设备的处理能力，降低能耗。本老化污油深度处理技术具有工艺简单、适用性强、能耗低、操作方便，能处理各种老化污油，减少老化污油带来的安全和环境隐患，保证了油田和炼油厂生产装置的正常生产，同时对老化污油进行回收利用，其经济、环境和社会效益显著。
【专利说明】
一种老化污油处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种污油处理工艺，尤其涉及一种老化污油处理工艺。
【背景技术】
[0002] 通常把现有技术手段难以处理的原油称之为老化污油，包括油田生产过程中，含 油污水经污水沉降罐、除油罐、浮选罐等形成的数量可观的污油;污水回收池内的污油;脱 水器内的油水过渡层;钻井、作业及原油输送过程中形成的油水乳状液以及落地油，以及炼 油厂污水事故池、污水处理装置回收的加过各种化学药剂的乳化原油、原油处理装置排出 的乳化液以及清罐罐底污油等。
[0003] 由于老化污油成分复杂，含有许多导电性较强的粘土和FeS等机械杂质。这些物质 经常会造成脱水系统净化油含水超标或脱水后污水水质超标，同时由于这些杂质的导电性 较强，往往会导致电脱水器出现频繁跳闸现象，甚至垮电场事故，严重影响正常的生产。另 外，老化污油中含有大量的重金属离子，不仅不利于石油的储运、加工，还会造成设备的腐 蚀、能耗增加、催化剂中毒、堵塞管路、烧穿炉管等一系列的严重危害。老化油中硫酸盐还原 菌快速繁殖并形成菌胶团，与聚合物、石油胶质、沥青质等黏合在一起，严重干扰了主工艺 流程中电脱水系统的正常运行，或导致外输原油含水超标造成质量事故，或导致电脱水器 频繁跳闸造成生产事故;部分难回收的老化油只能堆积在油泥池中或填埋处理，对区域的 水、土壤环境造成严重污染。因此，老化油已经成为制约油田安全生产和环境保护的重要因 素。如果老化油得不到妥善处理，不但会影响原油处理技术指标的稳定，而且会影响炼厂的 生产，并造成环境污染。
[0004] 目前老化油的处理主要有两种方式，一种是回掺处理，另一种是单独处理。回掺处 理主要是通过沉降、过滤等手段先对老化油进行预处理，然后回收至油系统，与大量新鲜原 油混掺后栗入电脱水器，在电场作用下使水滴聚结，然后借重力从油中分离的办法处理老 化油。但是回掺处理过程中易形成乳化程度较高的油水过渡层，使电脱盐设置运行不稳定， 甚至出现跳闸的现象，电流超高，电耗增加。老化油的单独处理工艺研究主要集中在热重力 沉降、离心分离、超声波处理和生物处理方面，但这些技术在针对特定的原油时，其作用效 果显著，但一旦老化油性质差异较大时，技术的适应性相关较差。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种老化污油处理工 〇
[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是： 一种老化污油处理工艺，该处理工艺步骤包括以下步骤： 1)老化污油预处理:利用输油栗将集油池内的老化污油输送至预处理单元，在所述的 预处理单元内用蒸汽将老化污油加热至60~90°C后，加入相同温度的热水和破乳剂，并用机 械搅拌器进行充分的搅拌混合;将充分混合的油水混合物进行超声处理，利用超声波的空 化效应、热效应、强化扩散和凝聚作用，将老化油中的固体杂质、重金属离子、高分子化合物 和自由水从老化油中分离出来，并通过热沉降1~2小时，将老化油中的固体杂质、重金属离 子、高分子化合物和自由水进行预分离； 2) 老化污油预脱水:将经预处理后的污油通过高压栗打入旋流脱水器，利用切向进料 旋转速度产生超重力对老化污油进行处理，降低老化油中的盐含量、有机物和水含量； 3) MVR深度脱水:将经预脱水处理后的污油进入MVR蒸发器，MVR蒸发器真空度为-0.08 ~0.09MPa，利用新鲜蒸汽对污油进行加热，达到水的沸点，对污油进行脱水，经处理后，净 化污油中含水量能降低到< 0.5%; 4) 再利用:将MVR深度脱水后的污油进入炼油装置进行回收利用。
[0007] 作为进一步改进，所述的热水用量为老化油的1~3倍，破乳剂用量为10~50ppm。
[0008] 作为进一步改进，通过设置热栗对二次蒸汽的热量进行回收并对污油进行加热。
[0009] 作为进一步改进，所述的二次蒸汽进行二次利用后的冷凝水可作为超声波热水洗 用水。
[0010] 通过本技术能有效的脱除老化污油中的固体杂质、重金属离子和水，使老化污油 达到深度处理的要求，并使老化污油重新回收利用。老化油的及时回收与高效处理，为国家 节约了大量能源，同时解决了老化污油所带来的一系列生产管理难题，减轻了污水处理和 集输系统的压力，解决了污水水质恶化超标的问题，根除了以上系列问题带来的安全和环 境隐患，并保证了油田和炼油厂生产装置的正常生产，其经济、环境和社会效益显著。
[0011] 本老化污油深度处理技术具有工艺简单、适用性强、能耗低、操作方便，能处理各 种老化污油，减少老化污油带来的安全和环境隐患，保证了油田和炼油厂生产装置的正常 生产，同时对老化污油进行回收利用，其经济、环境和社会效益显著。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的老化污油深度处理技术工艺流程方框图。
[0013] 图2为老化污油粘温曲线图。
[0014]图3为温度对脱水效果的影响图。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0016] 如图1所示，一种老化污油处理工艺，该处理工艺步骤包括以下步骤： 1) 老化污油预处理:利用输油栗将集油池内的老化污油输送至预处理单元，在所述的 预处理单元内用蒸汽将老化污油加热至60~90°C后，加入相同温度的热水和破乳剂，所述的 热水用量为老化油的1~3倍，破乳剂用量为10~50ppm。并用机械搅拌器进行充分的搅拌混 合;将充分混合的油水混合物进行超声处理，利用超声波的空化效应、热效应、强化扩散和 凝聚作用，将老化油中的固体杂质、重金属离子、高分子化合物和自由水从老化油中分离出 来，并通过热沉降1~2小时，将老化油中的固体杂质、重金属离子、高分子化合物和自由水进 行预分离； 2) 老化污油预脱水:将经预处理后的污油通过高压栗打入旋流脱水器，利用切向进料 旋转速度产生超重力对老化污油进行处理，降低老化油中的盐含量、有机物和水含量； 3) MVR深度脱水:将经预脱水处理后的污油进入MVR蒸发器，MVR蒸发器真空度为-0.08 ~0.09MPa，利用新鲜蒸汽对污油进行加热，达到水的沸点，对污油进行脱水，经处理后，净 化污油中含水量能降低到< 0.5%; 4) 再利用:将MVR深度脱水后的污油进入炼油装置进行回收再利用。
[0017] 通过设置热栗对二次蒸汽的热量进行回收并对污油进行加热；同时所述的二次蒸 汽进行二次利用后的冷凝水可作为超声波热水洗用水，能有效的降低新鲜水用量，降低运 行成本。
[0018] 小试实验结果与分析 1.1老化污油性质 本试验用污油为某石化公司污水处理厂隔油池的老化污油。污油性质见表1所示。老 化污油在不同温度条件下测其粘度，粘温变化曲线见图2所示。
[0019] 表1老化污油性质
1.2 MVR深度脱水实验 1.2.1温度对脱水效果的影响 温度对脱水效果的影响见表2所示。从表2中可以看出，老化油脱水温度越高，负压脱水 效果越好。在85°C以上，含水在60%左右的老化油经负压脱水后，净化油含水均能达到55% 以上；当脱水温度达到l〇5°C时，净化油脱后含水达到0.12%，完全能满足工业要求。其脱后 含水率与脱水率随温度的变化曲线见图3。 表2温度对脱水效果的影响
1.2.2真空度对脱水效果的影响 表3真空度对脱水效果的影响
表3给出了真空度对脱水效果的影响。从表3可以看出，负压脱水真空度越高，脱水效果 越好，这主要是因为提高真空度，有利于降低水的沸点，能有效的减少净化油中的含水量。 在本次实验中，l〇5°C，真空度在达到-0.06MPa时，老化油在经过负压脱水后，含水<3%。 [0020] 2.经济性分析 本工艺以含水量为60%的老化油MVR脱水设备为例进行经济性分析。设计日蒸发水量为 5t/d，整个系统用电负荷约为250kwh，设备投资成本约50万元。
[0021] 1、运行费用估算 1)电费:按照〇. 63元/度计算，功率因数取0.8，则蒸发吨水电费为:250 X 0.63 X 0.8= 126元/吨水，折合成60%老化污油，则实验成本为126 X 0.6=75.6元/吨老化油。
[0022] 2)生蒸汽补充费用：约为5元/吨。
[0023] 老化油MVR蒸发系统运行费用总计:75.6+5=80.6元/吨。
[0024] 2、经济性分析 按照原油价格40美元/桶计算，假设原油比重为0.86，则1吨原油为价格为： 6 · 29 + 0 · 86 X 40 X 6 · 5=292 · 56 美元=1901 · 64 元 / 吨原油 则处理一吨含水量为60%的老化原油利润为： 1901 · 64 X 0 · 4 - 80 · 6=680 · 1 元/吨老化油 3、假如老化油在进入MVR蒸发装置前，添加老化污油预处理和老化污油预脱水，其处理 成本还会下降约50%。
[0025] 3.结论 从实验结果可以看出，采用本技术对高含水老化污油进行深度处理完全可以达到炼油 厂的要求。
[0026] (1)当脱水温度为大于95°C，真空度为-O.OSmPa时，其脱水效果完全可以达到炼油 厂原油含水量小于2%的要求；当脱水温度为105°C，真空度为-0.08mPa时，其净化油含水率 降到0.27%，蒸馏出来的二次蒸汽冷凝后，其含油量为6.4%(vol); (2) 该技术投资成本低。日处理量5t/d，含水量为60%的老化油MVR脱水设备，其投资成 本约为50为万元； (3) 设备运营成本低。采用MVR技术对老化原油进行处理，其处理成本约为76元/吨老化 油； (4) 技术成熟可靠。MVR技术在海水淡化、废水处理、原料浓缩等领域都已经成熟的应 用，并且本实验室在MVR技术的研究和应用方面有着较丰富的理论基础和实践经验。
[0027]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关 的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种老化污油处理工艺，其特征在于，该处理工艺步骤包括以下步骤： 老化污油预处理：利用输油栗将集油池内的老化污油输送至预处理单元，在所述的预 处理单元内用蒸汽将老化污油加热至60~90°C后，加入相同温度的热水和破乳剂，并用机械 搅拌器进行充分的搅拌混合;将充分混合的油水混合物进行超声处理，利用超声波的空化 效应、热效应、强化扩散和凝聚作用，将老化油中的固体杂质、重金属离子、高分子化合物和 自由水从老化油中分离出来，并通过热沉降1~2小时，将老化油中的固体杂质、重金属离子、 高分子化合物和自由水进行预分离； 老化污油预脱水：将经预处理后的污油通过高压栗打入旋流脱水器，利用切向进料旋 转速度产生超重力对老化污油进行处理，降低老化油中的盐含量、有机物和水含量； MVR深度脱水:将经预脱水处理后的污油进入MVR蒸发器，MVR蒸发器真空度为-0.08~ 0.09MPa，利用二次蒸汽和少量的新鲜蒸汽对污油进行加热，达到水的沸点，对污油进行脱 水，经处理后，净化污油中含水量能降低到<0.5%; 再利用:将MVR深度脱水后的污油进入炼油装置进行回收再利用。2. 根据权要求1所述的一种老化污油处理工艺，其特征在于:所述的热水用量为老化油 的1~3倍，破乳剂用量为10~50ppm。3. 根据权要求1或2所述的一种老化污油处理工艺，其特征在于:通过设置热栗对二次 蒸汽的热量进行回收并对污油进行加热。4. 根据权要求3所述的一种老化污油处理工艺，其特征在于:所述的二次蒸汽进行二次 利用后的冷凝水可作为超声波热水洗用水。
【文档编号】C10G53/02GK105950212SQ201610484737
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】李兵兵
【申请人】天博蓝创（天津）科技有限公司