一种罐壁伴热式污油沉降的方法及装置与流程

本发明属于污油处理技术领域，具体的涉及一种罐壁伴热式污油沉降的方法及装置。

背景技术：

污油是产生于油田或炼油厂生产过程中的一类高含水乳化原油。有一些污油称作为重污油，重污油的机械杂质含量高、金属含量高、固体悬浮物颗粒含量高、含水率高、表面活性剂含量高等等，重污油主要来自于原油罐底切水、原油电脱盐切水、设备检修扫线、污水处理隔油池回收等过程的污油；有一些污油称作为老化油，老化油是因为难以处理，污油存放时间长，不能有效的加工和利用，经长时间水热生化作用，处理难度越来越大，所以称作为老化油；污油的来源与性质不完全相同，名称也不完全一样，污油有一个共同的特点，采用常规的加热沉降方式，油水渣三相难以有效分离，因此，污油的沉降分离是油田生产的一大难题，也是炼油厂生产的一大难题。

在原油自开采至炼制的全过程中，采油-脱水-集输-炼厂预处理-炼厂一次加工-炼厂二次加工等过程中的化学添加物、残留的金属盐、过饱和的采油助剂聚丙烯酰胺颗粒、泥土颗粒物、检修吹扫出的焦炭颗粒等有害杂质最终主要集中富集在污油中，污油中固体物成分复杂，主要成分包含胶质、沥青质、环烷酸皂、石蜡、泥沙、有机污泥、焦炭颗粒、表面活性类物质等等，污油与普通原油相比，污油的金属含量、盐含量、水含量是普通原油的数倍或数十倍，形成污油乳化的乳化剂成分复杂，采用常规的加热沉降方式，油水渣分离的难度较大。

某厂300m³的污油罐，设置罐底盘管加热，处理200m³污油，最初污油被加热到85℃，停止盘管加热，采用抽出污油乳化层用大功率超声波作用后循环回污油罐乳化层的方式处理污油，10天后污油平均含水率由56％降至＜10％，罐底脱出2m的清水层，经10天的处理过程，污油温度降至35℃左右。为了进一步提高污油的脱水率，降低污油含水率至＜5％，开启罐底盘管的蒸汽加热，污油罐温度加热至90℃，污油罐下部的清水层消失，污油的平均含水率上升至55％，再次进行超声波作用30天，脱水效果不明显。

污油罐的设计一般沿用原油罐的罐底盘管方式的加热，存在的缺陷是：污油的沉降分离效果差，易返混，不利于重力沉降过程的进行，难以实现污油的油水渣分离，导致生产厂的老化油、重污油、罐底油泥累积量越来越多，成为生产厂的生产难题。

现有技术状况是生产厂的污油集中储存在原油罐或污油罐中，原油罐或污油罐的加热方式采用罐底盘管式加热的方式，污油的油水渣分离不能有效实现，生产厂的污油越积越多，成为生产厂需要解决的生产难题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服罐底盘管方式的加热缺陷，提供一种罐壁伴热式污油沉降的方法及装置，该方法及装置能够防止物料防止返混、提高污油的分离效果、实现污油的油水渣三相的沉降分离、消解减量生产厂老化油、重污油、罐底油泥等污油的技术解决方案，解决生产厂污油的生产技术难题。

一种罐壁伴热式污油沉降的方法，沿沉降罐罐高自上而下均匀设置伴热方式，控制伴热介质温度＜100℃，达到污油的油水渣三相分离。

所述的伴热介质为热媒水或电。

本发明所述的罐壁伴热式污油沉降装置，包括进料污油管道、进料污油管道通过管路与进料开关阀相连，进料开关阀通过管路与沉降罐相连，沉降罐包括罐体，罐体上部为锥体，下部为圆柱体，罐体下部圆柱体外侧设置伴热线，伴热线外部设置保温层。

伴热线是沿罐高自下而上均匀设置热媒水盘管，控制热媒水温度＜100℃。

伴热线是沿罐高自下而上均匀设置电加热带，控制伴热温度＜100℃。

保温层的材质是常规的保温材料，优选聚氨酯泡沫材料。

罐体下部圆柱体上部为油层、中部为水层、下部为渣层。

罐体下部圆柱体出料口设置在渣层位置或者对应于水层、油层和渣层分别设置出料口。

出料口依次设置，渣层出料口设置在沉降罐罐底部，水层出料口设置在沉降罐罐底至沉降罐中部1/2处，油层出料口设置在沉降罐罐顶部至沉降罐中部1/2处。

出料口通过管道与出料开关阀相连，出料开关阀与出料油水渣管路。

当出料口设置于渣层位置时，出料油水渣管路设置在罐体下部圆柱体的下部渣层位置，分离完毕的油层、水层和渣层由同一管路排出，依次放出渣层、水层和油层。

当油层、水层和渣层位置分别设置出料口时，出料口均通过管路与出料开关阀相连，出料开关阀包括出料水开关阀、出料油开关阀和出料渣开关阀，出料水管路上设置出料水开关阀，出料油管路上设置出料油开关阀，出料渣管路上设置出料渣开关阀，出料开关阀通过管路与出料油水渣管路相连，出料油水渣管路分为三路，分别对应油层、水层和渣层的输出物料设置出料油管路，出料水管路和出料渣管路。

污油的性质完全不同于原油，就含水率而言，原油从油田至炼油厂的含水率指标是＜0.5％，不同污油的含水率高达10％至80％不等。原油的储存罐的加热方式没有严格的要求，污油的沉降分离要求完全的静置沉降过程，热区与冷区的对流直接影响到静置的重力沉降过程，阻止了污油的重力沉降，直接影响了油水渣的三相分离。本发明所述的罐壁伴热式污油沉降的方法及装置实现了污油的油水渣的三相分离。

本发明提供一种罐壁伴热式污油沉降的方法及装置，代替传统的罐底盘管式加热的污油沉降的方法及装置，沿罐高自下而上均匀设置伴热方式，伴热层外部设置保温层，控制伴热介质温度＜100℃，能较好的实现污油的重力沉降，达到污油的油水渣三相分离。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明所述的罐壁伴热式污油沉降的方法及装置，提供一种自下而上的加热-伴热-保温的温度均匀的污油沉降装置，解决了一般情况下的污油沉降罐罐底盘管式加热-伴热-保温的高低温区域流体对流的技术问题，保证了自上而下的重力沉降的效果，最终实现油水渣三相的有效分离。

(2)本发明所述的沉降装置及方法适用于炼厂污油的处理的生产过程中，也适用于油田污油脱水的生产工艺中。

(3)本发明所述的沉降装置及方法适用于炼厂污油、老化油、重污油的脱水的生产过程中，也适用于油田污油、老化油的脱水的生产工艺中。

附图说明

图1是罐壁伴热式污油沉降装置示意图之一；

图2是罐壁伴热式污油沉降装置连续生产的示意图。

图中：1、进料污油管道；2、进料开关阀；3、出料开关阀；4、出料油水渣管路；5、渣层；6、水层；7、油层；8、伴热线；9、保温层；10、罐体；11、沉降罐。

具体实施方式

实施例1

一种罐壁伴热式污油沉降的方法，具体是沿罐高自上而下均匀设置伴热方式，控制伴热介质温度＜100，达到污油的油水渣三相分离。

伴热介质为热媒水。

一种罐壁伴热式污油沉降装置，包括进料污油管道1、进料污油管道1通过管路与进料开关阀2相连，进料开关阀2通过管路与沉降罐11相连，沉降罐11包括罐体10，罐体10上部为锥体，下部为圆柱体，罐体10下部圆柱体外侧设置伴热线8，伴热线8外部设置保温层9。

伴热线8是沿罐高自下而上均匀设置热媒水盘管，控制热媒水温度为80-95℃。

罐体10下部圆柱体出料口设置在渣层5位置。

出料口通过管道与出料开关阀3相连，出料开关阀与出料油水渣管路4。

图1所示，实现本发明所述的罐壁伴热式污油沉降方法的装置，操作步骤如下：

(1)关闭出料开关阀3，打开进料开关阀2，进料污油1进入沉降罐中11，计量监测沉降罐11中液位高度达到规定高度后，关闭进料开关阀2，停止进料；

(2)开启伴热线8保温，保持沉降罐11内温度80-95℃，经过一段时间的沉降，沉降罐中的污油分为上部油层5、中部水层6、下部渣层7；

(3)伴热线8紧贴罐壁自下而上均布设置，为了伴热温度均匀，伴热线8外部设置保温层9，设置保温层9的目的是为了伴热温度稳定，且节省能耗，罐体10顶部可不设保温层9与拌热线8；

(4)沉降罐11中的污油经过一段时间沉降后，达到含水率要求，打开出料开关阀3，先排渣层5，再排水层6，最后输送油层7。

污油的油水渣三相分离较为困难，如果不通过本发明的技术方案，采用常规的罐底盘管加热的方式进行沉降，下部热区与上部冷区的物料会进行热对流，油水渣就不能有效分离。

本实施例1所述的罐壁伴热式污油沉降方法及装置，具有以下有益效果：能够实现常规的罐底盘管加热的方式不能实现的油水渣分离效果，能够使生产厂污油消减或减量化，解决了生产厂污油越积越多的生产难题。

本实施例1所述的罐壁伴热式污油沉降方法及装置，适应于油田或炼油厂的各种污油的处理过程，具有广泛的适应性。

对比例1

混合含硫污水与重污油，然后采用超声波处理，最后在桶底设有电加热盘管的200l沉降罐中90℃沉降，沉降30天，油水渣三相分离效果差。沿沉降罐高度等分10个采样点，采样分析含水率，没有含水率＜10％的油层，含水率40-80％的乳化层占80％，100％含水率的水层占20％。

实施例2

一种罐壁伴热式污油沉降的方法，沿罐高自上而下均匀设置伴热方式，控制伴热介质温度＜100，达到污油的油水渣三相分离。

实施例2采用的罐壁伴热式污油沉降装置与实施例1相同。

一种罐壁伴热式污油沉降装置，参照图1方式，对200l沉降罐进行改造，沿罐壁自下而上均匀设置硅胶电伴热带，对对比例1中未能进行有效分离的污油进行沉降分离，90℃下沉降5天，油水渣分离效果明显。沿沉降罐高度等分10个采样点，采样分析含水率，含水率＜10％的油层占30％，含水率10-50％乳化层占50％，100％含水率的水层占20％。本实施例2罐壁伴热式污油沉降装置具有显著的有益效果。

实施例3

一种罐壁伴热式污油沉降的方法，沿罐高自上而下均匀设置伴热方式，控制伴热介质温度＜100，达到污油的油水渣三相分离。

一种罐壁伴热式污油沉降装置，包括进料污油管道1、进料污油管道1通过管路与进料开关阀2相连，进料开关阀2通过管路与沉降罐11相连，沉降罐11包括罐体10，罐体10上部为锥体，下部为圆柱体，罐体10下部圆柱体外侧设置伴热线8，伴热线8外部设置保温层9。

伴热线8是沿罐高自下而上均匀设置热媒水盘管，控制热媒水温度＜100℃。

罐体10下部圆柱体出料口对应于水层6、油层7和渣层5分别设置出料口。

出料口通过管道与出料开关阀3相连，出料开关阀与出料油水渣管路4。

本实施例3所述的罐壁伴热式污油沉降装置连续生产过程如下：

如图2所示，对某厂300m³污油沉降罐进行罐壁伴热式技术改造，12m罐高，沿罐高自下而上加装伴热盘管，用＜100℃的热媒水做伴热介质，外部采用泡沫石棉进行保温，对混合了含硫污水的重污油超声波作用后，在改造后的沉降罐中进行沉降分离，处理量6t/h，本实施例3所述的罐壁伴热式污油沉降装置的连续生产过程表明具有显著的有益效果，对存放三年不能有效分离的老化油采用本发明的技术方案，能够进行连续生产，实现油水渣的有效分离。

本实施例3所述的罐壁伴热式污油沉降装置的连续生产过程，适合于炼油厂或油田的生产环境。