一种污油浮渣脱水处理工艺的制作方法

文档序号:12326076

一种污油浮渣脱水处理工艺,属于石油废渣处理技术领域。



背景技术:

绝大部分石化或采油企业都会产生含水和含渣的污油,这些污油不能直接进入加工工序,常作为废弃物囤积。国内外普遍采用机械离心、超声等机械手段结合化学破乳处理重污油,但由于化学合成表面活性剂破乳能力有限,所得到的油品含水量基本处于5~10%的范围,无法满足回炼对原油含水率小于1.5%的要求。

炼油厂的浮渣(floated oily sludge)为典型的O/W型的原油乳液。这些原油乳液直接排放会严重危害生态环境和人类健康,需对其进行无害化处理。在石油的炼制过程中浮渣主要有两种来源,一部分浮渣产生于污油破乳后得到的污水,另一部分为炼油的各个工序中产生的高含渣废水。浮渣外观呈黑色粘稠状液体,具有刺鼻性气味,其主要组成为:水、油、泥沙、有机水溶性物质及其它固体颗粒。由于浮渣废水的品质与上游处理废水来源、工艺和所加药剂密切相关,因此浮渣废水会因产地和时间发生较大变化,含水量一般在90%~98.5%。通常,浮渣经过一段时间(几个小时)的自然沉降,会出现分层的现象,上、下层是浮渣,中间仅有极少量的水分层。由于浮渣中还含有一定量的油,所以直接排放既浪费有污染环境。目前对浮渣的处理方法中存在两个主要问题,一是浮渣处理的脱水率不足,二是在浮渣缩水处理后影响浮渣的流动性,无法再进行泵送。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种脱水率高,浓缩浮渣流动性好的污油浮渣脱水处理工艺,

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该污油浮渣脱水处理工艺,其特征在于:向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂鼠李糖脂进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为400ppm~1000ppm,脱水反应温度在45~60℃,pH调节至4~5,搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置10min~5h后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。

本发明中浮渣添加生物表面活性剂进行脱水处理, pH调节至4~5,搅拌混匀,然后静置半小时后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。经处理后的废水具有可生化处理性。由于处理浮渣的药剂为生物表面活性剂,其最显著特征是显著降低水的表面张力,20mg/L的加入量可降低水表面张力降至30mN/m,鼠李糖脂可生物降解。经训化的城市活性污泥可以大幅度提高其生物可降解能力。经过加剂和调节酸度,使固体渣聚并形成絮状体,即较浓缩的浮渣。未经处理的浮渣含大量的乳液微粒,乳液微粒的表面有一层黑色固体小颗粒,这些物质在浮渣体系中作为乳液微粒的骨架,起到稳定浮渣的作用。浮渣体系中的细小微粒是由固体小颗粒及一些表面活性剂所稳定的,因此,破坏或替换这些稳定剂可导致浮渣的乳液微粒失稳,从而促进水相的分离。生物表面活性剂在弱酸环境下促进了浮渣的破乳,使其发生脱水与浓缩作用。pH在4~5的弱酸时,达到相同脱水效果时所需的鼠李糖脂加入量更少。

优选的,所述的污油浮渣为含水90~99 %的从污油乳液破乳中产生的废水。

优选的,所述的鼠李糖脂为纯度在99%~100%的双鼠李糖脂。鼠李糖脂均指单双糖脂混合的粗产品。鼠李糖脂由单、双鼠李糖脂组成,且鼠李糖脂发酵液成分较复杂,除鼠李糖脂主成分外,尚含蛋白质、盐及其它表面活性成分。本发明发明人发现对污油浮渣的脱水实际起作用的是双鼠李糖脂,当把鼠李糖脂中的双鼠李糖脂提纯出来后,脱水效果会更加明显,效率大大提高。

优选的,所述的鼠李糖脂加入量为700 ppm。

优选的,所述的脱水反应的温度在55℃。温度低于60℃时,此工艺均能很好的处理浮渣,均能实现上渣下水,在30min内脱水率在50%以上。当温度在55℃,脱水效率最高。

优选的,所述的搅拌的转速在80 rpm ~100rpm。温和的搅拌有利于脱水后的污油分水,而剧烈的搅拌会使得破乳后的部分水又重新与污油乳化,导致初始脱水速率变慢。

优选的,所述的鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为0.5%~1%。以方便药剂的添加。

与现有技术相比,本发明的污油浮渣脱水处理工艺所具有的有益效果是:浮渣经鼠李糖脂破乳处理后,其脱水率都可达60%以上;得到的浓缩浮渣仍有好的流动性,可以满足泵送的要求。浮渣脱水可生化降解,且可生化降解性好于浮渣自然沉降出水。

本发明所开发的浮渣处理技术,可以使重污油破乳中以及从其他炼油工段中产生的大量浮渣通过脱水而得到减量,使浮渣全部进入焦化处理,杜绝浮渣出厂,除了降低加工损失外,还可以产生环保效益,显著减少对周边地区的环境污染。

浮渣的浓缩处理在经济效益上也很可观。浮渣进焦化:浮渣中的水被汽化后变成了含硫污水,在处理过程中,需要用低压蒸汽进行汽提,每吨含硫污水大约需要消耗0.23吨蒸汽,因此,浮渣含水越多,消耗的蒸汽就越大。对于含水量为95%的浮渣,加入的生物表面活性剂为50mg/L时,就能确保脱水率不低于60%;将浮渣用作焦炭塔冷却水,固含量按平均10%计算,焦化处理按照全部生成焦炭计算,4000吨浮渣就会多产焦炭400吨;4000吨浮渣中含油以1%计。因此,浮渣脱水不仅可以降低浮渣产量,提高浮渣处理能力,降低炼油厂的加工损失率和蒸汽消耗,高经济效益,而且在减轻环保压力方面,具有更好的的潜在效益。采用生物破乳剂进行浮渣减量化具有很好的经济与社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,其中实施例1为最佳实施例。

实施例1

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂纯度在99%的双鼠李糖脂。鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为0.5%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为700ppm,脱水反应温度在55℃,pH调节至5,转速在100rpm搅拌,待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置2h后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。将水层中的水调节pH值至6~7后,可以排放。脱水率都可达84.5%以上;得到的浓缩浮渣仍有好的流动性,可以满足泵送的要求。

实施例2

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水99%的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂纯度在99%双鼠李糖脂。鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为1%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为400ppm,脱水反应温度在60℃,pH调节至5,转速在80 rpm。搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置5h后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。将水层中的水调节pH值至6~7后,可以排放。脱水率都可达81.7%以上;得到的浓缩浮渣仍有好的流动性,可以满足泵送的要求。

实施例3

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水90的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂纯度在99%的双鼠李糖脂。鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为1%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为1000ppm,脱水反应温度在45℃,pH调节至5,转速在80 rpm。搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置10min后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。将水层中的水调节pH值至6~7后,可以排放。脱水率都可达63%以上;得到的浓缩浮渣仍有好的流动性,可以满足泵送的要求。

实施例4

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂鼠李糖脂发酵液。鼠李糖脂发酵液在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为0.5%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为600ppm,脱水反应温度在60℃,pH调节至4,转速在100rpm。搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置1h后,固体浮渣和油上浮,下层为较清澈的水层。将水层中的水调节pH值至6~7后,可以排放。脱水率都可达60%以上;得到的浓缩浮渣仍有好的流动性,可以满足泵送的要求。

对比例1

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水78.8%的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂鼠李糖脂纯度在99%~100%的双鼠李糖脂。鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为0.5%~1%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为700ppm,脱水反应温度在55℃,pH调节至5,转速在100rpm。搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置2h后,固体浮渣和油上浮与下层的水层分离。计算脱水率仅在40%。

对比例2

由破乳罐抽取的污油浮渣,取样采用蒸馏法和卡尔费休法进行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中连续加入生物表面活性剂鼠李糖脂纯度在99%的双鼠李糖脂。鼠李糖脂在连续加入破乳环境前先稀释至质量浓度为0.5%。进行脱水反应,鼠李糖脂加入量为700ppm,脱水反应温度在55℃,pH调节至10,转速在100rpm。搅拌待鼠李糖脂与污油浮渣混匀后,然后静置2h后,固体浮渣和油上浮与下层的水层分离。计算脱水率仅在35%。

浮渣因为含水、含油及含固量不同,而使得处理的实际效果不同。一般含油量高的浮渣较难处理,但是增加剂用量均能显著提高出水率,基本都能实现50%以上的脱水率。另外,对脱水处理产生的浓缩浮渣,采用蠕动泵进行模拟泵送试验,发现该浓缩浮渣完全可以满足泵送的要求。因为既使脱出了60%以上的水,浮渣中的含水率仍高达80%以上,对浮渣流动性的影响不大。

浮渣处理得到的废水品质以COD表征,直接取下部脱除的水进行分析测定。具体COD测定参照国标GB11914-89(重铬酸钾法水质化学需氧量的测定)方法。而浮渣废水原液(未加任何药剂的浮渣采用滤纸过滤得到的水),用同样方法进行COD分析。经3天污泥处理,溶液表面张力从29mN/m上升至55mN/m,后者相同于未添加鼠李糖脂表面活性剂的初始表面张力值。该表面张力变化可以从侧面反映鼠李糖脂可生物降解。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

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