专利名称：以含聚水为原料生产柴油的方法
技术领域：
本发明涉及一种从采油作业的废水中制取柴油的生产方法。
背景技术：
石油资源是不可再生的，国内外石油的需求日增，而采油井下的沙石层中有20％～70％的残余石油没有被开采出来，为了增加原油的产量，提高采出率，国内外普遍采用一种新工艺，将聚丙烯酰胺压注到地下，在地下的高温高压下聚丙烯酰胺发生分子裂变，从而提高原油的采出量；裂变后的聚丙烯酰胺一部分被乳化，一部分被碳化，在采油过程中，油井里的提取物，除了石油外，还有近20％的含有聚丙烯酰胺的废水，这种废水是乳化物，也称为含聚水，含聚水中的聚丙烯酰胺很难从废水中分离出来，因而被遗弃，没有处理、回收，其数量很大，严重污染大气，污染地面，日积月累，危害之重，是油田建设急待解决的一大难题，同时也由于一部分石油资源被遗弃，不能物尽其用，造成巨大浪费。
发明内容
本发明的目的在于从含聚水中提取柴油，变废为宝。降低采油成本，提高油田的采油效益。
一种以含聚水为原料生产柴油的方法，其工艺过程包括冷冻脱水、加热脱水、催化裂解、馏出物冷凝、冷却；生产过程是非连续化的生产过程，间断进行，常压下操作；所述冷冻脱水，采用制冷机制冷，冷冻剂温度控制在-5℃～-10℃，打入脱水器中的换热器内，将含聚水冻结，取其上部冰层进行加热脱水，下部的水排出，除去总水量的50％～85％；所述加热脱水，由热水炉提供热源，用90℃～95℃的热水，采用列管或蛇管式换热器将物料加热、分层，水相温度控制在90℃以下，聚合物相温度控制在25℃～70℃，保持0.5小时以上，再脱出其中水分的15％～25％；所述催化裂解是在反应釜内进行的，采用Si-Na-Mg催化剂，其量为反应液数量的1‰～1.5‰(重量比)；对反应液加热升温，裂解温度控制在320℃～380℃；所述冷凝、冷却，催化裂解得馏出物在冷凝器中冷凝，在冷却器中冷却，冷凝、冷却剂为水，冷凝器内介质出口温度控制在10℃～25℃，冷却器内介质出口温度控制在15℃～25℃；所述Si-Na-Mg催化剂，以重量计，其中含氢氧化钠28～32份，氧化镁18～22份，二氧化硅18～22份，活性白土12～18份，硫酸镁2～6，将上述物料混合，搅拌均匀，再加入亚硝酸钠18～22份，消泡剂18～22份，再混合在一起，分散在反应釜内的物料中。
本发明的好处在于变废为宝，将含聚水中的聚丙烯酰胺提取出来，进行催化裂解，制取柴油，减少对环境的污染，又提高油田采油的收益，降低其生产成本。由于含聚水其数量巨大，本发明的工艺过程简单，所用设备少，生产操作容易，如果能够得以推广、应用，其经济意义和社会效益是十分可观的。
图1是本发明简化工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作出进一步的详细描述。
本生产过程是一个非连续化的生产过程，间断进行，常压下操作。
将采油过程中分离出来的含有聚丙烯酰胺的废水，即本发明所说的含聚水，送入回收池，再由泵打入脱水器1，由制冷机2提供的冷源，将聚丙烯酰胺冻结分离出来，冷冻剂温度控制在-5℃～-10℃，常压下进行，时间为8～24小时，由于聚丙烯酰胺比重小，结冰过程中悬浮的聚丙烯酰胺液滴被挤向上层，在上层含聚丙烯酰胺数量多，冰层松软，便于采出，下部的水被排除，操作温度越低，停留时间越短。此过程，如果是在大庆油田、克拉玛依油田、胜利油田等北方采油区，在冬天可以不必开制冷机，利用自然冷冻方法也是可以实现的，只要建几个大回收池也可以解决问题；冷冻脱水后，脱水器1中的物料，除了聚丙烯酰胺外，其仍溶解有一定数量的水，约15％～25％，有热水炉3提供的90℃～95℃的热水，采用列管或蛇管换热器加热，下部水相温度控制在90℃以下，聚合物相控制在25℃～70℃，常压下操作，停留1小时以上，再脱除其中的水分10％～15％，采用物理法脱水后的物料中，除含聚丙烯酰胺外，还含有水量5％～10％，由泵再打入催化裂解反应釜4进行催化裂解，催化裂解的工艺条件为常压下操作，反应釜4下部加热，操作温度逐步提升，关闭阀门5，打开阀门7，当温度升高有水汽经阀门7进入冷却器9，冷却后的介质进入分离器11，在此油水分层，多余水经阀门10排除，当反应釜4内温度升至140℃时，出现白色油气，当温度升至180℃时，冷却器9出口管入分流器11处有油品馏份，关闭阀门7，打开阀门5，催化裂解出来气体进降凝罐6，液滴落下，返回反应釜4，降凝罐6、冷却器8均未列管式换热，以水作冷却剂，温度升至320℃～380℃，其为裂解反应最佳区间，以380℃为限，再高收率降低，固体碳增多，冷凝器内介质温度控制在10℃-25℃，冷却器内介质温度控制在15℃～25℃，成品油进入柴油罐12，而催化裂解炉底得固相，为焦炭状固体碳，可以作为燃料使用，其热值与焦炭相近，采用本发明可以从脱水后的聚合物中回收60％～85％的柴油，5％～10％的固体碳。本发明其经济效益是十分可观的，也是减少油田地区环境污染，造福于人类社会的有益成果。
下面给出的只是几个具体实施例，如表1，本领域技术人员作出某些修改，只要是在本发明的权利限定之内，仍属于本发明的保护范围之内。
表1中所记“聚”量、“聚”温系指聚丙烯酰胺的数量、聚丙烯酰胺液相中的实际温度；在成品栏中所记-10℃或0℃，是指此温度为经非临氢降凝温度为-10℃或0℃；所记色泽黄、棕红系指成品柴油色泽为黄色、棕红色。
表1
催化裂解过程采用Si-Na-Mg催化剂，其数量为经冷冻脱水加热脱水后的物料重量的1‰～1.5‰，即裂解反映液的1‰～1.5‰，(重量比)，分散在反应釜4的物料内。所说的Si-Na-Mg催化剂是指由氢氧化钠、氧化镁、二氧化硅、硫酸镁、活性白以及亚硝酸钠、消泡剂组成，其中，前1～5种物料混合在一起，搅拌均匀，再加入第6、7种物料，混合后分散在反应釜4内的物料中，以上7种催化剂配制用料，均为工业级标准产品，其中消泡剂为江苏省武进出品。
权利要求
1.一种以含聚水为原料生产柴油的方法，其特征是工艺过程包括冷冻脱水、加热脱水、催化裂解、馏出物冷凝、冷却；生产过程是非连续化的生产过程，间断进行，常压下操作；所述冷冻脱水，采用制冷机(2)制冷，冷冻剂温度控制在-5℃～-10℃，打入脱水器(1)中的换热器内，将含聚水冻结，取其上部冰层送入加热脱水工序，下部的水排出；所述加热脱水，由热水炉(3)提供热源，用90℃～95℃的热水，采用脱水器(1)内的管式换热器将物料加热、分层，水相温度控制在90℃以下，聚合物相温度控制在25℃～70℃，保持0.5小时以上；所述催化裂解是在反应釜(4)内进行的，采用Si-Na-Mg催化剂，裂解温度控制在320℃～380℃；所述冷凝、冷却，催化裂解馏出物在冷凝器(9)内冷凝，在冷却器(8)内冷却，冷凝、冷却剂为水，冷凝器(9)内介质出口温度控制在10℃～25℃，冷却器(8)内介质出口温度控制在15℃～25℃。
2.按照权利要求1所述的以含聚水为原料生产柴油的方法，其特征在于，所述Si-Na-Mg催化剂，其中含氢氧化钠28～32份、氧化镁18～22份、二氧化硅18～22份、活性白土12～18份、硫酸镁2～6份、亚硝酸钠18～22份、消泡剂18～22份。
3.按照权利要求1或2所述的以含聚水为原料生产柴油的方法，其特征在于，所述Si-Na-Mg催化剂用量为反应液的1‰～1.5‰，重量比。
全文摘要
本发明涉及一种从采油作业的废水中制取柴油的生产方法，其特征是工艺过程包括冷冻脱水、加热脱水、催化裂解、馏出物冷凝、冷却；生产过程是非连续化过程，间断进行，常压下操作；所述冷冻脱水，采用制冷机制冷，在我国东北、西北地区，冬季也可以在大气中自然冷冻，所述加热脱水，由热水炉提供热源，催化裂解是在反应釜内进行的，裂解温度控制在320℃～380℃；采用Si－Na－Mg催化剂。本发明的好处在于变废为宝，减少对环境的污染，又生产出柴油，提高油田采油的收益，降低其生产成本。本发明的工艺过程简单，所用设备少，生产操作容易，由于各个油田采油过程中副产含聚水数量巨大，污染危害严重，如果能够得以推广应用，其经济意义和社会效益是十分可观的。
文档编号C10L1/00GK1837271SQ200610016669
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月16日 优先权日2006年3月16日
发明者李太模 申请人:李太模