CN102424444B - 一种原油电脱盐装置脱盐水除油的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种原油电脱盐装置脱盐水除油的方法及其装置，本发明利用离心萃取分离设备将原油电脱盐罐排出的换热后的脱盐水分离为油相和含盐污水；油相返回原油电脱盐装置再利用，含盐污水由泵增压送入下游装置。该装置可以将电脱盐脱盐水的含油量从几万甚至几十万ppm降至300ppm以下，同时可将回收油相的含水量控制在0.5％(V/V)以内，既确保了外排污水的达标，又实现了原油的回收利用。本发明的方法和装置具有除油效果好、回收原油含水率低、适用性强、操作范围宽、设备结构紧凑、运行费用低等优点。

Description

一种原油电脱盐装置脱盐水除油的方法及其装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种利用离心萃取分离设备脱除原油电脱盐装置脱盐水中油的方法。本发明还涉及该方法所用的装置。

背景技术

原油含盐对原油储运、加工、产品质量及设备等均造成很大的危害。因此原油在进行炼制之前，必须先进行脱盐。一方面，随着三次采油技术的被逐渐应用，采出液多为水包油乳状液或水包油与油包水交替出现的复杂乳状液。采油过程中大量注聚物、化学助剂的加入，使得原油脱盐脱水难度大大增加；另一方面，国内原油加工量的不断提高，进口高含硫重质原油的掺炼比例不断增加，进一步加剧了国内炼油企业原油重质化、劣质化的趋势。

原油的重质化和劣质化特别是乳化问题，造成电脱盐-蒸馏装置操作难度越来越大，尤其是电脱盐排水带油问题更为突出。电脱盐排水带油问题已成为国内炼油企业急待解决的一大难题，电脱盐装置脱盐水已成为炼油企业污水、污油的主要来源之一。近年来，国内几乎所有的炼油企业都出现了电脱盐装置脱盐水严重带油问题，所带来的直接后果就是大大增加了炼油厂重污油量和污水污油处理难度，污油回炼导致炼油装置操作不稳，而相应的环保问题也日益凸现。

目前，国内炼油企业污水处理仍普遍采用老技术。电脱盐装置脱盐水进入污水处理厂后与其它装置的污水一起，经过沉降、隔油、浮选、生化等技术处理，分离出的污油直接送入污油罐，经过脱水后送至焦化装置或注入原料油管线进行回炼；含盐污水则进入后续装置进一步处理。该装置占地面积大，经济效益较差，处理能力有限，抗冲击能力弱。当来水含油较多时，就会对装置造成很大的冲击，对罐区存储也会造成很大压力。此外，该技术油水分离效果差，难以对电脱盐装置脱盐水进行有效分离。随着重质、劣质原油掺炼比例不断提高，含油污水乳化程度加剧，该装置已不能满足清洁生产要求。

发明内容

本发明利用离心萃取分离设备对原油电脱盐装置脱盐水进行油水分离，回收原油，降低污水含油量，减轻污水处理厂的压力，解决了现有技术存在的问题。

本发明的技术思路是：炼油企业普遍采用的老技术，即“沉降、隔油-浮选-生化”，优点是造价较低，缺点是占地面积大，油水分离效果差，分离时间长，抗冲击能力弱，对污水中溶解油、乳化油和分散油不能有效去除。随着脱盐水中含油量的不断增加，该装置已不能满足清洁生产要求。离心萃取分离是近年发展起来的新型萃取分离技术，具有占地面积小、处理能力大、运转平稳、成本低、清洗维护方便等特点，由于离心力通常可达重力的几百倍，所以离心萃取分离设备分离能力强，特别适合处理两相密度差小、粘度大和易乳化的体系，如对于重力分相要求两相密度差大于0.1g/cm3，而对于离心萃取分离设备，两相密度差可以小至0.01g/cm3。对比重差较小或粘度大的体系，离心萃取分离设备很容易进行分离，而且分离时间短，分离效果好。采用离心萃取分离设备对原油电脱盐装置脱盐水进行油水分离，充分考虑到离心萃取分离设备操作范围宽、处理量大、效率高、效果好等优点。该设备可以取代现有技术中的重力沉降、隔油池等除油技术。

本发明提供的解决方案具体如下：

一种原油电脱盐装置脱盐水除油的方法，原油电脱盐罐排出的脱盐水通过换热器降温；降温后的脱盐水进入离心萃取分离设备，脱盐水被分离为油相和含盐污水；油相从离心萃取分离设备的轻相出口排入油相缓冲装置，最后由原油泵送入电脱盐装置再利用；含盐污水从重相出口排入污水缓冲装置，再经过增压、换热降温后送到下游处理装置。

上述离心萃取分离设备是通过离心力进行分离的设备，为本技术领域所公知的常用装置。离心萃取分离设备的结构特点及原理可参阅中国专利ZL 96250989.2、ZL 200720103434.X等，但不以此为限。以ZL200720103434.X为例，该离心萃取分离设备，包括上盖、萃取器外壳、转鼓和电机：所述的上盖内嵌式盖在萃取器外壳上；所述的转鼓安装在萃取器外壳的中心，萃取器外壳反口在转鼓上，转鼓通过转轴与电机联动；所述的萃取器外壳与转鼓外壳之间设有重相收集环和轻相收集环，重相收集环与萃取器外壳的上盖之间的萃取器外壳上设有重相出口，重相收集环和轻相收集环之间的萃取外壳上设有轻相出口，轻相收集环与萃取器外壳底部之间的萃取器外壳上设有进口。

该方法具体包括；原油电脱盐罐10排出的脱盐水通过换热温度降到50～100℃；降温后的脱盐水进入离心萃取分离设备6，脱盐水被分离为油相和含盐污水；油相从离心萃取分离设备6的轻相出口排入油相缓冲装置2，最后由原油泵7送入电脱盐装置再利用；含盐污水从重相出口排入污水缓冲装置3，再经过增压、换热降温后送到下游处理装置。

进一步，上述的进入离心萃取分离设备的脱盐水的温度为50～100℃。

进一步，上述进入离心萃取分离设备的脱盐水的含油浓度为0.02％～80％(V/V)。

上述离心萃取分离设备工作转速原则上没有特殊限定，可通过变频器来调节，该技术领域的普通工程师可以根据实际生产作出灵活的符合需要的选择。

本发明还提供了一种实现上述方法的装置，包括：

用于脱盐水与脱硫水换热的换热器1，包括一脱盐水入口和一脱盐水出口；

用于脱盐水除油的离心萃取分离设备6，该离心萃取分离设备6设有一入口、一轻相出口和一重相出口，其入口同前述换热器的脱盐水出口相连通；

用于油相缓冲的油相缓冲装置2，包括一油相入口和一油相出口，其油相入口同前述离心萃取分离设备6的轻相出口相连通；

用于含盐污水缓冲的污水缓冲装置3，包括一污水入口和一污水出口，其污水入口同离心萃取分离设备6的重相出口相连通。

本发明还提供了一种实现上述方法的装置一种使用了前述的除油装置的原油电脱盐装置，包括含有一原油入口和一原油出口的原油泵7，含有一原油入口、一脱后原油出口和一脱盐水出口的电脱盐罐10，原油泵7的原油出口同电脱盐罐10的原油入口相连通，其特征在于，所述油相缓冲装置2的油相出口同原油泵7的原油入口相连通。

进一步，所述原油泵7和电脱盐罐10间还串联有用以将原油加热的预热器8和混合器9。

进一步，所述污水缓冲装置3的污水出口同一输送装置4连通以便输送至下游处理装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(a)采用离心萃取分离设备来分离原油电脱盐装置脱盐水中的油，分离效果好，分离速度快，克服了现有技术中的问题。

(b)实现了电脱盐装置脱盐水的就地除油和原油的回收利用，生产装置结构简单，操作范围宽，抗冲击能力强，适用性强，适合在石油化工行业推广应用。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的装置流程图，其中：

1-换热器  2-油相缓冲罐  3-污水缓冲罐  4-水泵  5-换热器  6-离心萃取分离机  7-原油泵  8-预热器  9-混合器  10-电脱盐罐

具体实施方式

下面结合具体实例，进一步阐明本发明的内容。

如图1所示，注过破乳剂的原油由原油泵(7)送到预热器(8)，中途注入脱硫水；油水混合物在预热器(8)加热到110～140℃，之后进入混合器(9)充分混合；最后混合物进入电脱盐罐(10)进行电脱盐，形成脱后原油和脱盐水；脱后原油由电脱盐罐(10)上部的脱后原油出口排出进入下游装置，脱盐水从电脱盐罐(10)下部的脱盐水出口排出；电脱盐罐(10)排出的脱盐水通过换热器(1)降温到50～100℃；随后进入离心萃取分离机(6)，脱盐水被分离为油相和含盐污水；油相从离心萃取分离机(6)的轻相出口排入油相缓冲罐(2)，最后由原油泵(7)送入电脱盐装置再利用；含盐污水从重相出口排入污水缓冲罐(3)，经过泵(4)增压、换热器(5)降温后送到下游处理装置。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非注明，否则所有的份数为质量份数，所有的百分比为质量百分比。

实施例1

按前述的工艺流程进行原油电脱盐装置脱盐水除油，具体如下：

1.物料性质

脱盐水：流量为5t/h，温度为75℃，油含量20000ppm。

2.离心萃取分离机转鼓直径为300mm，电机转速为1800r/min。

3.含量测定方法

油含水量按照GB/T260-77石油产品水分测定法测定。

水含油量按照GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法测定。

4.应用效果

在经过离心萃取分离机处理以后，重相出***盐污水含油量为200ppm，除油效率达到了99％，轻相出口油相含水量小于0.5％(V/V)，达到了很好的油-水分离效果。

实施例2

按前述的工艺流程进行原油电脱盐装置脱盐水除油，具体如下：

1.物料性质

脱盐水：流量为2t/h，温度为75℃，油含量20000ppm。

2.离心萃取分离机转鼓直径为300mm，电机转速为1800r/min。

3.含量测定方法

油含水量按照GB/T260-77石油产品水分测定法测定。

水含油量按照GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法测定。

4.应用效果

在经过离心萃取分离机处理以后，重相出***盐污水含油量为150ppm，除油效率达到了99.25％，轻相出口油相含水量小于0.5％(V/V)，达到了很好的油-水分离效果。

实施例3

按前述的工艺流程进行原油电脱盐装置脱盐水除油，具体如下：

1.物料性质

脱盐水：流量为2t/h，温度为75℃，油含量12000ppm。

2.离心萃取分离机转鼓直径为300mm，电机转速为1800r/min。

3.含量测定方法

油含水量按照GB/T260-77石油产品水分测定法测定。

水含油量按照GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法测定。

4.应用效果

在经过离心萃取分离机处理以后，重相出***盐污水含油量为120ppm，除油效率达到了99％，轻相出口油相含水量小于0.5％(V/V)，达到了很好的油-水分离效果。

综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种原油电脱盐装置脱盐水除油的方法，其特征在于，原油电脱盐罐(10)排出的脱盐水通过换热温度降到50～100℃；降温后的脱盐水进入离心萃取分离设备(6)，脱盐水被分离为油相和含盐污水；油相从离心萃取分离设备(6)的轻相出口排入油相缓冲装置(2)，最后由原油泵(7)送入电脱盐装置再利用；含盐污水从重相出口排入污水缓冲装置(3)，再经过增压、换热降温后送到下游处理装置。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述进入离心萃取分离设备的脱盐水的温度为50～100℃。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述进入离心萃取分离设备的脱盐水的含油浓度为0.02％～80％，所述百分比为体积百分比。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述分离过程中设备的分离因数为100～500。

5.一种实现如权利要求1所述方法的原油电脱盐装置脱盐水除油装置，其特征在于，包括：

用于脱盐水与脱硫水换热的换热器(1)，包括一脱盐水入口和一脱盐水出口；

用于脱盐水除油的离心萃取分离设备(6)，该离心萃取分离设备(6)设有一入口、一轻相出口和一重相出口，其入口同前述换热器的脱盐水出口相连通；

用于油相缓冲的油相缓冲装置(2)，包括一油相入口和一油相出口，其油相入口同前述离心萃取分离设备(6)的轻相出口相连通；

用于含盐污水缓冲的污水缓冲装置(3)，包括一污水入口和一污水出口，其污水入口同离心萃取分离设备(6)的重相出口相连通。

6.一种使用了如权利要求5所述的除油装置的原油电脱盐装置，包括含有一原油入口和一原油出口的原油泵(7)，含有一原油入口、一脱后原油出口和一脱盐水出口的电脱盐罐(10)，原油泵(7)的原油出口同电脱盐罐(10)的原油入口相连通，其特征在于，所述油相缓冲装置(2)的油相出口同原油泵(7)的原油入口相连通。

7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述原油泵(7)和电脱盐罐(10)间还串联有用以将原油加热的预热器(8)和混合器(9)。

8.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述污水缓冲装置(3)的污水出口同一输送装置(4)连通以便输送至下游处理装置。

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