CN109970146B - 一种处理含油废水的油水分离剂及其在原油电脱盐排水处理中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种处理含油废水的油水分离剂，以质量份数计，包含乙二醇二叔丁醚100份、平均分子量800‑1300的聚异丁烯30‑80份、丙二醇二醋酸酯20‑60份、α‑吡咯烷酮5‑20份；适用于处理水包油型的含矿物油、生物油脂废水。尤其适用于原油如高酸劣质原油、重劣质原油添加较多破乳剂条件下电脱盐装置所排含油废水的处理，分离所得水相中的含油量可控制到150mg/L以下，所得油相的含水量可低于0.3m%，可泵入电脱盐后原油去常减压装置正常加工。

Description

一种处理含油废水的油水分离剂及其在原油电脱盐排水处理 中的应用

技术领域

本发明属废水处理领域，具体涉及一种处理含油废水的油水分离剂及其在原油电脱盐排水处理中的应用。

背景技术

深度电脱盐是处理原油所含盐份的基本方法，在高压电场和加热条件下，辅以破乳剂、超声波等手段，通过一次或多次注入如2-5%的水将原油中所含盐份洗入水中，之后进行油水分离，同时控制处理后原油的含水量和排水的含油量。通过深度电脱盐工艺，一般可将原油处理至含盐量低于3mg/L、含水量低于0.2%，所排废水的含油量可控制到150mg/L以内。操作正常时，电脱盐所排废水的含油量较低，送往污水处理装置可进行正常的隔油-浮选-生化工艺处理。

但由于原油条件的波动和复杂性、电脱盐操控调节手段的有限性和滞后，很多炼油厂的电脱盐装置经常有大量含油量远超150mg/L的废水排出，有时排水含油量甚至可达到10%左右，将此高含油废水掺混到电脱盐注水中返回电脱盐处理通常效果有限，或者会造成电脱盐后原油含盐含水不达标的问题。这种含油量较高的电脱盐废水，送往污水装置处理时会对隔油-浮选-生化工艺造成很大的冲击或者难于处理，经常造成废水堵库。另一方面，这种含油量较高的电脱盐废水在污水装置处理回收的废油，由于富集了其它废水中的复杂成分，通常不便直接作为常减压、催化裂化或焦化的原料利用，有的还难于输送。

因而，有必要开发一种处理这类高含油废水的技术，尤其是通过简单地混入油水分离剂而实现高效油水分离的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种处理含油废水的油水分离剂及其在原油电脱盐排水处理中的应用。

本发明处理含油废水的油水分离剂，以质量份数计，包含乙二醇二叔丁醚100份、平均分子量800-1300的聚异丁烯30-80份、丙二醇二醋酸酯20-60份、α-吡咯烷酮5-20份。

其中，所述聚异丁烯为平均分子量800的聚异丁烯和/或平均分子量1300的聚异丁烯，优选将二者混合使用，二者质量份数比例为100：（30-60）时较好；所述丙二醇二醋酸酯为1,2-丙二醇二乙酸酯。

其中，优选配比为乙二醇二叔丁醚100份、平均分子量800的聚异丁烯40份、平均分子量1300的聚异丁烯20份、丙二醇二醋酸酯40份、α-吡咯烷酮10份。

本发明的油水分离剂，通过将乙二醇二叔丁醚、聚异丁烯、丙二醇二醋酸酯、α-吡咯烷酮在容器中混配搅匀即可制备，可略加热。所得油水分离剂为稳定的乳液。

本发明的油水分离剂，适用于处理水包油型的含油废水，所述的油包括矿物油和生物油脂，其中矿物油包括原油、机油，生物油脂包括植物油脂和动物油脂；其在废水中易于分散、溶解和扩散，对所述油或油脂的破乳、融合能力很强，处理后油或油脂容易形成连续的油相。对含油量低于20%的含油废水，可按1L含油废水添加50-2000mg的量加入，或者按含油量的0.5-5m%加入，在水温20-150℃条件下操作，可获得较高的油水分离效果；其中分离油相所得处理后水中的含油量可控制到150mg/L以下乃至100mg/L以下，所得回收油的含水量可低于0.3m%乃至低于0.2m%。分离油相所得水相可达到清澈透明的水平。对于低温含油废水，其中的油或油脂为凝固态或高粘度的，可以先加入本发明的油水分离剂，将废水分成水相和富油相，富油相加热到油或油脂的熔融状态或低粘度水平再进一步油水分离，最终分离所得水相中的含油量可控制到150mg/L以下乃至100mg/L以下，所得油相的含水量可低于0.3m%乃至低于0.2m%。

本发明的油水分离剂，也是一种高效反破乳剂，尤其适用于原油如高酸劣质原油、重劣质原油添加较多破乳剂条件下电脱盐装置所排含油废水的处理，可将原油电脱盐含油废水很好地分离，分离所得水相中的含油量可控制到150mg/L以下乃至100mg/L以下，所得油相的含水量可低于0.3m%乃至低于0.2m%、含盐量低于3mg/L。所述电脱盐装置所排含油废水中油滴表面所含乳化成分和/或破乳剂成分，往往反而使油滴在水中稳定和难于碰撞融合。所述高酸劣质原油中含较多环烷酸盐，破乳和脱盐困难，重劣质原油脱盐条件苛刻，电脱盐废水的含油量容易超标；含油废水的水包油体系稳定，难于通过常规的沉降、离心方法进行油水分离。

本发明的油水分离剂用于原油电脱盐所排含油超标废水的处理，可直接利用如130-145℃的废水温度条件和利用废水缓冲储罐作为油水分离罐，基本不增加其它需要较多投资的设备或容器，还能对原油电脱盐装置的运行起到辅助和保障作用。优选采用两个或以上油水分离罐进行重力沉降分离油相和水相。对于积存的低温含原油废水，可以先加入本发明的油水分离剂，将废水分成水相和富油相，富油相加热到如80-150℃进行油水分离，最终分离所得水相中的含油量可控制到150mg/L以下乃至100mg/L以下，所得油相的含水量可低于0.3m%乃至低于0.2m%、含盐量低于3mg/L。

本发明的油水分离剂，可在注入废水后通过管道混合器即静态混合器，或机械搅拌等方式与废水混匀，再重力沉降分层或通过离心法进行油水分离，其中分离剂成分基本上进入油相，随回收油进一步利用，且基本不影响回收油的进一步加工。比如在处理原油电脱盐废水时所回收的油相，可泵入电脱盐后原油去常减压装置正常加工，在质量较差时也可送至催化裂化装置或焦化装置进行加工。本发明的油水分离剂不含无机物，没有灰分，通常仅占所回收原油量的0.5-5%，不影响常减压装置、催化裂化装置或焦化装置的操作和效果。

具体实施方式

以下通过实施例、对比例对本发明进行具体说明，但不构成对本发明的限制。

实施例1-10、对比例1-9

按表1的配比，分别制备实施例1-10、对比例1-9的油水分离剂；混配方法是在500ml烧杯中先加入配料量的乙二醇二叔丁醚、丙二醇二醋酸酯、α-吡咯烷酮，电动搅拌中加入平均分子量800的聚异丁烯，搅匀后再加平均分子量1300的聚异丁烯，继续搅拌至均匀，之后分别装入试剂瓶保存。

表1油水分离剂的配比，单位g

应用例1

取某高酸劣质原油电脱盐装置所排含油废水，含油量8.1g/L，其在室温或90℃放置5h不分层，不形成连续油相；在1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，加热到80℃并加入实施例1的油水分离剂230μl约200mg（按含油量的2.5m%加入），搅匀后置于80℃保温箱中放置2h，记录放置1h、2h时的油水分离情况，检测放置2h后水相的含油量。

按相同的方法，依次在18个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，分别加热到80℃并依次加入实施例2-10、对比例1-9的油水分离剂230μl 约200mg（按含油量的2.5m%加入，每个烧杯中只加一种油水分离剂），搅匀后置于80℃保温箱中放置2h，记录放置1h、2h时的油水分离情况，检测放置2h后水相的含油量。另在一个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，加热到80℃直接置于80℃保温箱中放置2h作为空白对照。

测试情况列于表2中，其中水相的含油量为距杯底20-30%液深处所取水样的含油量。

将实施例1-10油水分离剂处理废水所收集的连续油相各取5ml，混匀，测含水量0.18m%，测含盐量低于3mg/L。

表2 各油水分离剂对含油量8.1g/L原油电脱盐废水的80℃处理效果情况，加入量200mg/L

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应用例2

取某高酸劣质原油电脱盐装置所排含油废水，含油量46g/L，其在室温或90℃密闭放置3h不分层，不形成连续油相；在1000ml烧杯中，按应用例1的方法，依次在19个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，分别加热到90℃并依次加入实施例1-10、对比例1-9的油水分离剂570μl 约500mg（按含油量的1.1%加入，每个烧杯中只加一种油水分离剂），搅匀后置于90℃保温箱中放置2h，记录放置1h、2h时的油水分离情况，检测放置2h后水相的含油量。另在一个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，加热到90℃直接置于90℃保温箱中放置2h作为空白对照。

测试情况列于表3中，其中水相的含油量为距杯底20-30%液深处所取水样的含油量。

将实施例1-10油水分离剂处理废水所收集的连续油相各取10ml，混匀，测含水量0.23m%，含盐量低于3mg/L。

表3 各油水分离剂对含油量46g/L原油电脱盐废水的90℃处理效果情况，加入量500mg/L

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应用例3

取某重劣质原油电脱盐装置所排含油废水，含油量150g/L，其在室温或90℃密闭放置3h不分层、不形成连续油相；在1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，加热到90℃并加入实施例1的油水分离剂1700μl 约1500mg，搅匀后置于90℃保温箱中放置3h，记录放置2h、3h时的油水分离情况，检测放置3h后水相的含油量。

按相同的方法，依次在18个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，分别加热到90℃并依次加入实施例2-10、对比例1-9的油水分离剂1700μl 约1500mg（按含油量的1.0%加入，每个烧杯中只加一种油水分离剂），搅匀后置于90℃保温箱中放置3h，记录放置2h、3h时的油水分离情况，检测放置3h后水相的含油量。

测试情况列于表4中，其中水相的含油量为距杯底20-30%液深处所取水样的含油量。另在一个1000ml烧杯中加入该含油废水1000ml，加热到90℃直接置于90℃保温箱中放置3h作为空白对照。

将实施例1-10油水分离剂处理废水所收集的连续油相各取50ml测含水量都低于0.3m%，测含盐量都低于3mg/L。

表4 各油水分离剂对含油量150g/L原油电脱盐废水的90℃处理效果情况，加入量1500mg/L

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应用例4

在六个1000ml烧杯中分别加入应用例1-3所用三种含油废水各1000ml，每种含油废水各二杯，分别加热到80℃并加入实施例5的油水分离剂，搅匀后置于100L耐压反应釜的杯架中，油水分离剂加入量如表5所列；另在三个1000ml烧杯中分别加入该三种含油废水各1000ml，加热到80℃直接置于耐压反应釜的杯架中作为空白对照。所述九个烧杯外形尺寸相同，在耐压反应釜杯架中的烧杯底面处于相同的水平高度。放完烧杯后反应釜内注入80℃热水至与烧杯内液面齐平，关闭反应釜封盖，充高纯氮气至0.6MPa再泄压，重复充放高纯氮气六次置换空气后再充高纯氮气至0.6MPa，之后送电将反应釜内热水升温至140℃，恒温1h后断电开冷却水将反应釜内热水降温至80℃后泄压，打开反应釜封盖，取出九个烧杯。操作过程中，从第一个烧杯中废水开始加油水分离剂到反应釜内热水升温到140℃的时间为0.4h，从开冷却水到热水降温至80℃、泄压、开封盖、九个烧杯全部取出的时间为0.3h。

检查各烧杯内的油水分离情况，并对各油相、水相进行检测，结果列于表5。

表5 各油水分离剂对含油量8.1g/L、46g/L、150g/L原油电脱盐废水的140℃处理效果情况

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应用例5

在六个1000ml烧杯中分别加入应用例1-3所用三种室温含油废水各1000ml，每种含油废水各二杯，不加热，各加入实施例5的油水分离剂，搅匀，油水分离剂加入量如表6所列；另在三个1000ml烧杯中分别加入该三种含油废水各1000ml，不加热、不加油水分离剂作为空白对照。室温放置1h后检查各烧杯内的油水分离情况，其中未加油水分离剂的无可见变化；加入油水分离剂的上层形成富油相，富油相以下形成透明水相，将各杯中的富油相取出，分别置于小容量烧杯中加热到90℃并置于90℃保温箱放置1h后形成连续油相，油相上无沫，油相水相界面清晰，水相透明，分别对各油相、室温水相及90℃水相的合并水相进行检测，结果列于表6。

表6 各油水分离剂对含油量150g/L原油电脱盐废水的常温+90℃处理效果情况

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Claims (7)

1.一种处理含油废水的油水分离剂，以质量份数计，包含乙二醇二叔丁醚100份、平均分子量800-1300的聚异丁烯30-80份、丙二醇二醋酸酯20-60份、α-吡咯烷酮5-20份；所述油水分离剂适用于处理水包油型的含油废水；所述的油包括矿物油和生物油脂；对含油量低于20%的含油废水，将油水分离剂按1L含油废水添加50-2000mg的量加入，或者按含油量的0.5-5m%加入，油水分离处理温度为20-150℃。

2.如权利要求1所述的油水分离剂，其特征在于，所述聚异丁烯为平均分子量800的聚异丁烯和/或平均分子量1300的聚异丁烯。

3.如权利要求2所述的油水分离剂，其特征在于，所述平均分子量800的聚异丁烯和平均分子量1300的聚异丁烯，二者的质量份数比例为100：（30-60）。

4.如权利要求2所述的油水分离剂，其特征在于，包含乙二醇二叔丁醚100份、平均分子量800的聚异丁烯40份、平均分子量1300的聚异丁烯20份、丙二醇二醋酸酯40份、α-吡咯烷酮10份。

5.如权利要求1所述油水分离剂在原油电脱盐装置所排含油废水处理中的应用。

6.如权利要求5所述油水分离剂在原油电脱盐装置所排含油废水处理中的应用，其特征在于，所述原油包括高酸劣质原油、重劣质原油。

7.如权利要求6所述油水分离剂在原油电脱盐装置所排含油废水处理中的应用，其特征在于，在原油电脱盐所排含油废水的130-145℃温度条件下进行油水分离处理操作。