劣质原油电脱盐切水除油及污油减量的处理方法及装置
阅读：333发布：2020-06-18
专利汇可以提供劣质原油电脱盐切水除油及污油减量的处理方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种劣质 原油 加工过程中电脱盐切 水 除油的方法，该方法包括：利用离心萃取分离设备将电脱盐切水和 轻质原油 混合，并分离为油相和含盐污水；回收油相进入初馏塔或延迟焦化装置， 净化 后污水进入隔油池。本方法可使净化污水的含油浓度控制在300ppm以下，同时可将回收油相的含水率控制在0.1%(V/V)以内，含盐率控制在5mg/L以内，既降低了污 水处理 成本，又实现了污油的 回收利用 。本发明还提供了一种电脱盐切水除油装置。本发明的方法和装置对电脱盐切水进行了有效除油并使污油回收利用，具有适用性强、设备紧凑、运行 费用 低等优点。，下面是劣质原油电脱盐切水除油及污油减量的处理方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种电脱盐切水除油及污油减量的处理方法，该方法包括：步骤1：劣质原油的电脱盐切水和占其体积分数0.5%～5%的轻油分别进入离心萃取分离设备进行混合及离心分
3 3
离，所述轻油的密度为750kg/m~850kg/m;步骤2：分离出来的水直接进入隔油池，分离出来的油相通过泵提升进入初馏塔或延迟焦化装置。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述进入离心萃取分离设备的轻油为汽油、柴油、煤油或者其混合物。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述进入离心萃取分离设备的轻油和电脱盐切水在离心萃取分离设备内混合，不需要其他的混合设施。
4.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电脱盐切水的温度为40～90℃。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：切水含油浓度在550ppm～20%体积百分比。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：注油量为电脱盐切水总流量的0.5%～
5%体积百分比。
7.一种如权利要求1所述处理方法使用的装置，其特征在于，该装置包括：
一用于电脱盐切水除油的离心萃取分离设备(6)，包括轻相入口、重相入口、轻相出口、重相出口；
一用于储存污油的缓冲罐(7)，包括一输入口和输出口；
一用于输送污油的泵(8)，包括一输入口和输出口；
其中，离心萃取分离设备(6)的轻相出口与缓冲罐(7)的输入口相连通，缓冲罐(7)的输出口和泵(8)的输入口相连通。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述离心萃取分离设备(6)的转筒转速为
500～3000rpm。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述的离心萃取分离设备(6)为依靠离心力进行分离的设备，为离心萃取分离器或液-液分离用离心机。
劣质原油电脱盐切水除油及污油减量的处理方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种处理方法及装置，尤其是一种劣质原油电脱盐切水除油及污油减量的处理方法及装置。
背景技术
[0002] 伴随石油需求的不断增长，世界原油资源正趋于劣质化。美国NPRA规定符合API3
度小于27（即密度大于0.883g/cm）、硫含量大于15％、TAN大于1.0mg KOH／g任何一项指标的原油，可称为劣质原油。劣质原油将成为未来新增的主要原油资源。但加工劣质原油给炼油企业带来很大困难，且由于油品质量要求日益严格，中国炼油企业面临着加工劣质原油和提高油品质量的双重压力。
度小于27（即密度大于0.883g/cm）、硫含量大于15％、TAN大于1.0mg KOH／g任何一项指标的原油，可称为劣质原油。劣质原油将成为未来新增的主要原油资源。但加工劣质原油给炼油企业带来很大困难，且由于油品质量要求日益严格，中国炼油企业面临着加工劣质原油和提高油品质量的双重压力。
[0003] 我国炼油厂电脱盐废水的污水排放执行GB 8978-1996《污水综合排放标准》排放标准，其中三级、二级、一级排放标准COD含量分别不能超过500mg/L、120mg/L、60mg/L，当废水中含油较多时会导致COD值高，因此一般炼油企业规定排放废水中含油不得超过300ppm。在原油加工过程中，当原油为优质品相时，其比重、粘度都较小，炼油企业生产运行平稳，电脱盐装置操作稳定，电脱盐切水含油较少，可以实现电脱盐切水达标排放。当原油为劣质品相时，由于劣质原油比重、粘度、硫和重金属含量都比较大，原油性质复杂多变，对炼油企业的生产运行、工艺控制都产生了极大的影响，首先是对电脱盐装置的冲击，原油的重质化、劣质化导致电脱盐设备操作波动较大，电脱盐切水含油量严重超标，含油可达几千ppm，严重时达到10%以上，分离困难，另外由于分离出的污油比重、粘度都很大，输送困难，易堵塞设备管道。若这些污水直接排入隔油池，一方面浪费原油资源，另一方面大大增加了炼油厂污油、污水处理难度和成本。因此，劣质原油加工过程中电脱盐切水除油具有十分重要的现实意义。
[0004] 目前，国内炼油企业仍普遍使用“老三套”技术进行污水处理，即“沉降、隔油—浮选—生化”，电脱盐切水进入隔油池后与其他装置的污水采用此技术处理，分离出的污油直接进入污油罐，经脱水处理后进入焦化装置或注入原料管线进行回炼。但是，由于污油罐只是靠重力沉降对污油脱水，脱水效果差，脱水后的污油含水量高，焦化装置只能处理一部分；若注入原料管线进行回炼，会引起电脱盐装置恶化，形成更多的污油。随着重质、劣质原油掺炼比例不断提高，含油切水乳化程度加剧，电脱盐装置排水含油量越来越高，很多企业难以达标排放，形成上万吨的污油，对罐区存储造成很大压力。因此，这些装置已不能满足清洁生产需求。
[0005] 为了解决电脱盐外排切水的带油难题，研究者们进行了大量卓有成效的工作。洛阳石化采用隔油和粗粒化结合的污水预除油设施，可除去电脱盐切水中的大部分浮油，回收的污油回注至电脱盐装置入口，实现良性循环，达到较显著的挖潜增效目的，但是，分离出来的污油含水较高(大于10%)。中国石化长岭分公司与中国石油大学(华东)合作，在电脱盐装置使用液-液旋流分离技术以降低电脱盐装置切水的油浓度，但该技术的最大问题是：分离出来的污油中含水高达80-90％，而且，当进水含油量较高时(含油大于5%)难以保证分离效果，不适用于劣质原油加工。当前的处理技术分离出来的污油均存在含水量高的问题，难以送入初馏塔或延迟焦化装置进行回炼，只能进行储存，形成大量难以处理的重质污油。
[0006] 华东理工大学已成功利用离心萃取技术解决了优质原油切水带油的难题，可使分离出的废水中含油量小于300PPM。但该技术不适用于劣质原油的加工，由于劣质原油粘度、密度都比较大，单纯利用离心萃取分离器分离出的污油输送困难，易堵塞萃取器的轻相堰、轻相出口等处，使装备运行一段时间后污油堆积、无法及时从设备中排出，严重时可造成污油反混，使分离难以进行，因此单纯的利用离心萃取技术已不能解决劣质原油电脱盐切水含油问题。
[0007] 因此，炼油企业迫切需要开发出能彻底地、有效地并且适合长周期 运行的适用于劣质原油的电脱盐切水处理技术。
发明内容
[0008] 针对劣质原油加工过程中电脱盐切水含油较多，污油密度和粘度很大，与水相分离困难，且分离出的污油易堵塞轻相堰、轻相出口及输送管道的难题，本发明提出一种“油洗”的新方法，即将电脱盐含油切水与轻油混合，使劣质重油和轻油溶解结合形成低密度、低粘度的油品，再进行油水分离。本技术使污油减量，减轻了污水处理厂的压力，优化了劣质原油的加工技术和流程，解决了现有技术存在的问题。
[0009] 本发明的技术思路是：
[0010] 利用离心萃取分离技术对原油加工过程中产生的电脱盐切水进行油水分离。当原油品质较好时，直接使用离心萃取分离设备进行分离，本作者已有专利201110326436.6对此过程说明；当原油油品较差时，由于污油比重、粘度都较大，输送困难，使用离心萃取分离设备的过程中易出现堵塞问题，本发明提出“油洗”的新方法，即利用离心萃取分离器使用极少的轻油通过离心萃取器环隙间的湍流对电脱盐切水中的重质污油进行“油洗”之后再进行油水分离。电脱盐切水分离出的污油与原油性质相似，可送入初馏塔或延迟焦化装置，净化污水进入下游装置隔油池进行下一步处理。在离心萃取分离器里用“油洗”法对劣质原油加工过程中的电脱盐切水进行油水分离，不仅解决了污油堵塞离心萃取分离装置及输送管道的问题，而且可使进水水温大大降低，优化了劣质原油的加工技术和流程。该技术可以取代现有技术中的重力沉降、隔油池等技术。
[0011] 本发明提供的解决方案具体如下：
[0012] 原油电脱盐罐排出的电脱盐切水通过换热器(2)、空冷器(3)、水冷器(4)散热至40~45℃从重相入口进入离心萃取分离器(6)，轻油从轻相入口进入离心萃取分离器(6)，两相在离心萃取分离器(6)内混合后在离心力的作用下被分离为油相和净化污水，油相从离心萃取分离器(6)的轻相出口进入缓冲罐(7)，通过泵(8)提升后，和电脱盐脱后原油混合后进入初馏塔(9)；分离出的净化污水从重相出口直接进入隔油池(5)进行下一步处 理。
[0013] 上述的污水除油离心萃取分离器采用专利CN201020620262.5、CN200910055098.X等离心萃取分离装置结构，但不以此为限。以CN201020620262.5为例，该离心萃取分离设备包括位于顶部的电机，连接电机的传动装置，连接传动机构的转动轴，连接转动轴的上轴承和轴承座、以及下轴承和轴承座，内筒，外筒，位于内筒中的轻相堰及重相堰，位于外筒的轻相收集室、轻相出口、重相收集室、重相出口、轻相进口及重相进口，支座，位于支座底部的减震器以及位于外筒底部的底部叶片。
[0014] 进一步，上述的进入离心萃取分离器的电脱盐切水温度控制在40℃至45℃。 [0015] 进一步，上述的进入离心萃取分离器的脱盐水含油浓度为550mg/L～20%。 [0016] 上述离心萃取分离器工作转速原则上没有特殊限定，可根据实际的生产需要灵活调节，一般有效的工作转速为500rpm～3000rpm。
[0017] 本发明还提供了一种实现上述方法对劣质原油电脱盐切水除油的装置，包括： [0018] 用于对电脱盐切水进行除油的离心萃取分离器(6)，该离心萃取分离设备设有一轻相入口、一重相入口、一轻相出口和一重相出口，其重相入口与电脱盐罐(1)的切水口相连通；用于储存分离出来油相的缓冲罐(7)，其入口与离心萃取分离器(6)的轻相出口相连通；用于输送油相的泵(8)，其入口与油相缓冲罐(7)出口相连接。
[0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0020] 1、克服了现有的电脱盐切水除油方法和设备操作复杂、效果差等缺点，分离效果好，分离速度快，操作方便，适合长周期运转。
[0021] 2、开创性的提出了“油洗”法，油水分离温度可降低至40℃，分离出的污油中水含量可大幅度降低至0.1%，实现了劣质原油加工过程中电脱盐切水的就地除油和污油的回收利用，优化了劣质原油的加工技术和流程。
[0024] 1-电脱盐罐2换热器3-空冷器4-水冷器5-隔油池6离心萃取分离器7-缓冲罐8-泵9-初馏塔
具体实施方式
[0025] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明的内容。
[0026] 本发明开创性的提出了“油洗”法，将离心分离工艺应用于电脱盐切水的油水分离中，高效快速的回收了原油，降低了污水含油量，解决了现有技术存在的问题。 [0027] 下面结合具体实例，进一步阐明本发明的内容。
[0028] 图1示出了根据本发明一个实施方式的离心萃取分离器对劣质原油加工过程中电脱盐切水除油的流程。首先，电脱盐罐(1)出来的电脱盐切水经过换热器(2)、空冷器(3)、水冷器(4)后从重相入口进入离心萃取分离器(6)，轻油从轻相入口进入离心萃取分离器(6)，两相进入离心萃取分离器(6)内混合并进行分离，分离出的污油从离心萃取分离器(6)轻相出口排出，进入缓冲罐(7)，通过泵(8)的提升后进入初馏塔(9)；分离出的净化污水从重相出口排出，进入隔油池(5)。
[0029] 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，否则所有的份数为体积份数，所有的百分比为体积百分比。
[0030] 实施例1
[0031] 按前述的工艺流程进行电脱盐切水除油，其中
[0032] 1.物料性质
[0033] 脱盐污水：流量为2t/h，温度为40℃，水密度1000kg/m3，油密度945kg/m（3 20℃），2
油黏度为303mm/s(50℃)，油含量5000ppm
油黏度为303mm/s(50℃)，油含量5000ppm
[0035] 2.离心萃取分离器转鼓直径为350mm，电机转速为800rpm。
[0036] 3.含量测定方法
[0037] 油含水量按照GB/T 8929-2006石油产品水分测定法测定；
[0038] 油含盐量按照SY/T 0536-2008原油盐含量测定法测定；
[0040] 4.应用效果
[0041] 经过离心萃取分离器处理之后，净化水含油量为50ppm，除油效率达到了99%，含盐量为2mg/L，轻相出口污油含水量为0.05%，各主要指标良好，与原油性质相似，可以回注至初馏塔，减少原油浪费。
[0042] 实施例2
[0043] 1.物料性质
[0044] 脱盐污水：流量为2.5t/h，温度为40℃，水密度1000kg/m3，油密度950kg/m32
（20℃），油黏度为290mm/s(50℃)，油含量1%(V/V)轻油：煤油，流量为0.025t/h，密度为
3
800kg/m（20℃）
（20℃），油黏度为290mm/s(50℃)，油含量1%(V/V)轻油：煤油，流量为0.025t/h，密度为
3
800kg/m（20℃）
[0045] 2.离心萃取分离器转鼓直径为450mm，电机转速为1500rpm。
[0046] 3.含量测定方法
[0047] 油含水量按照GB/T 8929-2006石油产品水分测定法测定；
[0048] 油含盐量按照SY/T 0536-2008原油盐含量测定法测定；
[0049] 水含油浓度按照GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法测定。
[0050] 4.应用效果
[0051] 经过离心萃取分离器处理之后，净化水含油量为200ppm，除油效率达到了99.8%，含盐量为3mg/L，轻相出口污油含水量为0.1%，各主要指标良好，与原油性质相似，可以回注至初馏塔，减少原油浪费。
[0052] 实施例3
[0053] 1.物料性质
[0054] 脱盐污水：流量为3t/h，温度为45℃，水密度1000kg/m3，油密度935kg/m（3 20℃），2
油黏度为300mm/s(50℃)，油含量5%(V/V)
油黏度为300mm/s(50℃)，油含量5%(V/V)
[0055] 轻油：柴油，流量为0.06t/h，密度为850kg/m3（20℃）
[0056] 2.离心萃取分离器转鼓直径为500mm，电机转速为2000rpm。
[0057] 3.含量测定方法
[0058] 油含水量按照GB/T 8929-2006石油产品水分测定法测定；
[0059] 油含盐量按照SY/T 0536-2008原油盐含量测定法测定；
[0060] 水含油浓度按照GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法测定。
[0061] 4.应用效果
[0062] 经过离心萃取分离器处理之后，净化水含油量为500ppm，除油效率达到了99%，含盐量为4mg/L，轻相出口污油含水量为0.1%，各主要指标良好，与原油性质相似，可以回注至初馏塔或延迟焦化装置，减少原油浪费。
[0063] 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。
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