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        一種原油脫水新技術(shù)的研究與應(yīng)用

        2017-05-12 09:36:03王澤中石油遼河油田分公司遼寧盤錦124010
        化工管理 2017年13期
        關(guān)鍵詞:型管遼河油田旋流器

        王澤(中石油遼河油田分公司, 遼寧 盤錦 124010)

        一種原油脫水新技術(shù)的研究與應(yīng)用

        王澤(中石油遼河油田分公司, 遼寧 盤錦 124010)

        本文介紹一種新型的原油脫水技術(shù),其具有技術(shù)先進、工藝簡約、投資少、占地空間小的優(yōu)勢,可以大幅度降低就地脫水回用的工程造價。該技術(shù)將重力沉降脫水與旋流器脫水結(jié)合起來,其中又附帶有偏心梯型管裝置,能夠更快更高效的進行原油預(yù)脫水,從而開辟出一條解決困擾油田公司生產(chǎn)及經(jīng)營難題的新途徑。

        脫水技術(shù);旋流器;研究;應(yīng)用

        1 遼河油田目前普遍脫水方式分析

        1.1 熱化學(xué)沉降脫水技術(shù)

        熱化學(xué)沉降脫水技術(shù)的決定因素包括破乳劑的性能、脫水的溫度、沉降的時間。為了保證脫水效果最佳,破乳劑的量比可能會增加,脫水溫度要控制在90℃以上,并且需要沉降時間較長,因此耗能較大。

        1.2 電化學(xué)脫水技術(shù)

        電化學(xué)脫水技術(shù)是將原油乳狀液置于高壓電場中,在高壓電場作用下,削弱水滴界面膜的強度,促進水滴之間的碰撞,使其發(fā)生變形、聚結(jié)而形成大水滴,然后借重力從油中分離出來。但由于電脫水器耗電量較大,并且設(shè)備空間有限,短時間內(nèi)不能處理大量原油脫水,同時電氣設(shè)備安全隱患較高。

        2 新型脫水方式的研究與實施

        脫水原理及設(shè)備結(jié)構(gòu) (1)脫水機理。采用兩級梯型偏心管+旋流器+復(fù)合脫水罐的組合預(yù)脫水工藝,利用重力沉降、粗?;?、氣浮的原理進行油水分離。(2)設(shè)備原理及結(jié)構(gòu)。①偏心梯型管。采取“管中套管、管中割縫、偏心放置”的結(jié)構(gòu),如圖1所示。工作原理:混合液從上內(nèi)管3進入,其中的低密度原油在上部向前流出,高密度水→立管6中→下內(nèi)管縫8→進入下內(nèi)管7后向前流出后進水罐。此時因下內(nèi)縫8處的環(huán)空截面積較小,可防止進入下內(nèi)管中的水帶油。②旋流器。八組小直徑柱形旋流器中存在著碰撞聚結(jié)及旋流聚結(jié),足以使乳化液中的小油滴聚并成大液滴,使分散相轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相,有利于進行沉降除油。③復(fù)合脫水罐。利用污水中原本就溶解的天然氣在復(fù)合脫水罐中減壓后,急速降壓使液體中的溶解氣析出后產(chǎn)生的氣浮作用,極大地減少了乳化油和積雜密度進而凈水,是提高污水處理效率的技術(shù)突破。

        3 工藝流程及實施情況

        圖1

        (1)工藝流程 ①二級串聯(lián)梯型管路脫水器。由通徑為325 mm管線焊接而成,分成二級,每級長約8米,立管高約1米,每隔1.5米設(shè)置一根,依靠重力進行預(yù)脫水。②柱型旋流器組。由8根直徑50mm柱型管并聯(lián)組成,由于小管徑旋流較高的轉(zhuǎn)數(shù)產(chǎn)生較大的離心力,有利于發(fā)揮破乳劑作用,將乳化液中的小液滴聚并成大液滴,實現(xiàn)快速分離。③復(fù)合脫水罐一臺。

        (2)實施情況 ①超稠油不加藥脫水效果試驗。通過各級脫水系統(tǒng),使得最末端復(fù)合罐脫出污水含油率在0.5%左右。②超稠油加藥脫水效果試驗。在梯型管與旋流器同時加正相破乳劑時,終端污水含油率最好的情況是1000~1500mg/l左右,但此時總體加藥量已經(jīng)很高。

        與此形成鮮明對比的是:經(jīng)過加藥模式篩選,只在二級出水管后進旋流器前加反相破乳劑,能夠達到最好的除油效果。

        4 實施效果

        在現(xiàn)場來液量約3600方/天,含水80%左右情況下,本工藝可以實現(xiàn)脫出污水2000方左右、污水含油率小于500mg/l,積雜小于1000mg/l的指標要求。

        5 創(chuàng)新點與關(guān)鍵技術(shù)

        管式脫水工藝創(chuàng)新提出“漏、粘、浮”技術(shù)思路及“偏心管束、旋流粗?;?、自身氣浮”工藝組合。形成了即保證脫水裝置小型化,又保證脫水質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。

        (1)流態(tài)理論 根據(jù)流態(tài)理論,利用偏心管束“管中套管、偏心放置、管中割縫”的特殊結(jié)構(gòu)可防止油水分離過程中產(chǎn)生竄流,降低重力沉降表面負荷,提高沉降效率,使其發(fā)揮出重力沉降罐或斜板除油罐的功能。

        (2)浮選理論 根據(jù)浮選理論,利用氣浮管減壓作用,使污水中的溶解氣析出微氣泡,進一步凈水除油,起到小型浮選機的作用。利用自身溶解的天然氣進行氣浮除油,是污水凈化工藝的技術(shù)突破。

        6 可行性效益分析及應(yīng)用

        (1)效益分析 此脫水工藝存利除弊地集三種分離方法為一體,較粗?;蛛x法簡單,較旋流器分離法易控,較熱化學(xué)沉降法高效,具有技術(shù)先進、工藝簡單、占地面積小、工程投資少、運行成本低特點,可大幅度降低目前分離設(shè)施的工程造價并減少運行成本。

        (2)新型預(yù)水工藝的適用性 ①處理規(guī)模不限,可用管徑或多管并聯(lián)方式調(diào)節(jié)處理量。②安裝場地不限,可根據(jù)現(xiàn)場情況因地制宜的進行場地布局。③來液含水不限,含水高、游離水多,則可脫出的水多。④來液溫度不限。⑤油品性質(zhì)不限。(6)可脫出總水量60%以上的污水,脫出的污水含油小于500mg/L;積雜小于1000mg/L。

        [1]張平,鄭潔,白劍鋒.原油脫水技術(shù)探討[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量, 2012,(05).

        [2]劉立鑫.原油脫水淺析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量, 2012,(01).

        [3]張曉華.原油脫水技術(shù)研究進展[J].化工科技,2009,(05).

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