趙波銳 姜英男 吳躍朋 王斌 仝珍珍
摘 要:針對新疆某油田污水系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣,室內(nèi)開展熱化學+離心脫水濃縮實驗,確定了最佳的脫水參數(shù),該工藝流程簡單,具備現(xiàn)場實施的可行性。
關鍵詞:浮渣;熱化學;離心;脫水率;濃縮
0 前言
油田集中處理站污水處理系統(tǒng)來水含油量高,特別是稠油污水處理前投加反相破乳劑,導致調(diào)儲罐頂部聚集大量的浮渣(類似含油污泥),由于其含有較多的微細固相物質,如膠質包裹物、高分子懸浮物度、原油中有機酸被氧化產(chǎn)物等,這些物質吸附在油水界面上,造成油水乳狀液穩(wěn)定性大幅度提高[1],給浮渣濃縮減量帶來很大困難。針對這部分浮渣主要有兩種處理辦法,一是按一定比例摻入到采出液中,存在比例不好控制,往往導致正常原油脫水系統(tǒng)癱瘓[2];二是按照含油污泥交給第三方處理,存在成本高。本文從擬從“熱化學+離心脫水”工藝進行浮渣濃縮處理研究與探討,目的在于確定高效經(jīng)濟的浮渣濃縮處理工藝。
1 實驗部分
1.1 實驗材料與主要設備
新疆某油田浮渣:w/o、o/w型混合乳液,含水92.4%,
含油6.66%,含固相雜質0.94%。精密恒溫水浴槽,德國Julabo公司;YDX型原油含水試驗儀,山東鄴城永興儀器廠。
1.2 實驗設備
熱化學脫水室內(nèi)試驗方法:參照SY/T 5281-2000 《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》。即向脫水瓶中加入50mL浮渣,在水浴鍋中恒溫至試驗溫度,加入定量脫水劑并混勻,靜置沉降一定時間后,記錄脫出水的體積,計算脫水率。
熱化學+離心脫水室內(nèi)試驗方法:向離心杯中加入恒溫至試驗溫度的浮渣100mL,加入定量脫水劑,混勻,離心,再于試驗溫度下靜置沉降一定時間,記錄脫出水的體積,計算脫水率。
2 結果與討論
2.1 脫水劑類型的確定
室內(nèi)選用不同類型聚丙烯酰胺、破乳劑對浮渣上層和浮渣下層進行脫水效果評價,脫水溫度80℃,脫水時間60min,結果見表2。表中1#-4#藥劑為陰離子型聚丙烯酰胺,5#-9#為陽離子聚丙烯酰胺,10#為非離子型聚丙烯酰胺,11#-12#為破乳劑。
由表1可以看出,不加藥的情況下,浮渣脫水率僅為1.1%,表現(xiàn)出極強的穩(wěn)定性。對比不同類型藥劑的作用效果,9#藥劑優(yōu)于其他藥劑,浮渣脫水率達到45.8%,對應的浮渣濃縮度為42%,這主要是由于浮渣中所含的固相雜質帶負電荷[3],而陽離子聚丙稀銑胺同負電荷架橋、吸附、聚并,釋放出原本被吸附的水分。
2.2 脫水劑濃度的確定
圖1為80℃、不同濃度9#藥劑對浮渣的脫水效果??梢钥闯鲭S著加藥濃度的增加脫水效率遞增,濃度增至50mg/L以后,脫水率增長趨勢均趨于平緩,<50mg/L時存在界面不整齊,故最優(yōu)濃度宜選用50mg/L。
2.3 脫水溫度的確定
80℃,9#藥劑加藥濃度50mg/L,考察不同溫度對浮渣脫水效果的影響,結果如圖2所示。
可以看出,隨著脫水溫度的升高脫水效率持續(xù)增大,但考慮到現(xiàn)場溫度接近80℃,在繼續(xù)升高脫水溫度帶來成本增加,故建議脫水溫度保持80℃為宜。
2.4 脫水時間的確定
9#脫水劑濃度50mg/L、脫水溫度80℃、考察不同脫水時間對浮渣脫水效果的影響,結果見表2。
可以看出,脫水時間增至60min時,浮渣脫水率52.3%,
超過60min后脫水率幾無變化。為此,脫水時間宜選用60min。至此,針對新疆某油田的浮渣,最佳的熱化學脫水參數(shù):9#藥劑加藥濃度50mg/L,脫水溫度80℃,脫水時間60min,對應的脫水率達到52.3%。
2.5離心脫水時間的確定
考慮到油田現(xiàn)場配備的工業(yè)離心機轉速通常為2000r/min,影響離心效果的因素主要進液量大?。x心時間),故室內(nèi)考察離心時間對熱化學沉降后的浮渣脫水率的影響,結果見表3。
可以看出,當轉速為2000r/min時,經(jīng)過熱化學脫水后的浮渣進行離心,脫水率從45.8%增到到82.8%,對應的濃縮比為76%。且隨著離心時間的增加脫水率遞增,但變化幅度不大,故建議控制在3min以內(nèi)。
3 結論
新疆某油田污水系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣油水穩(wěn)定性強,屬于與w/o、o/w型混合乳液,含水92.4%,含油6.66%,含固相雜質0.94%,對其進行熱化學+離心脫水實驗,得到最佳的脫水參數(shù)為:9#陽離子聚丙烯酰胺,加藥濃度50mg/L,脫水溫度80℃,脫水時間60min,對應的脫水率達到52.3%,對熱化學沉降后的浮渣于2000r/min下離心3min,脫水率達到82.8%,對應的濃縮比為76%。
參考文獻:
[1]王瑞,唐曉東,蘇旭等.遼河油田老化油破乳脫水實驗研究[J].特種油氣藏,2010,17(6):100-102.
[2]王卓飛,阮林華,王連生等.新疆油田老化油處理工藝技術研究[J].內(nèi)蒙古石油化工,2010(19):149-150.
[3]孫森,李擁軍,伍三志等.老化油破乳技術研究[J].新疆石油科技,2009,19(2):40-43+47.
作者簡介:
趙波銳(1988- ),女,新疆科力新技術發(fā)展有限公司,從事油田化學品的應用研究。