污油破乳脱水工业化试验

2022-09-11

将试验的污油大致分为三类:不同类别的污油其性质不同污油A:较干净, 初始水含量60%-70%, 密度0.9 g/cm3-1g/cm3;污油B:较干净, 初始水含量30%-40%, 密度0.9 g/cm3-1g/cm3, 之前切过水;

污油C:较脏, 初始水含量60%-70%, 污油中杂质含量较多, 密度>1g/cm3。 (如图1-3)

由图1-3污油处理前的显微照片可见:

污油A:水滴粒径较大, 数量较多;

污油B:水滴粒径较小且分布较散;

污油C:油中污物较多, 可能有污泥沙、浮渣、乳化物、胶质与沥青质等, 此种物质的增多, 将增大污油的表面张力, 加大含水污油的乳化程度, 产生稳定的含水乳化层。

由于污油性质不同, 获得最佳脱水效果时的声学条件会不一样。

1 污油A的处理

超声连续方式作用下输出电压对污油A脱后含水率的影响选择实验条件为:沉降温度60℃, 沉降时间3天, 流速40t/h, 污油在超声罐内停留时间6-7min, 即超声辐照时间为6-7min, 污油流经超声处理罐的路线为下进上出, 即先经40k Hz超声作用, 再经20k Hz超声作用。 (如表1)

结论:超声连续方式作用下存在一个最佳电压值, 当20k Hz、40 k Hz超声输出电压分别为175V、200V时, 污油A脱后含水率达到最低为15.8%。

超声脉冲方式作用下脉宽对污油A脱后含水率的影响

选择实验条件为:沉降温度60℃, 沉降时间24h, 流速40t/h, 污油在超声罐内停留时间6-7min, 即超声辐照时间为6-7min, 污油流经超声处理罐的路线为下进上出, 即先经40k Hz超声作用, 再经20k Hz超声作用。 (如表2)

结论:超声脉冲方式作用下, 随着脉宽增加, 污油脱后含水率下降, 当脉宽为15ms时, 污油A脱后含水率达到最低为2.13%。

超声脉冲方式作用下超声周期对污油A脱后含水率的影响

对于污油A (较干净, 水含量60%-70%) , 采用超声脉冲方式作用, 考察超声周期变化对污油脱水效果的影响。周期的定义为超声一个振动时间与停振时间之和。

结论:超声脉冲方式作用下, 随着周期增加, 污油脱后含水率下降, 当周期为85ms时, 污油A脱后含水率达到最低为2.13%。

2 处理污油B

超声脉冲方式作用下周期对污油B脱水效果的影响

操作条件:超声波脉冲作用、周期85ms、脉宽15ms、流量40t/h、沉降温度60℃、沉降时间3天, 20k Hz超声波输出电压150V, 电流1.8A;40k Hz超声波输出电压225V, 输出电流0.8A。

结论:超声脉冲方式作用下, 随着周期增加, 污油脱后含水率下降, 当周期为85ms时, 污油B脱后含水率达到最低为13.2%。

超声脉冲作用方式下超声波输出电压对污油B脱水效果的影响

操作条件:超声波脉冲作用、流量40t/h、沉降温度60℃、沉降时间3天。

结论:超声脉冲方式作用下, 超声输出电压存在一个最佳值, 当20k Hz、40 k Hz超声输出电压分别为200V、270V时, 污油A脱后含水率达到最低为15.1%。

3处理污油C

操作条件:

M1为超声波单独作用:污油处理量300吨、脉冲作用、周期85ms、脉宽15ms、流量40t/h、沉降温度60℃、沉降时间3天, 20k Hz超声波输出电压150V, 电流1.8A;40k Hz超声波输出电压225V, 输出电流0.8A。污油脱后含水率降至52.87%, 脱水效果很不理想。

M2为破乳剂单独作用:污油处理量300吨, 沉降温度60℃, 沉降时间3天, 破乳剂用量600kg。脱后含水率降至12.53, 破乳剂有一定的效果。

M3为超声波和破乳剂联合作用:污油处理量300吨、破乳剂用量80kg、超声波脉冲作用、周期85ms、脉宽15ms、流量40t/h、沉降温度60℃、沉降时间3天, 20k Hz超声波输出电压150V, 电流1.8A;40k Hz超声波输出电压225V, 输出电流0.8A。脱后含水率降至9.28, 超声破乳剂联合作用, 脱水效果较好。

结论:

a.污油C超声沉降后发现含较多的切水不好的乳化层, 这是由于污油C含杂质、泥沙、沥青质较多, 比重比水大, 难以分离;

b.可在超声处理时加一定量的污油专用破乳剂直接破乳脱水。超声可以强化破乳剂的微分散, 大大提高破乳剂作用, 并显著减少破乳剂的用量。

c.污油沉降罐内含水率随着高度有梯度变化, 需要进行分质处理, 上中层污油含水率较低, 可以直接回炼。下层因含杂质较多, 油水界面张力较大, 需加入一定量破乳剂与超声波联合作用。

3 结语

3.1 污油A、污油B可归并为较干净类的污油, 可使用脉冲超声处理, 其最佳操作条件为:20k Hz超声输出电压150V电压、输出电流1.8A, 40k Hz超声输出电压225V电压、输出电流0.8A, 流速40t/h, 超声辐照时间 (污油在罐内停留时间) 6min, 沉降温度60℃, 沉降时间3天, 污油流经超声处理罐的方式为下进上出, 即先经40k Hz超声作用再经20k Hz超声作用, 污油脱后含水率可降至2.13%。

3.2 对于含泥浆、胶质、沥青质等杂质较多的污油C, 可添加适量的专用破乳剂, 与超声联合作用, 能达到较理想的脱水要求。

摘要：在炼油生产过程中, 含水污油乳化一直影响着污油的回炼加工。本文介绍了利用超声波对污油破乳脱水的方法。目前处于工业试验阶段, 如果应用于实际生产, 仍需进一步改进。

关键词：炼油,污油,破乳,脱水,超声波