高含水原油旋流预脱水及污水除油试验与研究_刘树亮
专题研究
高含水原油旋流预脱水及污水除油试验与研究
刘树亮
(胜利油田有限公司规划计划处)
吕成魁 鞠 武 (胜利油田有限公司东辛采油厂)
摘要 为处理含水率 90%的高含水原油,将两级液-液旋流器串接,在东辛采油厂辛二接转站进行了旋流预脱水和污水除油一体化现场试验。通过改进旋流器结构和优化试验参数,在处理量为4~6m3/h的小型改进装置上初步达到了预期目标。随后开展了一体化工艺的工程应用及配套研究,通过在辛二接转站一期和二期示范工程的实施,最终实现了中石油集团公司提出的技术攻关目标:两级旋流器处理后的原油含水率 30%;污水含油 30mg/L。
主题词 含水原油 液-液分离 污水 除油 试验
引 言
近几年来,各大油田陆续进入高含水或特高含水开发阶段,采出液含水率逐年上升,地面集输及污水处理能力明显不足,且目前高含水原油及污水处理常规工艺流程存在着占地面积大、投资多、液体停留时间长、处理效率低等问题而不能满足开发高含水油田的需要。同时,海上油田的开发建设也对油、水处理工艺提出了新的要求。液-液旋流分离技术的出现,成为现阶段油田地面工程应用新工艺和新技术的热点之一。
目前,国内外对液-液旋流器的研究主要集中在分离理论、设备单体结构等方面,对液-液旋流一体化处理工艺及工程应用研究几乎接近空白。事实上,这种理论与实践的严重脱节现象,已在一定程度上制约着国内液-液旋流技术研究与应用水平的发展。笔者从加强液-液旋流器现场实液试验与工程应用研究的角度出发,主要论述液-液旋流一体化工艺现场试验和旋流示范工程应用中出现的问题及解决办法,以期促进国内液-液旋流技术研究与油田应用的广泛交流与合作。
一体化工艺现场试验
所谓高含水原油旋流预脱水及污水除油一体化工艺,就是利用两级液-液旋流器直接串接后,处理含水率90%以上的采出液的一种高效、短流程油水处理工艺。其工艺控制指标为:脱水后的油中含水率达到二段脱水要求( 30%);处理后的污水含油要求达到进入后续过滤器的进水水质要求( 30mg/L)。
这项试验工艺原理先进,属国内首创。但技术难度大,国外尚无成功的经验可资借鉴。为此,采取分阶段试验,在取得阶段成果的基础上,进行工程改造。在积累了丰富的试验及工程经验后,进行最后的攻关试验和工艺的完善与配套,最终达到中石油集团公司规定的上述目标。
1 试验场地及条件
试验场地:东辛采油厂辛二站。
试验条件:采出液进站温度65~70 ;采出液综合含水率90%;原油密度(20 )907 6kg/ m3;原油粘度74 62 10-6~118 10-6m2/s;采出水密度1048kg/m3;总液量10000t/d;采出水总
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2001年 第29卷 第9期石 油 机 械
刘树亮,工程师,生于1968年,1991年毕业于大庆石油学院采油工程专业,现从事产能建设投资计划管理工作。地址:(257000)山东省东营市。电话:(0546)8552243。
(收稿日期:2001-03-22;修改稿收到日期:2001-06-25)中国石油天然气集团公司 九五 科技攻关项目 液-液旋流分离技术 的部分研究内容。
矿化度57000mg/L 。
2 主导试验设备及性能参数
主导试验设备为预分离旋流油水分离器及污水除油旋流器。主要参数为:设计压力1 0MPa;工作压力0 5~1 0MPa;处理能力5~7m 3
/h;进出口压降0 2~0 6M Pa 。
3 试验流程
试验流程如图1所示,预分离旋流油水分离器与污水除油旋流器直接串接。图中虚线框内的为辛
二接转站原生产流程。
图1 高含水原油旋流预脱水及污水除油试验流程
1 两相分离器;
2 缓冲罐;
3 外输泵;
4 快泄过滤器;
5 增压泵;
6 预脱水旋流器(一级);
7 污水除油旋流器(二级);
8 核桃壳过滤器;
9 流量计
4 第一阶段现场试验及结果
1994年11月至1995年5月在辛二站进行了旋流预脱水单级试验。1995年4月,在辛三联合
站进行了旋流污水除油单级试验。1995年6~7月,在辛二接转站采用图1所示的试验流程进行了两级旋流器串接组合试验。试验结果:含水率大于90%的采出液经旋流一体化组合装置处理后,外输原油含水率为50%左右,污水含油小于50mg/L 。预脱水效果较好,脱水率达到90%,污水除油效率高达98%以上。
5 第二阶段小型改进装置现场试验
1998年3~7月,在第一阶段试验的基础上,为进一步提高旋流预脱水及污水除油工艺技术水平,达到总公司提出的旋流分离技术最终攻关目标,胜利设计院、江汉机械研究所通过结构和工艺参数优化,在东辛采油厂的密切合作下完成了4~6m 3
/h 小型改进装置在辛二站的现场试验,并达到了预期的目标。
本次试验条件与一期工程旋流器使用条件具有平行性,与生产旋流器并列运行。试验流程仍如图1所示。
预分离旋流器单机试验结果表明,单机分离性能均能满足油、水出口指标要求。但与除油旋流器串联试验时发现:由于受下游除油旋流器的影响,
预分离旋流器底流压力显著加大,压降减小,压差比、溢流率上升,且增加和减小的幅度大大超出既定范围,其分离性能仍不能满足油出口指标要求。另一方面,由于预分离旋流器自身的压降损失直接影响串联时除油旋流器的输入压力,决定着除油旋流器的工作状态,并最终影响除油旋流器的出水指标。因此,必须对预分离旋流器的结构参数进行适当调整,以满足串联条件下两级水力参数均最优。基于此认识,笔者在试验设计时,选择溢流油中含水率、工作压降及相应流量作为优化对象,底流污水含油浓度为约束条件。优化目标为:溢流油中含水率、工作压降最小化,流量最大化。通过结构调整试验,确定影响溢流油中含水率、工作压降、流量等关键因素。通过选择合适的结构组合,获得适于串联工艺的预分离旋流器。
(1)调整试验设计 在前期的试验研究过程
中,已初步确定影响预分离旋流器分离性能和水力特性的因素为:进口尺寸d i 、溢流孔径d o 、锥管锥角 、尾管直径d u 、尾管长度l u 。其中,l u 经前期多次反复试验证明影响很小。为了探索上述结构参数对溢流油中含水率的影响规律,找出其中的关键因素,进行了正交试验研究。为了简化试验,本次调整试验设计亦取定值。影响因素选择为:d i 、d o 、 、d u 。模型机选择C 型结构,选用L 9(34
)正交表,即4因素3水平共9次试验(表1)。根据L 9(34
)正交表表头设计原则确定的试验方案见表2。
表1 影响因素水平表
水平影 响 因 素
进口尺寸d i 溢流孔径d o
锥管锥角 尾管直径d u
1d i 1d o 1 1d u 12d i 2d o 2 2d u 23
d i 3
d o 3
3
d u 3
表2 试验方案
试验号进口尺寸d i 溢流孔径d o
锥管锥角 尾管直径d u
1d i 1d o 1 1d u 1
2d i 1d o 2 2d u 23d i 1d o 3 3d u 34d i 2d o 1 2d u 35d i 2d o 2 3d u 16d i 2d o 3 1d u 27d i 3d o 1 3d u 28d i 3d o 2 1d u 39
d i 3
d o 3
2
d u 1
(2)试验结果分析 根据表2的试验方案进行试验。试验过程中,记录进口流量及相应的压降,测
10 石 油 机 械2001年 第29卷 第9期
试溢流油中平均含水率、底流水平均含油指标。试验数据由计算机分析处理,测试结果列入表3。
表3 试验结果汇总
试验号溢流平均含水率
(%)
底流平均含油
(mg/L)
压 降
(M Pa)
流 量
(m3/h)
135 6256 8 0 175 0
227 6576 2 0 154 4
323 51002 4 0 175 2
429 8362 1 0 123 7
519 61896 2 0 205 4
625 8856 3 0 255 4
730 7278 6 0 144 6
841 2196 5 0 114 5
928 2756 8 0 134 2
从测试结果可见,各次试验预分离旋流器底流水中平均含油达到工艺指标要求(<2000mg/L),但1、7、8次试验溢流油中平均含水率大于30%,而其余6次试验两项指标均达到预期要求。最大压降为0 25M Pa,小于调整前最大压降(0 35MPa),最小为0 11MPa,因此,调整试验基本达到了预期目的。
根据极差R大小可得出影响溢流含水率的关键因素主次顺序为:锥管锥角 进口尺寸d i 溢流孔径d o 尾管直径d u;影响底流水中含油的关键因素主次顺序为:进口尺寸d i 锥管锥角 溢流孔径d o 尾管直径d u;影响压降的关键因素主次顺序为:进口尺寸d i 尾管直径d u 锥管锥角 溢流孔径d o;影响进口流量的关键因素主次顺序为:锥管锥角 溢流孔径d o 进口尺寸d i 尾管直径d u。最后在不同的优化目标和原则下,确定与除油旋流器串联的结构组合。
(3)预分水旋流器与除油旋流器串联试验 在预分离旋流器与除油旋流器串联试验过程中,根据预分离旋流器调整试验定性结果及工况变化情况,调整预分离旋流器进口尺寸d i、尾管直径d u、溢流孔径d o、锥管锥角 等关键结构参数,与除油旋流器进行串联试验。试验结果详见表4。
从抽检结果可以看出:预分离旋流器与污水除油旋流器串联,处理含油<10%的采出液,处理后一级溢流油中含水<40%,平均为33 6%;处理后二级底流水含油 30mg/L,平均为28 6mg/L。经分析:来液中含有4 5%的乳化水,流程中未添加破乳剂。旋流分离仍属于物理分离,尽管分离因数很高,可达1000~2000g,但对W/O乳状液脱水效果较差。若在旋流器流程前添加适当型号的破乳剂,可进一步降低溢流油中含水率。
工程应用及配套研究
1 试验示范站一期工程
旋流预脱水和污水除油一体化工程应用流程如图2
所示。
图2 旋流预脱水和污水除油一体化工程应用流程
1 两相分离器(原有);
2 缓冲罐;
3 增压泵;
4 预脱水旋流器;
5 污水除油旋流器;
6 含水
油缓冲罐;7 事故罐(已建);8 外输泵;9 流量计
这项工程是在旋流一体化工艺试验成功的基础上,为实现东辛采油厂辛二接转站区域原油就地集输、就地处理、就近回注的合理布局,于1996年
11
2001年 第29卷 第9期刘树亮等:高含水原油旋流预脱水及污水除油试验与研究
3月开工建设的辛二旋流示范工程,也称旋流试验站一期工程。工程主要设备为4套3600m3/d预分离旋流器及污水除油旋流器一体化处理装置。
该工程比传统的三相分离器及污水压力除油工艺方案减少直接投资436万元,节省占地面积11 4亩,于1996年11月建成投产。对联合处理装置运行参数及技术指标的跟踪监测表明该工艺设备运行平稳,在合理的运行参数范围内各项指标均达到设计要求。
一期工程投产后旋流器出现积砂、腐蚀、堵塞等问题,通过分析研究,采取了以下措施:
(1)8台旋流器逐一拆机清洗,清除堵塞物;
(2)增设旋流器前置过滤器、进出端顶部收油管线、旋流器底部排砂管网、相应的排砂池及污油回收系统;
(3)将旋流管更换为不锈钢材料。
1997年7月上述改进配套措施实施完毕。工艺配套前后主要指标对比见表5。
表5 工艺配套前后主要指标对比
取样时间(年 月 日时:分)
配 套 前
正常状态部分回油孔被堵后
一级进
口压力
(M Pa)
二级出
口压力
(M Pa)
二级出口
污水含油
(m g/L)
一级进
口压力
(M Pa)
二级出
口压力
(M Pa)
二级出口
污水含油
(mg/L)
配 套 后
取样时间
(年 月 日
时:分)
一级进
口压力
(M Pa)
二级出
口压力
(M Pa)
二级出口
污水含油
(mg/L)
1996 11 5 15:300 460 1848 5---
1997 3 17
8:30
0 680 2030
1996 11 16
8:30
0 460 1845 0---10:000 740 2433 16:300 550 2050 0---14:000 780 2450
1997 2 26 10:00---0 620 203826
1997 4 1
8:00
0 720 1832
14:00---0 610 18269010:000 740 1829 1997 3 1
10:00
---0 680 20131512:000 740 1831 16:00---0 620 18537316:000 760 2037
2 试验示范站二期工程
1999年,在4~6m3/h小型改进装置试验成功的基础上,实施了示范站二期工程。工程采用改进后的工艺技术对辛二旋流示范站进行技术改造,将两组旋流器更换为新型旋流器。经改造后,该站实现了集团公司提出的旋流分离技术攻关目标:两级旋流器处理后的原油含水率 30%,污水含油 30mg/L。
结 束 语
(1)原油旋流预脱水及污水除油新工艺经实施多项工艺配套措施和通过对旋流器结构及工艺参数调整,两级串联时分离性能有大幅改善,实现了中石油集团公司提出的最终攻关目标:将含水率在90%以上的采出液处理后,原油含水率 30%,污水含油 30mg/L。
(2)将油、水处理工艺有机地结合在一起,流程简单合理,处理效率高,占地面积小,投资少。该工艺在辛二站的成功应用,为在国内石油行业推广应用提供了可靠的依据。
(3)旋流器结构紧凑而无运动部件,便于操作管理和维修,且体积小,重量轻,可采用橇装模式,使施工工期大大缩短。该工艺不仅适用于陆上油田,而且对海上油田有着更大的推广价值。
(本文编辑 李学富)
尊 重 自 然 热 爱 自 然 保 护 自 然
12 石 油 机 械2001年 第29卷 第9期
ABSTRACTS
Du Guangyi(Special Vehicle Manuf acturing Works,Zhongyuan Petroleum Exp loration Bur eau,Puy ang City,H enan Province).Effect of friction welding and heat treatment on fatigue properties of grade45steel. CPM,2001,29(9):1~4
T o evaluate and predict the fatigue life of friction welded assembies,the effect of friction w elding and con-ventional heat treatment on the fatigue properties of material is investigated.T he fatigue life of the weld areaon the soldered joint of grade45steel is determined.The quantitative ex pression for S-N curve is g iven.And the-fatig ue life of the w eld area is compared with that of base metal.The fatigue life test results of notched grade45 steel friction w elds and their base metal can be w ell expressed as a function of equivlent stress amplitude.T he fa-tigue resistance coefficient and fatigue threshold of the as-w elded grade45steel notched friction welds have re-spectively increased by96%and34%comparing w ith those of the normalzed grade45steel.In short life re-g ion,the notch fatigue properties of the quenched and tempered friction welds grade45steel are similar to those of grade45steel under the same quenched and tempered state,w hile the notch fatigue properties of the former in long life region are superior to those of the later.
Subject Concept Terms friction welding fatigue property grade45steel heat treatment
test
Chen Jiaqing(Dep t.of Mechanical Engineering,Beij ing Petrochemical Institute,Beij ing),Zhang Pei, Xu Linlin.Adopting hollow cylindrical roller bearing in cone bit.CPM.2001,29(9):5-8 In order to improve the contact fatiue resistance of the roller bearing in a cone bit,it is proposed to adopt hollow cy lindrical rollers.By adopting the elastic curved-beam theory,the radial compressive deformation of single roller is analyzed,and the distribution of compressive/tensile stress on the inner/outer cylindrical surface is also investig ated.By using the equiv alent-elastic-modulus method,the contact stress distrbution between the how w low roller and half space is calculated.To study the load distribution of hollow roller bearing,the itera-tive algorithm is adopted based on understanding the construction of the total elastic deform ation of roller and racew ays.It is illustrated that,if the hollow ness is controlled properly,the hollow cy lindrical roller w ill be more preferable than the corresponding solid cylindrical roller w hether consdering the single roller s max imum contact pressure or the bearng system s load distribution.
Subject Concept Terms roller bearing hollow cylindrical roller cone bit contact stress
load distribution
Liu Shuliang(Programm ing and Planning Dep t.of Shengli Oilf ield Comp any,Dongy ing City,Shan-dong Pr ovince),L Chengkui,Ju Wu.Tests on pre-dehydration of high water cut crude oil and removing oil from sewage.CPM,2001,29(9):9-12
T o dispose crude oil w ith over90%water cut,tests on pre-dehydration of high w ater cut crude oil and re-moving oil from sewage were m ade in Shenli Oilfield by connecting tw o stages of fluid-fluid cyclones in series. T hrough improvement of cyclon s structure and optim ization of testing parameters,expectant object w as rea-l ized.The hang ing capacity of the cyclones for the test is4-6m3/h.Then technical reform was made on the test equipment.after the treatment of two stag es of modified cyclones,the w ater cut in crude oil is less than30% and oil cut in sew ag e is less than30mg/L.
Subject Concept Terms w ater cut crude oil fluid-fluid separation sew ag e oil removal
test
Han Jinmin(Shijiaz huang Ref inery,SIN OPEC,Shij iaz huang).Analysis of fracture of vanes on GHH
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关于污水中氨氮的主要去除方法概述
关于污水中氨氮的主要去除方法概述 近20 年来，对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。一、生物法1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理在污水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下，利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而，污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程，包括两个基本反应步骤: 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌 参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%—95%，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。但缺点是占地面积大，低温时效率低。2.传统生物法目前，国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是
传统的前置反硝化生物脱氮，如A/O、A2/O工艺等，都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段，硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成，由于对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开，形成分级硝化反硝化工艺，以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932 年，Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺，Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺，1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺，以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等，这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。3. A/O系统A/O脱氮除磷系统，即缺氧、好氧脱氮除磷系统。它是70年代主要由美国、南非等国开发的具有去除废水中氮污染物的工艺，同时对脱磷亦有一定的效果。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段，故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统，简称A/O系统。A/O系统流程简单、运行管理方便，且很容易利用原厂改建，从而提高了出水水质。近年来已得到了越来越广泛的应用。4.缺氧/ 好氧工艺(简称A2/O法)A2- O 法处理工艺是在好氧条件下，污水中NH3和铵盐在硝化菌的作用下被氧化成
压力除油器在含油污水处理中的应用和效果
压力除油器在含油污水处理中的应用和效果 摘要：本文介绍了英买油气处理厂采出水压力除油器填料更换为耐腐蚀玻璃钢材质后效果良好，满足使用要求。展示了压力除油器在含油污水处理中的应用和效果，说明技术革新在工业现场的有益尝试促进了装置效率的提高，回收了污油，提高了处理后的水质，使生产、安全、环保有机结合。 关键词：压力除油器含油污水玻璃钢材质效果 压力除油器针对含油污水的特性，吸收了当前先进的油水分离技术，并综合采用多项油水分离的科研成果，在旧处理工艺基础上重新设计，经用户应用考验证明：性能良好，分离效率显著，达到陆域含油废水国家排放标准，控制在10mg/l 以下。 一、使用简介 采出水压力除油器用于含油废水的油水粗分离，对悬浮物有明显的处理效果。采出水经升压泵增压后进入压力除油器除油并经双滤料过滤器进一步过滤后进入滤后水罐，等待回注，压力除油器除油是重要的一个环节。 由于英买油气处理厂采出水压力除油器内原用波纹板不能有效固定，不能充分除油，含油废水不能充分分离，处理后的污水存在污染环境风险。鉴于以前采用的塑料波纹板易损坏，且不能在容器内长期固定，建议将波纹板材质更换为耐腐蚀玻璃钢材质。 对该工艺简单介绍如下： 1）产品介绍 斜管填料采用玻璃钢为原材料，然后采用专利技术由客户现场粘结成型。玻璃钢斜波纹板以两张粘接形成，整体一次性粘接成型（蜂窝煤形状），孔形结构新，刚滑性好，具有耐腐蚀耐高温的特性，对污水处理有较强的适应性。斜管主要用于各种沉淀和除砂作用，是近十年来在给排水工程中采用最广泛的一项水处理装置。它具有适用范围广，处理效果高，占地面积小等优点。适用于进水口除砂，一般工业和生活给水沉淀、污水沉淀、隔油以及尾张浓缩等处理，即适用于新建工程，又适用于现有旧池的改造，均能取得良好的经济效益。 2）主要特点 湿周大，水力半径小。层流状态好，颗粒沉降不受紊流干扰。当斜管管长为1米时，有效负荷按3-5吨/米2 时设计，V0 控制在2.5-3.0毫米/秒范围内，出水水质最佳。采用斜管沉淀池，其处理能力是平流式沉淀池的3-5倍，加速澄清池和脉冲澄清池的2-3倍，因此缩小了占地面积。污泥量少，减少了污泥
论原油脱水性研究
论原油脱水性研究 为了确保炼油厂和油田的開发安全正常运行，必须对原油进行脱水处理。目前，原油脱水方法主要包括：重力沉降脱水、旋流分离脱水、热化学脱水、电脱水等。近年来，以生物法和微波辐射法为代表的新型原油脱水方法正逐渐引起人们的关注，并进行国内工程化应用的研究，相信在未来这些技术将会改变以往的原油脱水方式。 标签：原油脱水；破乳法；超声波法脱水 1 原油中水的存在形式及原油含水对生产的影响 水主要以 3 种形式存在于原油中，包括游离水、乳化水和溶解水。目前有的油田的含水率已高达90%以上，原油含水后产生了较大影响，主要是含水后的原油物理性质发生了变化，由于原油在开采时水须连同油一起采出，这样使管道和设备的利用率降低；当形成“油包水”型的乳化液时，原油的粘度较纯油来说明显增加，再加上水的比重较原油大，增加了原油运输时的摩擦阻力；在原油处理过程中，对原油进行加热使其升温时，由于水的比热相对原油更大，这样就使燃料的消耗量增加；由于地层中的水有一定的矿化度，所以其中的碳酸盐会在管道和设备的内壁集聚，造成盐垢，堵塞管道，同时在硫化物较多的情况下，水的存在会使腐蚀不断进行，损坏设备穿孔与金属管道；对于炼厂加工，由于水的存在，会使塔内气流线速度增加，甚至出现冲塔现象，影响所获得蒸馏产品质量等。 2 原油脱水方法 2. 1 沉降分离。 沉降脱水是依靠油水密度差，在密度差作用下产生的下部水层水洗、上部原油水滴的沉降，在这两种方式共同作用下使油水分离。该种方式主要用于脱除油田现场开采出的原油或高含水原油脱水前的处理。这种方式经常需要的设备有沉降罐和游离水脱除器。采用该种方式，进罐油水混合物一般无需加热，节省燃料；罐内无运动部件，操作简单，自控水平要求低；原油体积和密度变化小，轻组分损失少。但是若采用该种方式，则消耗时间较长且效率低，并且不适用于汽油比大、含水率低及油水密度差小的原油脱水。 2. 2 旋流分离。 旋流分离是依靠流体旋转产生离心力的方式进行油水分离，用离心力代替重力沉降。该种方式相对于沉降式脱水，提高了分离速度与效果，降低了分离时间。常用的离心式油水分离设备是水力旋流器及沉降式离心机等类似设备。旋流器由入口段、收缩段、分离段和出口段四个回转体通过顺序连接的方式形成的。对于液-液水力旋流器，混合液体进入旋流器后会对流体产生静应力，在这个力的
原油脱水知识
原油电脱水机理研究 第一阶段查资料相关知识了解（2011.11.01） 1.为什么要进行原油脱水？ （1）采油时为了保持油田压力，实现油田长期高产稳产，采用注水开采的方法。 随着注水量增加，原油含水量不断上升。 （2）原油含水，水中就会不同程度地溶解有Nacl、Cacl 2、Mgcl 2 等盐类和其它 杂质,这些物质会使原油严重乳化。 因此，为了确保原油的质量,在原油加工成各种石油产品之前，必须进行原油脱水处理。使原油中水的体积分数小于0.2%,盐的质量浓度小于3mg/L。 2.原油脱水目前有哪些方法？（破乳的方法） （1）加热沉降：加热使得原油粘度下降,水和原油的比重差增大,原油对水滴悬浮力减小，同时水滴的动能增大，界面上有机物的溶解度增大，界面强度减小，这样都有利于破坏双电层。 （2）过滤法：过滤法是使乳化液通过过滤柱，通过加压使得乳化液进入滤料层，因固体吸附剂对乳化液中的油和水具有选择吸附特性，乳化液中的水被吸附出来，从而完成破乳。该方法对吸附剂的要求较高，且过滤柱的制作工艺繁杂。 （3）离心法：离心法是利用油水之间密度不同，在高速离心场作用下使乳状液破乳实现油水分离的方法。离心场越强，破乳效果越好。但高速离心设备日常较难维护，目前只适合在实验室或需要占地较小的情况下使用 （4）化学脱水：使用破乳剂，使新形成的界面膜亲水能力大于憎水能力，这样原油膜变得脆弱，有利于水滴之间的合并。 （5）磁处理法：磁处理法是对原油乳状液和破乳剂进行磁处理，然后再进行脱水。此种方法的优点是可以大幅度提高原油的脱水效果，降低破乳剂加入量，降低原油脱水温度，提高脱后污水质量。但只是在实验研究阶段，未进行产业推广和应用。 （6）电脱水法：在电场作用下，靠电的作用将原油水颗粒的界面膜破坏或削弱，强迫水颗粒合并。 （7）声化学法：声化学法是将声波能量辐射到加入了少量破乳剂的原油乳状液中，使之产生一系列超声效应，如搅拌、聚结、空化、温热、负压等，从而使乳化膜破坏进而破乳脱水。由于超声波良好的传导性使得此方法适用于各种类型的乳状液。超声与破乳剂的良好协同作用，可突破传统的破乳剂用量及温度要求，所以目前研究和应用都比较广泛。 （8）微波辐射法：微波辐射法是利用微波辐射能量来进行破乳脱水的一种技术。在微波辐射下乳化液分子内部形成高频变化的电磁场，破坏油水界面膜，实现油水分离。此种方法处理时间短，能耗较低，能广泛适用于各种油样类型。 （9）微生物法：微生物法是利用微生物对原油乳状液的变构作用及微生物分泌的天然破乳剂对原油进行破乳脱水的一种技术。此技术药剂用量低、脱水快、效率高、脱出水水质较好、运行费用低，且生物破乳剂无毒无害不污染环境。但是由于性价比原因，最终能否在工业应用中推广还有待进一步研究
氨氮去除方法
根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
含油废水的处理---聚结波纹板和粗粒化法
含油废水的处理---聚结波纹板和粗粒化法新乡市北方滤器有限公司梁新武 一、概述 含油废水的油粒，除重焦油相对密度比水大以外，其余大部分油粒都比水轻。这部分油粒在废水中主要存在四种状态： ◆浮上油：油滴粒径大于100μm(国外有些资认为150μm),通常是浮在水面上，俗称“浮油”。 ◆分散油：油滴粒径介于10～100μm,这种油粒一般悬浮于水中。 ◆乳化油：油滴粒径小于10μm，能稳定均匀地分散于水中。 ◆溶解油：油珠粒径比乳化油还小，可小到几纳米，是溶液解于水中油粒。 由于油粒的比重比水小，在水中都有上浮的趋势，油粒的上浮临界粒径为10μm，其浮上速度为0.03cm/min,粒径越大，则浮上速度越大，越容易被从水中分离。因此处理含油废水就是要想办法使油粒径尽可能变大。含油废水常用的处理方法有重力分离、气浮、粗粒化、药剂法、生物法等，近些年来，重力分离法和粗粒化法作为两种简便的物理除油方法，无二次污染，运行维护费用低，已成为国内外学者研究的热点。 二、聚结波纹板处理含油废水 2.1 重力法和聚结波纹板除油的数学模型 重力法除油的基本原理是利用水和油的密度不同，使水中分散悬浮的油滴浮升而将其分离。对于一定粒径的油滴其脱除效率 ⑴ 式中ρ---- 水的密度,kg/m3 ρ0---- 油的密度,kg/m3 g ---- 重力加速度,m/s2 di ---- 油滴粒径,m AT ---- 浮升面积,m2 μ---- 水的粘度,Pa.s Q ---- 处理量,m3/s 从式(1)可以看出：油滴的脱除效率只与油滴粒径、油与水的物性、处理量和浮升面积有关，而与浮升高度无关(即所谓的“浅池原理”)。采用低浮升高度的多层板结构，可以增大浮升面积，提高油滴脱除效率；而且由于板组当量直径的减小，可使流体在较大流量下保持层流状态，有利于油滴的浮升。 采用密置型波纹板可以分离的最小油滴粒径： ⑵ 式中---- 可以分离的最小油滴粒径,m n ---- 密集波纹板层数
两步光气化法生产MDI中试研究
第37卷第11期辽 宁 化 工V o.l37,N o.11 2008年11月L i aoning Che m ical Industry N ovember,2008科 学研究两步光气化法生产MD I中试研究 胡 震,于海莲 (四川理工学院材料与化学工程系,四川自贡643000) 摘 要: 旨在通过M D I中试实验探索两步光气化法的最佳工艺参数,以便降低能耗,提高产品在市场中的竞争力。逐一考察了两步光气化法中光气与多胺质量比、溶剂与多胺质量比、第一热反应釜温度以及第二热反应釜温度对光气化收率的影响,得到了两步光气化法生产M D I的最佳工艺条件:光气与多胺质量比为4.5,M CB与多胺质量比为6,第一热反应釜温度为90 ,第二热反应釜温度为120 。关 键 词: 光化;聚氨酯;M D I;中试;工艺因素 中图分类号: TQ323.8 文献标识码: A 文章编号: 1004 0935(2008)11 0721 04 M DI是聚氨酯工业中最重要的高分子原料之一,它是由苯胺与甲醛缩合制得多亚甲基多苯基多胺(多胺),再经光气化及一系列的后处理和分离过程制备而来的,包括4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MD I)以及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(聚合MDI)两大类产品[1]。其中聚合MD I 为制造聚氨酯硬质和半硬质泡沫材料的主要原料,广泛用于管道、电子产品、建筑等领域的保温、隔热、隔音、防腐,另外还可用于生产涂料、粘合剂、汽车内饰件、合成木材等。纯M DI主要应用于聚氨酯类的CASE领域(涂料;胶粘剂;密封材料;弹性体),目前最广泛地应用于制鞋业和合成革行业[2-6]。掌握MD I制造技术的核心,可以使M DI迅速实现工业化扩建,提高产品的市场竞争力,提高国产MD I的市场占有率,对国内另一种异氰酸酯品种TD I的生产发展起到巨大的推动作用,同时MD I可以带动国内苯胺、氯碱等上游产品行业的发展;高品质MDI还可以带动以其为原料的氨纶、鞋底原液、合成革、保温材料等行业的发展,提高产品竞争力[7]。 1 实验部分 1.1 实验药品 多亚甲基多苯基多胺(多胺),工业级,自贡兴达聚氨酯股份公司;氯苯(M CB),工业级,市售;光气(C OC l2),工业级,自贡兴达聚氨酯股份公司。 1.2 实验仪器设备 光化反应釜:容积1、5、10L,自贡设备公司;短程刮板蒸发器:德国U I C公司;真空旋转蒸发器:日本理化株式会社;粘度计:B ROOKFI ELD DV -!。 1.3 实验方法 该研究是以冷热两步光气化法工艺为基础开展的,多胺与溶剂以一定的比例预先混合,然后与光气以一定的比例进入冷反应釜,冷反应釜的温度利用光气量进行控制;冷光化反应液以溢流的方式进入第一热反应釜,然后进入第二热反应釜,完成整个光气化反应,制备出多胺反应液,第一热反应釜的温度高于第二热反应釜的温度。 1.4 产品分析方法 (1)NCO含量:采用GB12009.2-89多亚甲基多苯基异氰酸酯中异氰酸根含量测定方法; (2)多胺中伯胺基含量:利用伯芳胺基与亚硝酸定量重氮化反应原理测定。 2 结果与讨论 对上述光化反应液在旋转蒸发器中,在150 收稿日期: 2008 07 08 作者简介: 胡 震(1980-),男,硕士,助教。
破乳的方法
2.1物理破乳技术 2.1.1.过滤样品：若水样混浊，悬浮物＞1%，过滤水样后进行分析可以减小乳化程度；本实 验室证明该方法简单且减轻乳化现象效果明显。 2.1.2.长时间静置：将乳浊液加盖放置过夜，一般可分离成澄清的两层；该方法普遍适用。 2.1. 3.水平旋转摇动分液漏斗：轻度乳化造成界面不清时，可将分渡漏斗在水平方向上缓慢 地旋转摇动，这样可以消除界面处的“泡沫”，促进分层；该方法简单易行，对于轻度的乳化现象有很好的消除效果。 2.1.4.用力甩摇分液漏斗：对于中度乳化现象的样品，如果水平旋转摇动分液漏斗无明显效 果，则可以盖上塞子，用力甩摇分液漏斗；该方法效果明显，片刻见即可出现沉降物，静置稍时，即可弃去絮状沉淀。 2.1.5离心分离：对于中重度乳化现象，将乳化混合物移入离心分离机中，进行高速离心分 离。实验证明该方法对于重度乳化现象效果明显且省时。 2.1.6用电吹风加热乳化层，该方法适用性不强，但是也具有一定的破乳效果。 2.1.7超声法破乳，该方法缺点是每次只能超声少量乳化液，且不能加热，要随时监视溢出 损失现象。 2.1.8冷冻法：将乳化液放入冰箱的冷冻室过夜，水被冷冻后，取出慢慢融化，即可破乳。 2.1.9乳化液过滤法：漏斗中放置少许玻璃棉（或脱脂棉）及无水硫酸钠，对乳化液和有机 相进行过滤，该方法应注意的是脱脂棉要进行丙酮的索氏抽提，确保污染的消除，另外为消除玻璃棉（脱脂棉）对目标物的吸附，可用多次少量有机溶剂辅助完全转移。 2.1.10添加重蒸水：当乳化现象严重，采用以上的一种或多种措施不能有效破乳时，转移 乳化液至清洁的另一个分液漏斗，加入3倍于乳化液的二次重蒸水，轻轻翻转2-3 次分液漏斗，静置让其分层；该方法经实验证明，配合其他破乳手段，有很好的效 果。 2.1.11. 如果液体样品严重乳化，可使用连续液液萃取仪进行样品萃取；该方法对于实验仪 器有一定的局限性 2.2化学破乳技术 2.2.1.采用比重接近l的溶剂进行萃取时，萃取液容易与水相乳化，这时可加入少量的乙醚， 将有机相稀释，使之比重减小，容易分层。 2.2.2.补加水或溶剂，再水平摇动：向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂，再进行水平旋转 摇动，则容易分成两相。至于补加水，还是补加溶剂更有效，可将乳化混合物取出少量，在试管中预先进行试探。这个比较有讲究，当你要的有机溶剂在上层，最好补加密度较小的乙醚，否则就补加密度较大的二氯甲烷或者氯仿。 2.2. 3.加乙醇：对于有乙醚或氯仿形成的乳化液，可加入5～10滴乙醇，再缓缓摇动，则可 促使乳化液分层。但此时应注意，萃取剂中混入乙醇，由于分配系数减小，有时会带来不利的影响。 2.2.4对于乙酸乙酯与水的乳化液，加入食盐、硫酸铵或氯化钙等无机盐，使之溶于水中， 可促进分层。另外，将乳化部分取出，小心地温热至50℃，或用水泵进行减压排气，都有利于分离。对于由乙醚形成的乳化液，可将乳化部分分出，装入一个细长的筒形容器中，向液面上均匀地筛撒充分脱水的硫酸钠粉末，此时，硫酸钠一边吸水，一边下沉，在容器底部可形成水溶液层。
次氯酸钠作为氨氮去除剂在污水处理中的应用
次氯酸钠作为氨氮去除剂在污水处理中的应用 （广饶康达环保水务有限公司宋立堂） 广饶县水处理厂担负着县城区生活污水和县经济开发区工业废 水处理任务，设计规模7.5万m3/日，现日处理6万m3日，其中工业废水占70%市政污水占30%水处理工艺采用AAO深度处理工艺 （芬顿+快速磁沉淀+纤维转盘滤池+接触消毒），进水主要指标CO玄 300mg/l、氨氮w 30mg/l,出水执行一级A标，即CO玄50mg/l、氨氮w 5 （8）mg/l。因上游排污企业经常偷排超标废水，特别是含油、强酸和强碱废水，造成水处理设施不能正常运行，出水COD氨氮不 能稳定达标排放。为及时应对这些异常进水事故，在不改变原有污水处理厂运行工艺的基础上，通过简单易行的方法实现氨氮的稳定高效去除是当务之急。经多方咨询、试验，次氯酸钠作为应急氨氮去除剂具有很好的去除效果，现将经验分享如下： 一、氨氮处理情况 广饶厂去除氨氮采用活性污泥法，通过消化和反硝化过程去除氨氮，若系统正常进水，出水氨氮基本在 1.0mg/l左右，但遇到超标废 水、含油、强酸碱等有毒有害废水时，系统受到冲击、破坏，出水氨氮飙升到20-30mg/l，若后续处理段不进行强氧化，氨氮必定超标。 二试验 1、试验器材
2、试验过程： （1）取二沉池出水6000ml，检测氨氮浓度； （2）在5个烧杯中分别加入1000ml，对烧杯编号； （3）在5个烧杯中分别投加不同量的次氯酸钠（有效氯含量》10%; （4）用玻璃棒搅拌30s，静止5min后进行氨氮检测。 3、实验结果 试验一： 试验二: 试验二: 分析：通过三次烧杯试验，当次氯酸钠投加到450-500mg/l时氨氮去除率最咼，基在80-90%之间，氨氮结果在3-5mg/l之间，达到一级A标准。 4、生产应用 按照实验室小试结果将次氯酸钠投加到接触消毒池出口，然后取样检测
煤焦油脱水技术进展综述
煤焦油脱水技术进展 王力 （西北民族大学化工学院化学工程与工艺2班，甘肃兰州 730124）【摘要】：本文介绍了煤焦油后序深加工前脱水的重要性，归纳总结了静置脱水、超速离心机脱水、间歇釜脱水、管式炉脱水、薄膜式脱水法、脱水塔法、加压脱水法等常用脱水方法的利弊，对微波法、超声波法、化学破乳法以及两种方法相联合进行破乳脱水的应用前景进行了展望。 【关键词】：煤焦油；脱水；乳状液；破乳；方法； Abstract This paper introduces the importance of dehydration, in order before the deep processing after coal tar.Summarizes the advantages and disadvantages of the commonly used method of dehydration such as the rest for dehydration、the speeding centrifuge dehydration、the batch reactor dehydration、the tubular furnace dehydration、the film type dehydration、the take off water tower method、the pressure dehydration and others，microwave method, ultrasonic method, chemical method and broken breast two method, a joint broken breast dehydration application prospect. Key word Coal tar;dehydration;emulsions; Broken breast; methods; 煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中获得的油类产品。在煤炼焦过程中，高温荒煤气用循环氨水喷洒和初冷器冷凝冷却加以回收的，另外采用高压氨水喷射法进行无烟装煤，因此焦油中含有大量的氨水。煤焦油中的水分有四种存在状态[1]： （1）机械夹带水：即冷凝过程中水蒸气冷凝的水分，这种水分较易被除去；（2）乳化水：由于焦油中含有天然的界面活性物质作为乳化剂，在高温、高速搅动的作用下，使焦油和氨水发生乳化，形成油包水型（W/O）乳状液，需要加热才能除去； （3）化合水：即以分子的形式与酚类，吡啶盐基类化学结合而存在的水分。含氧分子较多的分子结构在受热时可分解水，转变为机械夹带水、乳化水等形式存在； 焦油含水分对其后序蒸馏操作产生许多不利影响。主要有：（1）在间歇焦油
原油脱水方法综述
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3d14141975.html, 原油脱水方法综述 作者：陈思奇张嘉兴李欣洋 来源：《当代化工》2016年第08期 摘要：目前，随着油田不断的深化开采，我国的大部分油田都已经进入了中后期，国内 各油田为了提高采收率，通常采用注水与三次采油的开发方式。注水使采出液含水率不断上升，而高含水原油对生产及运输均有很大的危害。简要介绍了原油含水对生产的影响及原油中水的存在类型，并综述了目前常用的原油脱水方法，分为物理方法，如重力沉降脱水、旋流分离脱水；化学方法，如加入破乳剂；电脱水方式及几种新型脱水方式，如超声波法、微波辐射法、生物法等，提出了国内今后的原油脱水技术的发展方向。 关键词：原油；生物法；脱水；高效率 中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1860-04 Abstract： Now， with the continuous deepening of oil field exploitation， most of our oil fields have entered the middle and late stages. In order to improve oil recovery， water injection methods and tertiary oil recovery are always used in oil fields. Water injection methods enhance the moisture content of crude oil. High water cut in crude oil has a great influence on the production and transportation. In this article， the impact of water in crude oil on the production was described as well as types of water in crude oil， and current crude oil dehydration common methods were introduced， such as physical methods including gravity settling dewatering， dewatering cyclone separator； chemical methods including adding demulsifier； electric dehydration and several new methods， including electrical pulse dehydration， ultrasonic dehydration， microwave radiation dehydration， biological method. The development direction of crude oil dehydration technology was also proposed. Key words： crude oil； biological method； dehydration； high efficiency 1 原油中水的存在形式及原油含水对生产的影响 水主要以3种形式存在于原油中，包括游离水、乳化水和溶解水。（1）游离水，常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，在油中呈悬浮状态。（2）乳化水，与原油的混合物称为油水乳状液。乳状液是一种或几种液体以液珠形式分散在另一不相溶的溶液之中构成的分散体系[1]。油水乳状液主要有两种类型：一类是油分散在水中，简称水包油型乳状 液，用O/W表示；另一类是水分散在油中，简称油包水型乳状液，用W/O表示。油田中的含水原油主要以第二种状态存在，在对脱水方法的研究中，也主要是对该种形式的乳化液破乳问题进行的，这种乳化水须采用特殊的方式才能将其除去。（3）溶解水，水以分子的形态在烃类化合物分子间存在，呈现出均相的状态。
污水中氨氮的去除
目录1污水中氨氮污染的现状和来源1 1.1污水中氨氮污染现状1 1.2废水中氮的来源2 2．国内外研究进展2 2.1国外研究进展2 2.2国内研究进展3 3氨氮污水处理主要技术3 3.1生物法4 3.1.1生物法机理——生物硝化和反硝化机理4 3.1.2传统生物法4 3.1.2.1A/O系统5 3.1.2.2缺氧/好氧工艺(简称A2/O法)5 3.1.2.3厌氧—缺氧—好氧工艺(简称A1-A2/O工艺)5 3.1.3生物脱氮法新工艺6 3.1.3.1厌氧氨氧化工艺6 3.1.3.2短程硝化反硝化工艺7 3.1.3.3同时硝化反硝化工艺7 3.2物理化学处理法7 3.2.1吹脱法及汽提法7 3.2.2折点氯化法8 3.2.3化学沉淀法8 3.2.4离子交换法9 3.2.5液膜法9 3.3土壤灌溉10 4探讨10 5氨氮污水处理方法应用于兰州市污水处理厂中的研究11 6展望12 参考文献错误!未定义书签。 致谢错误!未定义书签。
污水水中氨氮的去除 摘要：氨氮存在于很多工业废水中，氨氮污水是目前造成水体富营养化的主要因素之一,本 文综述了当前氨氮污染的现状和氨氮污水处理中最常用和比较实用方法的原理和各自的优缺 点,介绍了国内外氨氮污水处理的研究现状,同时对各种方法的选择作出了探讨，并对氨氮处理 方法在兰州市的实际应用作了简单介绍，对兰州市雁儿湾污水处理厂氨氮去除做了简单的改进 思路，同时对氨氮污水处理前景进行了展望,并提出了今后应着重考虑的几个问题。 关键词：氨氮；废水处理；去除 1污水中氨氮污染的现状和来源 1.1污水中氨氮污染现状 随着世界经济发展和城市化的进程, 对水的需求量不断增大, 随之而来的是污水的排放量日益增多,水体中氨氮量的剧增引起了国内外社会各界的广泛关注。据统计, 2003 年, 全国污水排放总量为460.0 亿吨, 工业废水排放量为212.4 亿吨, 氨氮的排放量为40.4 万吨; 城镇生活污水的排放量为247.6 亿吨, 其中氨氮的排放量为89.3 万吨[1]。氨氮的大量排放不仅造成了水环境污染和水体富营养化及水体发生赤潮等现象, 而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖, 形成生物垢, 堵塞管道和用水设备, 影响热交换。大量含有氨氮的污水排入江河、湖泊, 造成自然水体的富营养化, 同时给生活和工业用水的处理带来较大的困难。水体中含有大量的氨氮, 使水体产生富营养化效应, 刺激并加速水生植物的生长, 如海藻、水草的大量生长繁殖, 导致水体生态平衡失调。在水中硝化细菌的作用下氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，完全氧化l mg 氨氮约需4.6 mg 溶解氧，这对水体质量的改善和保证十分不利,会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态，水下生物得不到充足的阳光而影响了生存和繁殖。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧减少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡，在近海海域引发赤潮。据报道,2009年中国沿海共发生赤潮68次，累计面积14102平方公里，造成直接经济损失0.65亿元，累计面积较2008年增加364平方公里[2]。氨氮污水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视,目前, 国内外对氨氮污水的研究主要集中在开发新的脱氨氮处理技术, 以达到更好处理氨氮的目的和环保
超声波原油破乳
超声波原油破乳 现状 原油含水是油气田开发过程中的普遍现象。含水原油在加工之前必须进行脱水脱盐处理。主要采用电脱盐的方法来实现油水分离，一般还需加入破乳剂以提高脱水效果。 但有些原油采用以上传统方法却无法顺利实现油水分离，如三次采油采出的水包油(o/w)乳化原油、污水回收油老化油及某些进扣油等，由于其化学成分及乳状液结构的复杂性，难以用电场法和化学法破乳脱水。 针对这种情况，必须研究开发其它方法来实现破乳。 国内外研究表明，超声波破乳是一种能有效解决这类问题的新型破乳方法。 超声波是一种在媒质中传播的弹性机械波，具有机械振动、空化及热作用。理论推导与可视化实验证明超声波破乳的声强必须在空化阈之下。]因此，超声波原油破乳主要是利用超声波的机械振动作用和热作用。 作用的机理 1.振动作用促使水“粒子”凝聚。当超声波通过有悬浮水“粒子”的原油介质时，造成悬浮水“粒子”与原油 2.一起振动。由于大小不同的水“粒子”具有不同的相对振动速度，水“粒子”将相互碰撞、黏合，使粒子的体积和质量均增大，最后沉降分离。 3.振动作用可使原油中的石蜡、胶质、沥青等天然乳化剂分散均匀，增加其溶解度，降低油水界面膜的机械强度，有利于水相沉降分离。热作用降低油水界面膜的强度和原油黏度。 一方面：边界摩擦使油一水分界处的温度升高，有利于界面膜的破裂。 另一方面：原油吸收部分声能转化成的热能，可降低原油的黏度，有利于水“粒子”的油一水的重力沉降分离。
1.超声波破乳的因素很多，如声强、超声波频率、辐射时间、温度、沉降时间、原油黏度等。 2，强及其分布是影响超声波破乳的重要因素之一。声强必须控制在空化阈之下,由于各原油的性质差异较大，破乳时所需的最优声强不同。 3.波频率的大小在一定量级的范围内只影响“粒子”向波腹或波节运动所走的距离，对破乳效果在一定量级内影响不是很明显。Kotyusov从理论上导出频率对“粒子”凝聚有影响，并导出了粒子在声波作用下产生凝聚的最佳频率约在21～25kHz以内。 4.乳化与破乳实际上是一个动态平衡过程。选择合适的处理时间就可以破乳，但是如果超声波处理时间过长，又有可能将分离出来的油水两相乳化，从而形成更加稳定的乳化液。所以，声波辐射时间并非越长越好。 5,.原油破乳脱水的影响比较明显，原油破乳后水的质量分数随温度的升高而降低，但随温度升高而降低的幅度越来越小。 超声波和其他方法相比，能降低破乳脱水温度，从而降低了能耗，同时又可以取消复杂的高压电脱水设备。因此使用超声波破乳脱水可以降低成本，提高经济效益。超声波还能大大地减少破乳荆用量。经超声处理过后的原油其流动性大大增加，且长时间放置后黏度不恢复。但仍有许多问题有待解决，这也是今后研究发展的方向。 1.乳化机理研究有待进一步深入，理论分析困难。 2.条件控制比较困难，不同的原油由于其物理化学性质的不同，需要不同的反应条件。 3化程度不高，许多应用仅在实验室完成，没有大规模运用到工业生产。 4.适合工业化的超声波破乳设备。
超声波原油破乳的影响因素_高文庆
超声波原油破乳的影响因素 高文庆,高东民,魏凤兰 (大庆油田第三采油厂,黑龙江大庆 163000) 摘 要:对于目前三次采油采出的水包油乳化原油、污水回收油、老化油等,因其化学成分及乳状结构的复杂性,及其针对常规化学破乳方法高成本,设备易腐蚀的缺点,难以用常规方法破乳脱水。而超声波破乳利用超声波作用于性质不同的流体介质产生的位移效应来实现油水分离。本文通过实验分析了超声波破乳的几种重要影响因素,研究了各种重要参数对脱水率的影响,得到统一的规律性,根据不同条件,获取最佳破乳参数。 关键词:超声波;破乳;脱水率1 研究意义 常规化学破乳具有成本高、对设备腐蚀、为后续处理造成困难以及影响原油品质等严重缺点,使得人们越来越想开发一套新的破乳技术。物理法处理技术具有成本低、效果好、无污染、便于后续处理等突出优点,成为了人们关注的焦点。 然而,物理法处理技术并不是想象那么简单,超声波在一定条件下可以破乳,而在另一条件下也可以致乳。因此,包括超声波在内的物理法处理技术的关键在于物理参数的合理选择。如果物理参数选择的好,不仅仅可以达到预期的效果,而且还可以大大提高处理效率。这就是我们所期待的研究和要达到的目标。 2 影响因素2.1 超声波的频率与声强 超声波的频率与声强,是超声波破乳的最主要声波参数。研究它们对破乳效果的影响情况,将为超声波发生器的研制提供更加合理的参数。图1为不同频率超声波(65℃)破乳的脱水率与无量纲声强之间的关系曲线 。 图1 超声波频率与声强对破乳的影响 图1的实验结果表明,超声波的频率对破乳效果的影响没有明显的差别,这是由于在实验范围内,超声波频率的大小在一定量级的范围内只影响粒子向波腹或波节运动所走的距离,而对破乳效果的影响在一定量级内是不明显是可以理解的〔1〕。也许在实验频率范围内,超声波的频率对破乳效果的影响是较小的,而在其它范围内影响则可能会出现明显差别。但我们所关心的是超声波对破乳是否有效。2.2 温度 原油的粘度是随温度升高而降低,乳化液也一样,温度越高其粘度越低。原油或乳化液的粘度越高,其升温降粘效果也越显著。当温度升高后,粒子在乳状液中的运动阻力减小。同时,聚结水珠沉降时受的阻力减小,沉降速度加快。因此,当温度升高后,脱水效果明显提高。图2为在不同温度条件下用超声波(20kHz ,50W ,作用20分钟)处理乳化液时的破乳效果 。 图2 温度对超声破乳效果的影响 由图2看出,随着温度的升高,超声脱水效率提 97 2008年第21期 内蒙古石油化工 收稿日期:2008-05-12
集输原油脱水工艺流程设计与站场实施
集输原油脱水工艺流程设计与站场实施 油田原油脱水工艺技术的实施，是油田生产的必要组成部分，必须将原油中的水分离出去，才能达到外输原油的质量标准。重视原油脱水工艺技术的研究，以最少的投入，获得最佳的生产效率。因此，本文结合油田原油的特点，采取最优化的原油脱水技术措施与站场设计，脱出原油中的水和机械杂质，使处理后的原油达到外输原油的质量标准后，进入到外输系统，完成原油集输处理的任务，提高原油脱水的效率。 标签：原油集输；外输系统；脱水工艺；站场设计；质量标准 哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，原油生产能力100×104 t/a，其中稀油80×104 t/a，稠油20×104 t/a。为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约180 t，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于H2S 挥发造成的安全隐患。 1 优化设计方案的确定 哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。 1.1 可行性研究阶段 哈 6 区北部油井以稠油为主，南部以稀油为主，稠油井需要掺稀生产，客观上需要将稠油和稀油分开处理，为油田掺稀提供足够的稀油资源。该方案将稠油和稀油完全分开处理，稀油采用二段热化学沉降脱水工艺，借鉴稠油油田处理工艺，稠油采用大罐沉降处理工艺。设计参数为可研阶段采用的设计参数，参考了轮古区块的试验结果：稀油脱水温度60 ℃，稠油脱水温度80 ℃，净化油含水率≤ 1%，污水含油量≤ 1 000 mg/L。该方案的优点是稠油采用大罐沉降工艺，有足够的时间保证稠油的处理效果，缺点是处理工艺采用非密闭工艺，而且原油中含有的硫化氢气体挥发会对环境和人员造成伤害。 1.2 初步设计阶段 在初步设计阶段稠、稀油分开处理，二段脱水均采用热化学脱水器工艺设计方案。为克服稠油大罐沉降的非密闭性弊端，将稠油二段脱水改为热化学脱水工艺，原油脱水试验的目 的是确定原油脱水工艺和设计参数。试验结果如下：①稠油一段沉降沉降温度35 ℃，加药量300mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于10%；②稀
2021版含油污水处理技术简介
2021版含油污水处理技术简介 Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0075
2021版含油污水处理技术简介 摘要:介绍常用的含油废水处理技术的原理、特点及其除油设备,综述含油污水的处理方法。 关键词:含油废水;技术;污水处理方法 含油污水的产量大,涉及的范围广,例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染,对环境保护和生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多,常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术,并且新的除油技术还在不断的研发中。本文从除油器的原理及方法方面加以介绍。 1重力分离法 重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及
油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用Stokes和Newton等定律来描述。 1.1横向流除油器[1] 横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体物质通过具有独特通道的横 向流分离板区,而从水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同时,还可以进行气体(天然气)的分离。 1.2波纹板聚结油水分离器[2] 波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差,使油珠浮集在板的波峰处而分离去除,其关键是在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收缩状态交替流动,产生了脉动(正弦)水流,使油珠之间增加了碰撞机率,促使