專利名稱：含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電脫鹽污水除油的新方法及裝置，具體的說，本發(fā)明涉及利用離心分離設(shè)備對電脫鹽污水除油的方法。本發(fā)明還涉及該方法所用的裝置。
背景技術(shù)：
原油含有鹽類和雜質(zhì)對原油的生產(chǎn)加工及設(shè)備的平穩(wěn)操作和維護(hù)等都有不利的影響，因此煉制必須先進(jìn)行脫鹽。近年來，可開采石油向著重質(zhì)化和劣質(zhì)化方向發(fā)展，對電脫鹽裝置的穩(wěn)定運行形成了不利影響，使得電脫鹽污水很難達(dá)到相應(yīng)的含油量指標(biāo)。電脫鹽污水已成為煉油企業(yè)污水、污油的主要來源之一。污水含油超標(biāo)不僅大大增加了煉油廠重污油量和污水污油處理難度，而且對大氣和水體等環(huán)境以及人類健康有極大危害。隔油池污油中低沸點組分易揮發(fā)進(jìn)入大氣，污染 空氣，人類直接攝取各種石油蒸餾物可發(fā)生中毒癥狀，影響人體健康。此外，含油污水進(jìn)入水域或地下，影響飲用水資源，危害水產(chǎn)資源，影響農(nóng)作物生長以及破壞自然景觀，相應(yīng)的環(huán)保問題日益凸顯。因此，污水除油具有十分重要的現(xiàn)實意義。目前，國內(nèi)煉油企業(yè)仍普遍使用“老三套”技術(shù)進(jìn)行污水處理，即“沉降、隔油一浮選一生化”，電脫鹽污水進(jìn)入隔油池后與其他裝置的污水采用此技術(shù)處理，分離出的污油直接進(jìn)入污油罐，經(jīng)脫水處理后進(jìn)入焦化裝置或注入原料管線進(jìn)行回?zé)挕Ｈ鐖DI所示，為現(xiàn)有技術(shù)的電脫鹽污水處理部分工藝流程圖。如圖I所示，包括電脫鹽罐2，同電脫鹽罐2排水口相連接的隔油池7，電脫鹽罐2依次通過換熱器6、空冷器4、水冷器5同隔油池7相連接。脫前原油經(jīng)過預(yù)熱器3升溫后進(jìn)入電脫鹽罐2 (包括一級電脫鹽罐，二級電脫鹽罐2-2和三級電脫鹽罐2-3)進(jìn)行電脫鹽，形成脫后原油和脫鹽水；脫后原油由三級電脫鹽罐2-3上部的油出口排入初餾塔1，脫鹽水從電脫鹽罐2下部的排水口排出；電脫鹽罐排出的脫鹽水經(jīng)過換熱器6、空冷器4、水冷器5降溫至50 100°C，排至隔油池7。但是，由于該種污油罐只是靠重力沉降對污油脫水，脫水效果差，脫水后的污油含水量高，焦化裝置只能處理一部分，若注入原料管線進(jìn)行回?zé)挘瑫痣娒擕}裝置惡化，形成更多的污油。隨著重質(zhì)、劣質(zhì)原油摻煉比例不斷提高，含油污水乳化程度加劇，電脫鹽裝置排水含油量越來越高，很多企業(yè)難以達(dá)標(biāo)排放，形成上萬噸的污油，對罐區(qū)存儲造成很大壓力。這些裝置已不能滿足清潔生產(chǎn)需求。為了解決電脫鹽外排污水的帶油難題，研究者們進(jìn)行了大量卓有成效的工作。洛陽石化采用隔油和粗?；Y(jié)合的污水預(yù)除油設(shè)施，可除去電脫鹽污水中的大部分浮油，回收的污油回注至電脫鹽裝置入口，實現(xiàn)良性循環(huán)，達(dá)到較顯著的挖潛增效目的，但是，分離出來的污油含水較高(大于10%)。長嶺分公司與中國石油大學(xué)(華東)合作，在電脫鹽裝置使用液-液旋流分離技術(shù)以降低電脫鹽裝置切水的油濃度，但該技術(shù)的最大問題是分離出來的污油中含水高達(dá)80-90%，另外，當(dāng)進(jìn)水含油量較高時(含油大于5%)難以保證分離效果。
因此，煉油企業(yè)迫切需要開發(fā)出能徹底地、有效地并且適合長周期運行的電脫鹽污水處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用離心分離設(shè)備對電脫鹽污水進(jìn)行油水分離，回收的油相進(jìn)入初餾塔，使污油減量，減輕了污水處理廠的壓力，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。本發(fā)明的技術(shù)思路是在現(xiàn)有工藝中，電脫鹽產(chǎn)生的污水直接排至隔油池，與其他裝置的污水一起通過“沉降、隔油一浮選一生化”處理，分離出的污油直接進(jìn)入污油罐。少部分污油經(jīng)脫水處理后進(jìn)入焦化裝置或注入原料管線進(jìn)行回?zé)?，一方面由于污油成分?fù)雜，含有催化劑、破乳劑等雜質(zhì)，回?zé)拰?dǎo)致煉油裝置操作不穩(wěn)，更易產(chǎn)生污油，陷入惡性循環(huán)，另一方面，焦化裝置需求量有限，只能利用少部分污油，污油罐的存儲壓力變大。隨著可開采石油重質(zhì)、劣質(zhì)化逐漸嚴(yán)重，本工藝已不能滿足生產(chǎn)需求。離心分離技術(shù)是今年發(fā)展起來 的新型分離技術(shù)，其離心力通?？蛇_(dá)重力的幾百倍，分離能力強、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、成本低、占地面積小，特別適合比重差較小或粘度大的體系。本發(fā)明采用離心分離技術(shù)對電脫鹽污水進(jìn)行油水分離，分離出的污油與原油性質(zhì)相似，與電脫鹽后原油混合加熱后進(jìn)入初餾塔，凈化污水進(jìn)入下游裝置隔油池進(jìn)行下一步處理。采用離心分離技術(shù)對脫鹽污水進(jìn)行油水分離，不僅減少了污水中的油含量，而且分離出的污油可全部進(jìn)入初餾塔合理利用，既實現(xiàn)了污油減量，又減輕了存儲設(shè)備壓力。該技術(shù)可以取代現(xiàn)有技術(shù)中的重力沉降、隔油池等技術(shù)。本發(fā)明提供的解決方案具體如下一種含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，包括含有一原油進(jìn)口、油出口和排水口的電脫鹽罐和含有一油相入口的初餾塔，該電脫鹽罐的油出口同該初餾塔油相入口相連通，該電脫鹽罐還通過一離心分離單元同所述初餾塔相連接以對電脫鹽污水進(jìn)行水油分離，該離心分離單元包括一入口、一油相出口和一水相出口，該離心分離單元入口同該電脫鹽罐的排水口相連接，該離心分離單元油相出口同初餾塔的油相入口相連通。進(jìn)一步，還包括一冷卻裝置，所述電脫鹽罐的水相出口通過冷卻裝置連接至所述離心分離單元的入口。進(jìn)一步，所述冷卻裝置包括依次連接的換熱器、空冷器和水冷器，所述冷卻裝置出口為水冷器的出口。進(jìn)一步，所述離心分離單元入口還同所述換熱器的出口相連接。進(jìn)一步，所述離心分離單元包括一離心萃取分離設(shè)備、水相緩沖罐和油相緩沖罐，該離心萃取分離設(shè)備入口為所述離心分離單元入口，離心萃取分離設(shè)備水相出口同水相緩沖罐入口相連接，離心萃取分離設(shè)備油相出口同油相緩沖罐入口相連接，該水相緩沖罐出口為所述離心分離單元水相出口，該油相緩沖罐出口為所述離心分離單元油相出口。進(jìn)一步，所述離心分離單元包括一離心萃取分離設(shè)備，該設(shè)備為離心萃取機或液-液分離用離心機。進(jìn)一步，還包括一含有水相入口的隔油池，該隔油池的水相入口同所述離心分離單元的水相出口相連通。一種使用如權(quán)利要求I所述裝置的使用方法，包括以下步驟步驟I :原油進(jìn)入電脫鹽罐脫鹽；
步驟2 電脫鹽罐排出的污水進(jìn)入離心分離單元進(jìn)行水油分離；步驟3 :電脫鹽罐脫鹽后的原油同離心分離單元分離出的污油一同流入初餾塔油相入口進(jìn)行進(jìn)一步加工。進(jìn)一步，進(jìn)入離心分離設(shè)備的脫鹽污水的溫度為55 90°C，進(jìn)入離心分離設(shè)備的污水含油濃度在600 200000mg/L，如權(quán)利要求8所述裝置進(jìn)行電脫鹽污水除油的方法，其特征在于，述離心分離設(shè)備的轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為500-3000rpm。上述的污水除油離心萃取分離機采用專利201020620262. 5、200910055098. X等離心萃取分離裝置結(jié)構(gòu)，但不以此為限。以201020620262. 5為例，該離心萃取分離設(shè)備包括位于頂部的電機，連接電機的傳動裝置，連接傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸，連接轉(zhuǎn)動軸的上軸承和軸承座、以及下軸承和軸承座，內(nèi)筒，外筒，位于內(nèi)筒中的輕相堰及重相堰，位于外筒的輕相收集室、輕相出口、重相收集室、重相出口、輕相進(jìn)口及重相進(jìn)口，支座，位于支座底部的減震器以及位于外筒底部的底部葉片。
進(jìn)一步，上述的進(jìn)入離心萃取分離機的電脫鹽污水溫度控制在55°C至90°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于(I)克服了現(xiàn)有的電脫鹽污水除油方法和設(shè)備操作復(fù)雜、效果差等缺點，分離效果好，分離速度快，操作方便，適合長周期運轉(zhuǎn)。(2)實現(xiàn)了電脫鹽污水就地除油和污油的回收利用，適用性強、抗沖擊能力強，適合在石油煉制行業(yè)推廣使用。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的電脫鹽污水處理部分工藝流程圖，其中I-初餾塔2-U2，3電脫鹽罐3-預(yù)熱器4-空冷器5-水冷器6-1>2換熱器7-隔油池8-泵圖2為本發(fā)明電脫鹽污水處理工藝流程圖，其中I-初餾塔。飛^電脫鹽罐3-預(yù)熱器4-空冷器5-水冷器6-u換熱器7-隔油池8-泵9-離心分離單元圖3為圖2中離心分離單元的結(jié)構(gòu)示意圖，其中9_1泵9_2水相緩沖罐9_3離心萃取分離設(shè)備9_4油相緩沖罐9_5泵
具體實施例方式本發(fā)明將離心分離工藝應(yīng)用于電脫鹽污水的油水分離中，高效快速的回收了原油，降低了污水含油量，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。下面結(jié)合具體實例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容。如圖2所示，為本發(fā)明電脫鹽污水處理工藝流程圖，包括多個電脫鹽罐一級電脫鹽罐2^、二級電脫鹽罐2-2和三級電脫鹽罐2-3，同電脫鹽罐排水口相連接的隔油池7，和電脫鹽罐油出口相連接的初餾塔1，其中，電脫鹽罐油出口同初餾塔I的油相入口相連接以輸入脫鹽后的原油，電脫鹽罐和隔油池則通過冷卻裝置相連接，該冷卻裝置在本實施例中為換熱器6、空冷器4和水冷器5，該冷卻裝置同隔油池7之間還連接有一離心分離單元9以便對電脫鹽罐排出的脫鹽污水進(jìn)行水油分離。該分離單元9包括一油相出口和水相出口，該油相出口同下游裝置初餾塔I油相入口相連接，該水相出口同隔油池7連接。如圖3所示，為離心分離單元的結(jié)構(gòu)示意圖，該離心分離單元9包括一離心萃取分離設(shè)備9-3、水相緩沖罐9-2和油相緩沖罐9-4，離心萃取分離設(shè)備9-3包括一入口、一油相出口和一水相出口 該入口同前述冷卻裝置的出口相連接，該油相出口同油相緩沖罐9-4相連接，該油相緩沖罐9_4進(jìn)一步通過泵提升后，和電脫鹽裝置脫后原油混合后送入初餾塔I ;該水相出口同水相緩沖罐9-2相連接，該水相緩沖罐9-2進(jìn)一步通過泵將污水送入隔油池7，以進(jìn)行進(jìn)一步的沉降后分理。其中，換熱器6還進(jìn)一步同水冷器5的出口相連接，以混合換熱器6排出的高溫污水和水冷器5排出的低溫污水相融合，以達(dá)到分離裝置最佳工作溫度。上述的污水除油離心萃取分離機9_3可采用專利“液-液兩相混合-分離的裝置” (申請?zhí)?01020620262. 5)、“高效液-液溶劑萃取方法及裝置”(申請?zhí)?00910055098. X)等離心萃取分離裝置結(jié)構(gòu)，但不以此為限。以201020620262. 5為例，該離心萃取分離設(shè)備包括位于頂部的電機，連接電機的傳動裝置，連接傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸，連接轉(zhuǎn)動軸的上軸承和軸承座、以及下軸承和軸承座，內(nèi)筒，外筒，位于內(nèi)筒中的輕相堰及重相堰，位于外筒的輕相收集室、輕相出口、重相收集室、重相出口、輕相進(jìn)口及重相進(jìn)口，支座，位于支座底部的減震器以及位于外筒底部的底部葉片。該裝置具體處理工藝流程如下脫前原油經(jīng)過預(yù)熱器3升溫后進(jìn)入電脫鹽罐2(包括一級電脫鹽罐，二級電脫鹽罐2-2和三級電脫鹽罐2-3)進(jìn)行電脫鹽，形成脫后原油和脫鹽水；脫后原油由三級電脫鹽罐2-3上部的油出口排入初餾塔1，脫鹽水從電脫鹽罐2下部的排水口排出；換熱器6出來的高溫電脫鹽污水(約IO(TC)和進(jìn)一步經(jīng)過空冷器4、水冷器5出來的低溫電脫鹽污水(約50°C)混合后，進(jìn)入離心分離單元9進(jìn)行油水分離，脫后污油同電脫鹽罐分理出的污油一同送入初餾塔I，離心分離單元9分理出的污水排至隔油池7。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非注明，否則所有的份數(shù)為體積份數(shù)，所有的百分比為體積百分比。實施例I按前述的工藝流程進(jìn)行電脫鹽污水除油，其中I.物料性質(zhì)脫鹽污水流量為20t/h，溫度為75°C，水密度1000kg/m3，油密度945kg/m3(20°C )，油黏度為 303mm2/s (50°C )，油含量 20000mg/L2.離心萃取分離機轉(zhuǎn)鼓直徑為500mm,電機轉(zhuǎn)速為lOOOrpm。3.含量測定方法油含水量按照GB/T8929-2006石油產(chǎn)品水分測定法測定水含油濃度按照GB/T16488-1996水質(zhì)石油類和動植物油的測定紅外光度法測定。4.應(yīng)用效果經(jīng)過離心萃取分離機處理之后，凈化水含油量為44mg/L，除油效率達(dá)到了99. 78%，輕相出口污油含水量小于1%，各主要指標(biāo)良好，與原油性質(zhì)相似，可以回注至初餾塔，減少原油浪費。
實施例2I.物料性質(zhì)脫鹽污水流量為30t/h，溫度為60°C，水密度1000kg/m3，油密度910kg/m3(20°C )，油黏度為 290mm2/s (50°C )，油含量 1000mg/L2.離心萃取分離機轉(zhuǎn)鼓直徑為600mm,電機轉(zhuǎn)速為lOOOrpm。3.含量測定方法油含水量按照GB/T8929-2006石油產(chǎn)品水分測定法測定 水含油濃度按照GB/T16488-1996水質(zhì)石油類和動植物油的測定紅外光度法測定。4.應(yīng)用效果經(jīng)過離心萃取分離機處理之后，凈化水含油量為210mg/L，除油效率達(dá)到了 79%，輕相出口污油含水量小于1%，各主要指標(biāo)良好，與原油性質(zhì)相似，可以回注至初餾塔，減少原油浪費。實施例3I.物料性質(zhì)脫鹽污水流量為10t/h，溫度為65°C，水密度1000kg/m3，油密度935kg/m3(20°C)，油黏度為 300mm2/s (50°C )，油含量 30000mg/L2.離心萃取分離機轉(zhuǎn)鼓直徑為450mm,電機轉(zhuǎn)速為lOOOrpm。3.含量測定方法油含水量按照GB/T 8929-2006石油產(chǎn)品水分測定法測定水含油濃度按照GB/T16488-1996水質(zhì)石油類和動植物油的測定紅外光度法測定。4.應(yīng)用效果經(jīng)過離心萃取分離機處理之后，凈化水含油量為77mg/L，除油效率達(dá)到了99. 23%，輕相出口污油含水量小于1%，各主要指標(biāo)良好，與原油性質(zhì)相似，可以回注至初餾塔，減少原油浪費。綜上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.ー種含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，包括含有一原油進(jìn)ロ、油出口和排水ロ的電脫鹽罐和含有一油相入口的初餾塔，該電脫鹽罐的油出ロ同該初餾塔油相入口相連通，其特征在于，該電脫鹽罐還通過ー離心分離單元同所述初餾塔相連接以對電脫鹽污水進(jìn)行水油分離，該離心分離單元包括一入ロ、一油相出口和一水相出口，該離心分離單元入口同該電脫鹽罐的排水ロ相連接，該離心分離單元油相出口同初餾塔的油相入口相連通。
2.如權(quán)利要求I所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在于，還包括一冷卻裝置，所述電脫鹽罐的水相出口通過冷卻裝置連接至所述離心分離單元的入口。
3.如權(quán)利要求2所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在干，所述冷卻裝置包括依次連接的換熱器、空冷器和水冷器，所述冷卻裝置出口為水冷器的出ロ。
4.如權(quán)利要求3所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在于，所述離心分離單元入口還同所述換熱器的出口相連接。
5.如權(quán)利要求I所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在于，所述離心分離單元包括一離心萃取分離設(shè)備、水相緩沖罐和油相緩沖罐，該離心萃取分離設(shè)備入ロ為所述離心分離單元入ロ，離心萃取分離設(shè)備水相出ロ同水相緩沖罐入ロ相連接，離心萃取分離設(shè)備油相出ロ同油相緩沖罐入口相連接，該水相緩沖罐出口為所述離心分離單元水相出口，該油相緩沖罐出口為所述離心分離單元油相出口。
6.如權(quán)利要求I或5所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在于，所述離心分離單元包括一離心萃取分離設(shè)備，該設(shè)備為離心萃取機或液-液分離用離心機。
7.如權(quán)利要求I所述的含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置，其特征在于，還包括一含有水相入口的隔油池，該隔油池的水相入口同所述離心分離單元的水相出口相連通。
8.ー種使用如權(quán)利要求I所述裝置的處理方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I :原油進(jìn)入電脫鹽罐脫鹽； 步驟2 :電脫鹽罐排出的污水進(jìn)入離心分離單元進(jìn)行水油分離； 步驟3 :電脫鹽罐脫鹽后的原油同離心分離單元分離出的污油一同流入初餾塔油相入ロ進(jìn)行進(jìn)一步加工。
9.如權(quán)利要求8所述裝置進(jìn)行電脫鹽污水除油的方法，其特征在干，進(jìn)入離心分離設(shè)備的脫鹽污水的溫度為55 90°C，進(jìn)入離心分離設(shè)備的污水含油濃度在600 200000mg/L
10.如權(quán)利要求8所述裝置進(jìn)行電脫鹽污水除油的方法，其特征在于，述離心分離設(shè)備的轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為500-3000rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有電脫鹽污水除油裝置的原油加工裝置及其方法，包括含有一原油進(jìn)口、油出口和排水口的電脫鹽罐和含有一油相入口的初餾塔，該電脫鹽罐的油出口同該初餾塔油相入口相連通，其特征在于，該電脫鹽罐還通過一離心分離單元同所述初餾塔相連接以對電脫鹽污水進(jìn)行水油分離，該離心分離單元包括一入口、一油相出口和一水相出口，該離心分離單元入口同該電脫鹽罐的排水口相連接，該離心分離單元油相出口同初餾塔的油相入口相連通。本克服了現(xiàn)有的電脫鹽污水除油方法和設(shè)備操作復(fù)雜、效果差等缺點，分離效果好，分離速度快，操作方便，適合長周期運轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)了電脫鹽污水就地除油和污油的回收利用，適用性強、抗沖擊能力強。
文檔編號C02F1/40GK102757813SQ20121025814
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者徐艷, 甘仁武, 白志山, 郝萌萌 申請人:華東理工大學(xué)