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含硫污水汽提装置中除油措施及应用

文档作者：路蒙蒙文档来源：中国中化		点击数：	更新时间： 2022年08月28日
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化学工程师
Chemical Engineer 2012年第08期
文章编号：1002—1 124(2012)08—0o46一o4
·环 ：：
路蒙蒙
(中国中化泉州石化有限公司，福建泉州362103)
摘要：对近年来国内典型的除油措施及应用进行了综述。重点介绍了重力沉降技术，根据油、水两相间
的密度差或结合破乳剂、增设过滤器、增设分布器及油水分离器，在重力作用下进行分离，尤其对浮油处理效
果显著；旋流分离技术，基于离心分离的原理，适用于污染源油的控制；罐中罐技术，运用水力旋液离心分离
的方法进行油、水、固三相分离，具有较高的除油能力和缓冲能力。
关键词：污水汽提装置；除油；重力沉降；油水分离器；旋流分离；罐中罐
中图分类号：X703 文献标识码：A
M easures and appHcafion of the oil-removing in the SOur water stripping unit
LU Meng-meng
(Sinochem Quanzhou Petrochemical Co．，Ltd．，Quanzhoa 362103，China)
Abstract：Current typical measures and application of oil-removing in home were reviewed．The discussion
focused on following measures：Gravity sedimentation technique based on the density diference between the two
phases of the oil and water，or combined with demulsifier,additional fiher,additional distributor and oil—water sep—
arator，separated under the action of gravity，especially for the handing of floating oil；Hydrocyclone separation
technique based on motor separation principle，叩plied to the control of pollution sources of oil；Tank within tank
technique for 0il、water、solid three-phase separation，utilizing hydraulic spin-liquid motor separation method that，
and had the higher capacity of oil-removing and bufering．
Key words：sour water stripping unit；oil-removing；gravity sedimentation；oil—water separator；hydrocyclone
separation；tank within tank
随着原油加工量的不断提高以及原油中硫含
量的不断增加，酸性水的排放量不断增大。其中含
硫污水汽提装置主要用于处理常减压、催化裂化、
延迟焦化、重油加氢、加氢裂化、加氢精制等装置的
含硫、含油污水，然而酸性水带油可能造成大量油
气在塔内积聚，破坏汽提塔内的气液平衡，造成汽
提塔操作波动，影响汽提效果和产品质量；同时造
成轻烃流失⋯。因此，酸水除油对含硫污水汽提装置
的平稳运行具有重要意义。
酸性水除油应以不影响汽提过程、净化水质、
酸性气和氨纯度为前提[21。目前，大多采用重力沉降
技术，但其难以去除乳化油，为此，有的炼厂使用破
乳剂或增设过滤器进行破乳；另外，也有的炼厂使
用油水分离器、旋流分离技术以及罐中罐等技术进
行除油。为详细了解炼厂含硫污水汽提装置除油措
施，论文详细综述了重力沉降技术、油水分离器、旋
收稿日期：2012—06—06
作者简介：路蒙蒙，女，硕士研究生，助理工程师，从事硫磺回收装置
生产等相关方面工作。
流分离技术及罐中罐技术的原理、工业应用、以及
各自的优缺点。
1 重力沉降技术
重力沉降技术是一种最常见、最简单易行的除
油方法，其原理是根据油、水两相存在密度差，在重
力作用下，经过一定时间，油水混合物会自动分离。
重力沉降技术除油一般设两个大罐：重力沉降罐和
进料缓冲罐。两罐串联操作，两罐之间以倒u型管
道连接，酸性水的自沉降罐顺着倒u型管道自流人
缓冲罐；沉降罐出口水线有管道和泵人口相接，以
便在非正常情况下酸性水可由泵抽送至汽提塔汽
提[。1。
大连西太平洋石化公司新建1lOt·h-，单塔低压
汽提装置的污水储罐采用重力沉降，酸性水脱气后
由重力沉降罐底部进罐，沉降罐保持高的液位，通
过调整倒u型管副线的开度来调节沉降罐的实际
液位降至排油口，撇油至污油罐。中国石化金陵石
化的全厂含硫污水送至污水汽提装置储罐集中后
进行混合沉降，以脱除污水中的油份和杂质，其含
2012年第8期 路蒙蒙：含硫污水汽提装置中除油措施及应用 47
硫污水储罐采用两罐串联流程，经沉降的污水再进
入装置内两个串联的储罐进行二次沉降，能保证进
入塔污水含油量小于50mg·L『 。并且，延迟焦化来
的带焦粉的含硫污水经长时间的沉降，沉降于罐
底，可以定期对罐底进行清理【4J。
重力沉降法可以接受任何浓度的含油污水，以
除去大量游离状态的污油，尤其对粒径在100 m
以上的浮油去除特别有效。但当处理水量大时，过
滤罐的数量多，流程相对复杂，自动化程度低；进料
对沉降罐有扰动，影响沉降效果；其处理后水中含
油量约×104，一般达不到进入塔内酸性水的油含
量小于50×10 的要求；另外，还需要定期清除罐
底污泥，送去安全掩埋，以延长装置开工周期。
1．1 破乳剂
来自常减压蒸馏和延迟焦化装置排放的酸性
水，其中较难处理的是除油，因为大部分油与水乳
化，形成比较稳定的油包水或者水包油结构，处理
非常困难，除采用除油设施外，还需加入破乳剂破
乳。而破乳剂是一种表面活性物质，可消除乳化形
成的具有一定强度的乳化界面，即破坏乳化状的液
体结构，使各相从乳化液中分离开来。
中国石油锦州石化公司[ J在1号原料水罐中加
入破乳剂，平均含油量可由880mg·L 降至303mg,
，去除效果比较理想。但由于在1号罐中加药对
进料的影响滞后，要降低人塔油含量必须长时间的
加破乳剂或从投产开始就加破乳剂。中国石油兰州
石化公司 针对延迟焦化装置酸性水含大量焦粉和
乳化油的特点，采用加注促进剂和隔焦剂的处理方
法，在酸性水进原料水罐前的管线上加注药剂，药
剂随水的流动自然搅拌，除油和除焦粉的效果明
显。江汉机械研究所 开发出的一种以药剂为中心
的水处理技术的旋流混合反应澄清罐，此技术主要
用于油田含油污水的处理，但也为炼厂污水处理提
供了技术参考。
加药剂除乳化油的处理方式具有低能耗、低处
理成本的特点。但是需要大量的破乳剂，破乳之后
的污水还需要配置相应的沉降罐，焦粉沉降于罐
底，需要定期清理罐底。
1．2 增设过滤器
由于原料污水中乳化油、悬浮物(如焦粉、催化
剂粉末)含量较高，导致一些炼厂汽提塔的处理能
力降低。为此，中国石化长岭分公司[ 】在原料污水进
罐之前，增设了两台过滤器，每半个月对过滤器进
行反冲洗，发现：增设过滤器对除去原料污水中粉
尘和乳化油的效果良好。而中国石油克拉玛依石化
公司【 】贝IJ在焦化装置中新增了一套自动反冲洗过滤
器，能将含硫污水中大于25 m的杂质颗粒过滤下
来，当过滤器进出口压差大于设定值时，逐个对过
滤器进行自动反冲洗。此法已经保证污水汽提装置
连续平稳运行1O个月以上。虽然采用过滤器破乳
除焦是一种较为经济的方法，但由于焦粉颗粒一般
小于20×10 ，因此，过滤效果一般并不理想⋯ 。
1．3 增设分布器
传统的大罐重力沉降技术受进料量波动的影
响较大，导致罐内原料水液面的扰动，影响静置除
油的效果。为此，在原料水罐内增设分布器，提高了
除油效果，同时减少了原料水的连续流动对罐顶油
面的影响【“]。如图1所示，原料水由进水口进人罐
内堵板以上的立管后，自喇叭口流入原料水罐中，
喇叭口距离出油口有一定的距离，以减少流动对罐
内液面的影响。罐内污水通过长方孔进入堵板以下
的立管后，自出水口流人另外的缓冲罐，然后由原
料水泵打人汽提塔。
1．出油口2．进水口3．盲板4．喇叭口
5．立管6．出水口7．堵板
图1 缓冲罐内构件示意图川
Fig．1
中国石油乌鲁木齐石化公司和中国石化洛阳
分公司[ z13]均在污水汽提塔装置的原料水罐中增设
分布器，经脱油后，不但能保证原料水的除油效果，
并且提高了汽提效果。中国石化沧州分公司⋯在新
建60t·h 酸性水汽提装置的原料水罐内设置了分
布器，结合加破乳剂、过滤等措施，可将原料酸性水
中的油含量降至100×10 以下，汽提后的净化水
达到预期的设计。
在原料水罐中增设分布器，节省投资，减少占
地面积，但除油效果受原料水波动的影响较大，并
且除油效果并不太理想，需要与其它的除油措施结
合才能保证除油效果。
2 油水分离器
路蒙蒙：含硫污水汽提装置中除油措施及应用 2012年第8期
油水分离器主要是利用油和水的密度差，进行
重力分离。水中细小的不易分离的油滴在通过不锈
钢烧结毡时与不锈钢烧结材料表面发生碰撞、润
湿，油滴聚集而尺寸逐渐变大。油滴集聚变大后上
升至集油器，从而完成油水分离过程『1引。
福建炼化公司【l6】的污水汽提装置为增强除油
效果，新增加了油水分离器：含油废水进入油水分
离器产生平稳的层流，缓慢进入水平布置的波纹板
(聚集器)，小颗粒的油滴逐步聚集成大油滴，沿着
波纹板移动到其隆起部分的顶部，由波形板顶部的
小孔迅速浮到油水分离器表面，使油水彻底分离。
其除油效果可达到设计要求值。中国石化武汉分公
司[171将预处理污油回收分为三级，其中一级原料污
水罐为重力沉降罐、二级原料污水罐为进料缓冲罐
及三级的油水分离器。经过三级处理，原料水中油
含量应低于50rag·L『 。
传统油水分离设备出水含油量50～100mg· ，
可以部分分离直径为6o m的细小油滴，但出水效
果不稳定，受污水含油量的高低的影响。各设计院
在此基础上进行改进，研发出一些新型油水分离
器，如：中国石化上海分公司[】8]延迟焦化联合装置
中的酸性水汽提装置所使用的DYF一80型除油器，
其采用高效旋液、射流粗粒化油水分离技术，除油
能力强，能够达到出水中油含量(不计乳化油)在
20mg·L一以下，稳定了汽提塔的操作。
酸陛水汽提装置新型油水分离器将旋液、粗粒
化、沉降3种污水处理工艺结合成为一个有机的整
体，安装在一个密封的卧式容器中，减少了酸性气
挥发对环境的影响。在正常工艺条件下，可以将大
罐切出检修等。同时脱油率较为稳定，设备外形尺
寸较小，操作简单，容易实现自动化脱油_l9]。但其除
油效果也受到原料水处理量、水中油含量、乳化程
度等限制，而原料水流量及油含量波动较大，油水
乳化较为严重。
3 旋流分离技术
旋流分离技术是属于离心分离的范畴的一种
高效节能、安装方便、成本低廉的新型含油污水处
理技术，可分为旋风分离和旋液分离两种，而以水
为主体介质的旋液分离器往往也被称为水力旋流
器，水力旋流器有动态水力旋流和静态水力旋流两
大类，其中静态水力旋流器因其无运动元件、构造
简单、占地面积小而在工程实际中备受青睐_加1。
南阳石蜡精细化工厂『2l】在污水汽提装置运行
过程中发现：污水乳化导致含油较高，因而在原料
污水进入汽提塔之前增加液一液旋流分离器，在其
外旋流和内旋流的作用下分别由底流口和溢流口
排出，底流口的脱油水进入汽提塔，溢流口则除去
凝缩油，从而大大降低了进塔污水含油量，提高了
汽提效果。中国石化九江分公司 的污水装置进料
量由原29t·h 猛增至50t·h 时，原有的污水储罐
很难保证原料水油含量不超标，为了减少污水进料
油含量，新建的催化装置投用两台水力旋流除油
器，配合污水原料罐的隔油作用，可使原料水油含
量小于50 X 10 ，并减少了催化装置粗汽油的损失。
水力旋流分离器具有结构简单、重量轻、体积
小、不需要经常更换易损件、电力消耗和管理费用
低等优点，作为一种无需投药和人工操作的自动物
理除油技术，对装置污染源油的控制尤为适用【引。
但是水力旋流分离器的人口一般都需要用增压泵
增压，而增压泵可能会引起油水混合液的再次乳
化，降低了水力旋流器的分离效率。另外，流量波动
会降低水力旋流器的分离效率，不能分离液体中的
固体悬浮物 。
4 “罐中罐"技术
“罐中罐”技术为上海中舟净化工程有限公司研
发的一种水力旋液分离浮油自动收集排油组合装
置的专利技术[ ，即：在污水调节罐的内部加入一
个包括水力旋液分离区和沉淀分离区的腔室(即内
罐)；在腔室内将水力旋液分离器、自动撇油器和沉
淀锥斗连成一个完整的系统；再通过内、外罐的虹
吸连通管系、周边出水布水堰槽、层流穿孔排水管
系、倾斜排泥管系等，成为组合式的一体化装置 l。
苏丹喀土穆炼厂[ 】除油设施采用大罐重力沉
降除油及罐中罐高效旋流除油技术，保证进塔前酸
性水中油含量小于100mg·L～。中国石化镇海分公
司 在新建的处理水量为400t·h 的炼油污水一级
处理系统中，采用两座并联的5000m。“罐中罐”型污
水调节罐，出水油含小于300mg·L～。
罐中罐集污水调节、均质和油水旋流分离、浮
油自动收集及锥形罐底水力排泥等功能为一体，它
采用高效密闭化、自动排油的除油器。收油排泥操
作时可以维持正常运行，设施利用率高。占地少、投
资省、装置自动化程度高、收油或排泥操作简便，操
作人员少，值得推广和应用。
2012年第8期 路蒙蒙：含硫污水汽提装置中除油措施及应用 49
5 结论
国内目前的酸性水除油技术主要为重力沉降
技术、旋流分离技术及罐中罐技术等，这些技术具
有一定的除油效果，但普遍存在压降高、小颗粒悬
浮物及油的去除效率低的缺点。为了改进现有技术
的不足，可以几种技术联合使用，以尽量避免各技
术的局限性，发挥各处理技术的优势。还可以从源
头上减少污染，以减轻后端处理压力。
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浮物、SiO 硅、硬度和溶解氧含量分别降低到2、2、
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