新型渦旋式離心機(jī)用于含油污水處理

張樹(shù)東1　孫飛2
（1·勝利油田孤東采油廠　2·華油惠博普科技股份有限公司）

    摘要：在勝利油田孤東采油廠應(yīng)用新型渦旋離心技術(shù)進(jìn)行了稠油廢水的處理試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該機(jī)型穩(wěn)定運(yùn)行后水中除油率達(dá)到98%以上,離心出水含油均在3mg/L以下。若采用兩級(jí)離心,出水水質(zhì)可維持在10 mg/L以內(nèi),設(shè)備抗流量沖擊性強(qiáng),且處理過(guò)程中無(wú)需加入化學(xué)藥劑,工藝的經(jīng)濟(jì)可行性很高。
    關(guān)鍵詞：渦旋離心機(jī);含油污水;重質(zhì)油;試驗(yàn)
    1·前言
    目前,我國(guó)大部分油田已進(jìn)入石油開(kāi)采的中后期,為了提高采收率和產(chǎn)量,采取了各種各樣的增產(chǎn)措施。然而采油中各種新技術(shù)的引進(jìn)也帶來(lái)一些問(wèn)題,其中最主要的問(wèn)題就是污水處理的難度大大增加,特別是在重質(zhì)油和注聚量較高的油田。近年來(lái),人們?cè)陔x心處理含油污水工藝中做的研究越來(lái)越多,目前已有報(bào)道碟片式離心機(jī)用在原油采出液處理工藝中。本文中的新型渦旋離心技術(shù)非常適用于油田開(kāi)采中后期含油污水的處理,也可用于海上油田等對(duì)空間要求較高的生產(chǎn)場(chǎng)所。
    渦旋離心機(jī)采用了與傳統(tǒng)離心機(jī)不同的內(nèi)部設(shè)計(jì),在離心機(jī)腔內(nèi)設(shè)有開(kāi)放的旋液分離區(qū),在分離器外部操作即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制油水界面,可在2 000 r/min的低轉(zhuǎn)速下輕松實(shí)現(xiàn)油水分離。
    2·試驗(yàn)站點(diǎn)污水物性及工藝流程
    勝利油田孤東2號(hào)聯(lián)合站投產(chǎn)于1992年,受三次采油影響,目前采用化學(xué)脫水與凈化罐沉降脫水工藝,處理合格后的原油直接外輸至污水回注。處理液量約39 000 m3/d,處理油量約1 850 m3/d,采出液進(jìn)站溫度約42℃,外輸污水含油約90 mg/L。該原油屬重質(zhì)原油,運(yùn)動(dòng)黏度201 mm2/s,凝點(diǎn)-17℃,原油基屬為環(huán)烷—中間基,水中聚合物平均含量200 mg/L。
    試驗(yàn)工藝流程:待處理液自三相分離器水室引至離心機(jī),先后進(jìn)行一級(jí)離心除油,二級(jí)離心去除懸浮物。由于試驗(yàn)機(jī)流量較小,取樣化驗(yàn)后經(jīng)匯管重新混合返回污水池排空管線;來(lái)液含油約1 000~3 000 mg/L,溫度40℃,壓力0·3 MPa。離心出口管線經(jīng)DN50匯管匯合后自流至排空管線。
    3·試驗(yàn)結(jié)果分析
    (1)渦旋式離心機(jī)對(duì)油田含油污水處理效果顯著,平均去除率達(dá)到98·18%,最高達(dá)到99·43%,出水水質(zhì)達(dá)到30 mg/L以下。
    (2)處理效果十分穩(wěn)定,不受來(lái)液流量波動(dòng)沖擊的影響,處理量在0·8~1·6 m3/h范圍內(nèi)波動(dòng)。
    (3)采用兩級(jí)離心工藝處理時(shí),出水含油達(dá)到5 mg/L以下,水質(zhì)清徹透明。
    (4)試驗(yàn)來(lái)液中含油量波動(dòng)范圍較大,在500~4 000 mg/L之間,但離心處理效果穩(wěn)定,不受油水比例變化影響。
    (5)本離心機(jī)轉(zhuǎn)速低,功耗低,試驗(yàn)期間設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷平均為0·9 kW,處理每方污水的電負(fù)荷為0·85 kW,且本處理工藝無(wú)需加入水處理藥劑,具有很高的經(jīng)濟(jì)可行性。
    4·結(jié)語(yǔ)
    渦旋式離心機(jī)在勝利油田重質(zhì)油廢水處理中取得了很好的處理效果,其運(yùn)行過(guò)程平穩(wěn),功耗小,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未添加任何化學(xué)藥劑,工藝的經(jīng)濟(jì)可行性很高。
    離心機(jī)分離工藝設(shè)備體積小,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,分離效率高,處理時(shí)的停留周期比傳統(tǒng)工藝小得多。該工藝的引入可以大大簡(jiǎn)化聯(lián)合站的工藝流程,節(jié)省投資和人力成本,同時(shí)也能解決高聚合物帶來(lái)的電脫跳電等棘手問(wèn)題。在海洋石油等對(duì)占地面積有嚴(yán)格要求的開(kāi)采環(huán)境中,離心工藝的優(yōu)勢(shì)更加明顯。但是目前主流的離心機(jī)轉(zhuǎn)速動(dòng)輒高達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)轉(zhuǎn),特別是近年來(lái)采出液含砂量增高,使得離心機(jī)的磨損、腐蝕問(wèn)題更為明顯。為了提高處理效率,使離心技術(shù)在石油行業(yè)得以迅速推廣,類似渦旋式離心機(jī)的低轉(zhuǎn)速、低功耗的高效分離技術(shù)的研發(fā)推廣是目前石油行業(yè)新技術(shù)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。(欄目主持　樊韶華)