原油凈化與污水處理

原油凈化與污水處理第1頁/共45頁石油基礎(chǔ)知識—回顧

1、從尋找石油到利用石油的四個階段？

1）油氣勘探；

2）油田開發(fā)；

3）油氣集輸；

4）石油煉制。第2頁/共45頁2、油氣集輸包括哪些工藝？

1）油氣收集、計量；

2）油氣水分離；

3）原油凈化；

4）天然氣凈化；

5）輕烴回收；

6）污水處理等。第3頁/共45頁第一部分原油凈化/脫水原油中的主要雜質(zhì)有哪些？水；鹽類，如氯化物（氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣）、硫酸鹽、碳酸鹽等；泥沙等固體雜質(zhì)。第4頁/共45頁一、原油為什么要進(jìn)行凈化？

原油中含水、含鹽、含泥砂等雜質(zhì)會給原油的集輸、處理和煉制帶來很多問題，主要是：1、增大了流量，增加了動力消耗和燃料消耗；2、引起金屬管路和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕；3、原油中泥砂等固體雜質(zhì)會卡泵、使管路和其它設(shè)備產(chǎn)生激烈的機(jī)械磨損。4、影響煉制工作的正常進(jìn)行，蒸餾塔沖塔。5、污水處理可以回注。第5頁/共45頁出礦原油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（SY7513-88）項目原油類別石蠟基石蠟-中間基中間基中間-石蠟基中間-環(huán)烷基環(huán)烷基環(huán)烷-中間基含水量(重）%不大于0.51.02.0第6頁/共45頁二、原油脫水方法原理、適用條件和優(yōu)缺點第7頁/共45頁1、乳狀液:

如果有兩種或兩種以上，互不相溶的或微溶的液態(tài)物質(zhì)在一起，其中的一種或數(shù)種液體以小液珠的形式均勻分散在另一種液體之中，這樣的機(jī)械混合液稱之為乳狀液；石油乳狀液就是油、水兩種液體的機(jī)械混合物。乳狀液顆粒三、化學(xué)破乳脫水法第8頁/共45頁2、乳狀液的形成條件（簡）至少具有兩種以上互不相溶（或微量相溶）的液體；要有強(qiáng)烈的攪動，使一種液體破碎成微小的液滴分散于另一種液體中；要有乳化劑存在，使微小液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中。乳化劑：促使生成乳狀液及穩(wěn)定乳狀液的物質(zhì)。固體微粒，如粘土細(xì)粉；分散在原油中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)；高分子化合物；表面活性劑。（兩親分子，親油基和親水基）第9頁/共45頁3、石油乳狀液的分類主要有兩類:油包水型（W/O）：一次采油水包油型（O/W）：二次采油后期；三次采油水包油型（O/W）油包水型（W/O）第10頁/共45頁O/W型乳狀液的保護(hù)膜第11頁/共45頁W/O型乳狀液的保護(hù)膜第12頁/共45頁4、乳狀液的穩(wěn)定機(jī)理1、界面膜穩(wěn)定——乳化劑吸附在油水界面，降低油水界面張力，界面膜強(qiáng)度大，且穩(wěn)定。2、固定顆粒穩(wěn)定——乳化劑在分散相周圍形成一層粘性薄膜，阻止內(nèi)相液滴在碰撞時聚結(jié)成較大液滴。如：原油中的泥沙、瀝青質(zhì)組分。3、帶電穩(wěn)定——乳化劑可能是以某種方式排列的極性分子，使液滴表面帶電，同性相斥，阻止油滴聚并。

影響乳狀液穩(wěn)定性的主要因素有：乳狀液的分散度和原油粘度、乳化劑的類型和保護(hù)膜的性質(zhì)、內(nèi)相顆粒表面帶電、乳狀液溫度和水的pH值等。第13頁/共45頁思考：乳狀液的優(yōu)缺點？

5、化學(xué)破乳機(jī)理

常用的破乳方法有：機(jī)械破乳、電破乳和化學(xué)破乳?；瘜W(xué)破乳機(jī)理為：破乳劑有表面活性作用：降低表面自由能；反相作用：轉(zhuǎn)化為O/W；“潤濕”和“滲透”作用：溶解界面上的乳化劑，降低原油粘度；反離子作用：中和正電荷，減少靜電斥力。第14頁/共45頁化學(xué)破乳方法：向原油中加入表面活性劑，使油水分層。目前多使用聚氧乙烯醚與聚氧丙烯醚的嵌段共聚物或無規(guī)共聚物。第15頁/共45頁實現(xiàn)化學(xué)破乳的技術(shù)要求：有對癥下藥的化學(xué)破乳劑；化學(xué)破乳劑與原油乳狀液充分接觸混合；破乳后應(yīng)有足夠沉降分離的空間和時間（油水密度差較?。Ｔ推迫閯┑?6頁/共45頁6、破乳劑性能要求1）原油脫水對破乳劑的要求：較強(qiáng)的表面活性；良好的潤濕能力，潤濕乳化劑；很高的絮凝和聚結(jié)能力；破乳溫度低，破乳效果好；成本低，用量少；無毒、無害等副作用：無腐蝕、結(jié)垢，對人體無害具有一定的通用性。協(xié)同效應(yīng)：將兩種或兩種以上的破乳劑以一定比例混合構(gòu)成一種新的破乳劑，其脫水效果可能高于任何一種單獨(dú)使用時的效果。第17頁/共45頁2）影響破乳脫水效果的因素：破乳劑的選擇破乳劑的濃度：最佳范圍破乳劑濃度，％0.0030.0020.0010.00080.0006原油總含水量，％40-5040-5040-5040-5040-50進(jìn)脫水器含水量，％15以上14141020以上凈化油含水，％0.3≤0.2≤0.20.10.1-0.2污水情況有時渾清清清有時渾破乳劑濃度對脫水效果的影響第18頁/共45頁

脫水率.%稀釋溫度.℃破乳劑225075濁點，℃孤島5號9172.861.748990194.582.958.822SP1699178.626.527BP1578178.613.315

項目pH值脫水率．%污水顏色2.641較清7.175較清8.5783較清11.296最清幾種破乳劑在不通稀釋溫度下的脫水率pH值對破乳劑9901脫水效果的影響第19頁/共45頁3）加藥部位選擇

破乳劑加入部位要注意藥劑效能的發(fā)揮和管理方便。加入部位可在井口、計量站、集中處理站等集輸流程各個環(huán)節(jié)。從發(fā)揮藥劑效能來說，在井口加入最好，可從根本上抑制油包水型乳狀液的生成；在計量站或接轉(zhuǎn)站加藥可起破乳降粘作用。一般，注入破乳劑越早，彌散效果越好。第20頁/共45頁4）破乳劑的加入方式

破乳劑的加入方式應(yīng)操作方便、連續(xù)均勻、濃度配制準(zhǔn)確、并有計量設(shè)施。水溶性破乳劑的配制濃度宜稀釋到1%～10%，其溶液溫度宜為35～45℃。配液罐宜采用封閉容器。油溶性破乳劑可采用計量柱塞泵將破乳劑直接加入乳化原油管線中。第21頁/共45頁第二部分污水處理

思考：原油脫出水直接排放到環(huán)境中嗎？第22頁/共45頁

◆污水中含有很多的雜質(zhì)，包括哪些？

1、懸浮固體：如泥沙、腐蝕產(chǎn)物、水垢等2、膠體：由泥沙、有機(jī)物等構(gòu)成3、浮油及分散油：占油分總量的90%4、乳化油：占油分總量的10%5、溶解物質(zhì)：無機(jī)鹽、溶解氣體（酸性）等第23頁/共45頁

主要水處理技術(shù)

除油、混凝、沉淀與上浮、過濾、除鐵、脫氧、防垢、緩蝕、殺菌第24頁/共45頁一、除油工藝一、立式除油罐（重力分離型）第25頁/共45頁中心（反應(yīng)）筒：加入混凝劑促進(jìn)油滴的聚結(jié)（混凝）此時，若進(jìn)水含油量≤5000mg/L時自然出油率可達(dá)95%混凝出油率可達(dá)98%第26頁/共45頁

二、過濾工藝一、過濾

1、定義、作用

2、機(jī)理：(遷移)、(附著)、(脫落)3、過濾效果的影響因素二、過濾器1、安裝位置、作用：泵的入口、計量儀表的前段2、過濾器分類

1）插板式

2）圓筒式第27頁/共45頁第28頁/共45頁第29頁/共45頁第30頁/共45頁第31頁/共45頁

三、過濾網(wǎng)目的選擇

1、定義

2、濾網(wǎng)太密？太稀？都不好。可調(diào)整四、濾網(wǎng)定期清理。第32頁/共45頁

腐蝕對管網(wǎng)、設(shè)備危害很大，損失嚴(yán)重。因此防腐十分關(guān)鍵！三、防腐工藝第33頁/共45頁第34頁/共45頁1、腐蝕分兩類：

1）化學(xué)腐蝕：金屬表面反應(yīng)，無電流

2）電化學(xué)腐蝕：有電流陽極活躍發(fā)生腐蝕第35頁/共45頁2、防腐的意義：1）節(jié)約材料2）避免事故發(fā)生3）避免火災(zāi)4）保護(hù)儀表的使用5）保護(hù)水質(zhì)第36頁/共45頁4、管道防腐的措施

緩蝕機(jī)理：在與水接觸的金屬表面形成一層將金屬和水隔離的保護(hù)膜以達(dá)到緩蝕的目的。

1）內(nèi)防腐：玻璃鋼襯里

2）外防腐：塑料、泡沫、瀝青

第37頁/共45頁

5、陰極保護(hù)

定義及原理陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是通過電位儀向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極（補(bǔ)充電子），從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。第38頁/共45頁1）陰極保護(hù)：

——消除金屬結(jié)構(gòu)的陽極區(qū)2）保護(hù)地下、水中的金屬管道，也用于飽和金屬罐的罐底。3）分：犧牲陽極的陰極保護(hù)外加電流的陰極保護(hù)第39頁/共45頁7、地下管道的瀝青防腐

金屬在土壤中的腐蝕：

1）電化學(xué)腐蝕

2）電解腐蝕

3）生物腐蝕優(yōu)點：1）防腐絕緣性

2）足夠的強(qiáng)度第40頁/共45頁1、結(jié)垢的原因：

1）注入水與地層水不配伍，

2）熱力學(xué)條件（溫度、壓力、粘度等）發(fā)生了變化

3）泥、砂、機(jī)械雜質(zhì)等存在，加速結(jié)垢

四、防垢工藝第41頁/共45頁2、結(jié)垢的危害：

1）溫度過高，