立式气旋浮装置处理油田采出水的现场实验与应用改进措施

立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用,但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚,目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工业样机,在南海流花11-1油田的“南海胜利号”FPSO开展了现场实验研究。单因素变化运行结果表明,除油率受分流比、微气泡发生器与气旋浮罐间压差及进水流量变化的影响显著,受注气比、回流比变化的影响较小。稳定运行结果表明,当入口水含油质量浓度在240～400 mg/L之间时,优选组合操作参数下的除油率平均可达85%以上(最高可达91.8%),水出口含油质量浓度可降低到50 mg/L以下。结合工业样机现场实验结果,从工艺流程简化、微细气泡发生、立式罐体结构优化等角度进行了分析探讨,以促进相关技术的国产化进程及推广应用。     

电脱盐污水除油设施在常减压蒸馏装置中的应用

为了达到更高的环保要求,降低装置加工损失,中国石油化工股份有限公司洛阳分公司一联合车间常减压蒸馏装置增加了一套电脱盐污水除油设施。介绍了电脱盐污水除油设施的组成、工作原理和工艺流程,并对其运行效果进行分析。该设施主要由超声波污油水分离器、水力旋流器、污油缓冲罐和污油水泵组成,其设计原理是将超声波破乳技术、波纹斜板隔油技术、水力旋流分离技术有机结合,形成一种高效稳定的污油水分离系统。运行结果表明,电脱盐污水除油设施具有较强的除油能力,电脱盐污水中的油质量浓度已从不大于800 mg/L降至不大于200 mg/L,显著降低了电脱盐装置外排污水的含油浓度,减轻下游污水处理装置压力,回收的污油回注到原油泵入口,减少了装置的加工损失。     

BIPTCFU-Ⅲ型旋流气浮一体化采出水处理样机及其在秦皇岛32-6油田的试验分析

介绍了自主研制的BIPTCFU-Ⅲ型旋流气浮一体化采出水处理样机的结构方案和工作原理,对该样机在秦皇岛32-6油田进行的包括单级CFU正交试验和单一变量影响试验、单级CFU连续运行和两级CFU串联连续运行试验结果进行了分析。结果表明:运行调试样机时需要对涉及到微气泡发生器和气液混合泵等设备的一些参数进行合理组合,以力求除油效率最高;当入口污水含油质量浓度在1 700 mg/L左右时,即使不添加任何处理药剂,单级CFU可将含油质量浓度降低到200 mg/L以下,两级CFU串联运行可将含油质量浓度降低到20 mg/L以下;自主研制的样机达到了国内同类产品的先进水平。该样机在秦皇岛32-6油田的成功试验为国内海洋石油工业的增产减污提供了可行的技术解决方案,值得进一步开展工程放大应用研究。     

气浮水处理技术新进展

目前在石油化工含油污水处理中,常采用的气浮方法有引气气浮和溶气气浮等。气浮技术的新进展有改变气泡的发生方式、旋流气浮组合技术、气浮与絮凝组合技术和巨涛CFU技术等。2010年9月某采油平台进行的除油效果测试表明,巨涛CFU在运行工况稳定之后,在不加任何化学药剂的情况下,两级串联处理效率在96%左右,出口含油量保持在10 mg/L左右。     

旋流分离技术在原油电脱盐装置污水处理中的应用

针对中国石油化工股份有限公司长岭分公司电脱盐装置切水油浓度严重超标的问题,开发了多级旋流除油技术.工业应用结果表明,旋流分离装置对电脱盐装置含油污水有较强的除油能力(除油率在90%以上)和较宽的操作弹性,显著降低了电脱盐装置外排污水油浓度,减少了装置的加工损失.     

多相流泵溶气气浮处理含油污水的实验研究

在传统加压溶气气浮工艺的基础上,引入多相流溶气泵,结合逆流式气浮分离柱,设计了溶气泵加压溶气气浮实验装置;以自配含油污水为处理对象,研究了处理量、回流比、絮凝剂、进水含油量、进水含盐量及气浮柱高度等因素对气浮除油效果的影响。实验结果表明,系统最佳运行参数为:处理量约800L/h,回流比约25%,PAC投加量约40mg/L,处理后的出水含油量为25mg/L左右,除油率85%;另外,系统对进水含油量的波动具有很强的适应能力;水中的无机盐分影响气浮的除油效果,但在一定范围内其影响程度很小,可以忽略。     

特低渗透油田含油污水处理技术

为研究朝一联含油污水的沉降特性,以进一步确定气浮装置前沉降缓冲规模,对朝一联总来水进行室内沉降模拟试验,并在试验的基础上确定了特低渗透油田含油污水处理工艺。试验结果表明,朝一联含油污水沉降分离的最佳沉降时间为4h,除油率可达到71·8%,固体去除率可达到24·3%。该处理工艺出水水质稳定,达到了特低渗透油田注入水要求标准,并且运行成本较低,在技术、经济上均适合油田含油污水处理。     

丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物乳液反相破乳剂的 制备及应用

海上油田污水处理设备少,停留时间短,对污水处理药剂要求极高。为了提高油水分离效果,提升污水处理水质,以丙烯酸乙酯（EA）、甲基丙烯酸（MAA）和丙烯酸十八酯（SA）为原料,通过乳液聚合法制备了丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物乳液型反相破乳剂（EMASA）。对EMASA的结构进行了表征,并以除油率为主要指标通过瓶试法考察其净水性能,最后在海上油田A平台开展现场中试试验,分析了EMASA反相破乳机理。结果表明,合成产品的实际结构与理论结构相符,EMASA的热分解温度为214.5℃。EMASA的净水效果优异,在最优加注量（30 mg/L）下的除油率为96.5%;协同现场絮凝剂的除油率为98.9%。在现场中试试验中,当EMASA的加量为30 mg/L时,分离器出口水中的含油量由255.75 mg/L降至197.58 mg/L,降低22.74%,除油率由95.5%提高至96.52%。EMASA利用卷扫和破坏油水界面膜强度两种作用实现油水分离,在处理碳酸氢钠水型采出液时的效果明显。     

斜板溶气气浮技术在杏西油田含油污水处理中的应用

杏西联污水处理站使用射流式浮选净化机处理污水的水质达标率低,为了从根本上解决这一问题,2001年杏西联含油污水处理站采用斜板溶气气浮技术开展了不同药剂、不同加药比例、不同溶气比及不同来水水质的试验应用.应用结果表明,斜板溶气气浮技术对含油污水中的油和悬浮物的去除率均较高,在回流比为20%,加药量为无机20 mg/L、有机2 mg/L时运行效果最佳,油和悬浮物的去除率分别为51.7%、70.6%.斜板溶气气浮对来水水质的适应能力强,在切除混凝沉降罐运行时,通过相应地提高加药量,仍可使出水水质稳定达到滤前标准.斜板溶气气浮与原有射流气浮相比,降低运行费用0.12元/m3     

气浮预处理工艺对气田水的处理效果评价

针对气田污水与油田污水混合处理后,对污水处理系统的工艺及设备造成腐蚀及外输水质不达标的问题,采用气浮预处理工艺对气田污水进行预处理后再与油田污水混合处理。通过优化气浮预处理工艺的加药浓度、气水比、回流比,保证污水处理系统外输水质达标。优化结果表明,在有机絮凝剂加药浓度30 mg/L、回流比20%、气水比7%条件下,气浮处理气田水效果最佳,出水含油浓度为8.08 mg/L、悬浮物浓度为10.99 mg/L,达到预处理外输指标要求。气田污水气浮预处理系统投产后,有效改善了油田污水处理系统效果,含油污水站外输含油和悬浮物平均浓度为2.54 mg/L和3.19 mg/L,可满足污水站外输水质要求。     

双进油双电场电脱盐脱水技术及其在大港石化的应用

中国石油大港石化分公司5.0 Mt/a电脱盐装置原采用高速电脱盐技术和交直流电脱盐技术,投运之后脱后盐含量、水含量均不合格。采用双进油双电场技术进行改造后,脱后原油盐（NaCl）含量（质量浓度）小于3 mg/L、水质量分数小于0.2%,合格率为100%;脱后排水油含量（质量浓度）小于150 mg/L,合格率95%～100%;在脱钙剂注入量为25～35 μg/g时,脱后原油钙质量分数小于10 μg/g 。     

炼油厂重污油的脱盐脱水组合净化工艺

针对中国石化某公司提供的3种不同性质的炼油厂重污油,利用现有的原油电脱盐技术,考察了系列组合脱盐脱水工艺试验下的污油净化处理效果,使处理后的污油满足掺炼于常减压装置的加工要求,即掺炼污油含盐(NaCl)质量浓度小于5 mg/L,含水质量分数小于0.3%。结果表明:对于盐、油泥含量不高而水含量较高的G 804/805类重污油,应直接采用90℃下的静电聚结脱盐脱水工艺,净化处理后的污油含盐质量浓度可小于2 mg/L,含水质量分数低于0.03%;对于水、油泥含量低而含盐量较高的G 103类重污油,应采用注水量为5%条件下的三级电脱盐净化工艺,净化处理后的污油含盐质量浓度可小于5 mg/L,含水质量分数小于0.03%;对于盐、水、油泥含量均超高的G 705类重污油,应采用“离心预处理+两级电脱盐”组合净化工艺,净化处理后的污油含盐质量浓度可小于5 mg/L,含水质量分数小于0.15%。     

新型鼠笼式凝析油电脱盐装置的应用研究

针对凝析油存在的脱盐温度低、注水量大、混合强度大和油水易乳化的特点,通过实验室凝析油电脱盐的工艺研究,确定了凝析油合适的工艺条件,并开发了新型鼠茏式电脱盐成套设备,通过增大凝析油在强电场的停留时间和加大强电场的电场强度来保证脱盐效率。新型鼠茏式凝析油电脱盐装置的运行结果表明：脱后含盐基本在3mg/L以下,脱后平均含盐为2．3mg/L,含水为痕量,脱盐达标率达到90%以上。     

第Ⅲ套常减压蒸馏装置电脱盐改造及运行效果

对中国石油化工股份有限公司广州分公司第Ⅲ套常减压蒸馏装置电脱盐加工原油性质、操作条件、运行效果进行了分析,分析结果表明:加工原油的劣质化、脱盐罐结构、操作温度、混合强度等均对电脱盐运行效果产生影响,其中一级脱盐罐的结构设计是关键因素之一。对一级高速电脱盐罐内构件进行了改造,电极板由水平式改为竖挂式后减小了极板间距提高了电场强度,且竖挂式电极板采用实心钢板以稳定电场空间;进油方式由电极板间油相进油改为从水相进油,提高了脱盐罐对原油的适应性,优化操作参数后,电脱盐设备运行稳定。在93%以上加工负荷率下改造后的电脱盐装置运行工况良好,脱后盐的质量浓度小于3 mg/L,水的质量分数小于0.1%,排水中油的质量浓度小于150 mg/L,脱盐脱水效果好,脱盐合格率高。     

高频/高压脉冲交流电场破乳技术及其原油电脱盐应用研究

劣质原油的电脱盐预处理是当前炼油企业普遍面临的一个技术难题。通过系统介绍世界范围内原油乳化液电场破乳技术的发展历程,指出高频/高压脉冲交流电场应该引起国内业界的关注。实验室内可行性实验和工业侧线试验结果均表明,高频/高压脉冲方波交流电场的破乳效果优于常规工频/高压交流电场,获得最佳破乳效果的电场频率应该依据原油乳化液的具体理化特性(如水含量、乳化程度、破乳温度等)筛选确定,且一般在1 500 Hz以上。BIPTHFAC-Ⅲ型高频/高压脉冲方波交流电源的现场测试结果表明,在最佳电场频率区间内的电脱盐率均高于同期参照对象的平均电脱盐率,同时还能缩短水力停留时间以及节省加热成本。高频/高压脉冲交流电场破乳技术为炼油企业应对复杂劣质原油的脱盐难题提供了一条切实可行的解决方案,值得进一步开展工业应用研究。     

原油脉冲电脱盐技术研究

分析原油脉冲电脱盐技术的脱盐/脱水机理。以10 L/h的两级动态原油脉冲电脱盐装置,采用正交试验法对影响原油脉冲电脱盐效果的7个因素进行研究。结果表明：在原油处理量提高60％的情况下,采用优选的工艺条件,二级电脱盐后原油的盐质量含量小于3.0 mg/L,水质量含量小于0.3%,切水含油量小于100 mg/L,达到了深度脱盐的技术要求;与普通交流电脱盐相比,脉冲电脱盐节电率可达58.9%。     

Effects of Process Conditions on Desalting and Demetalization of Crude Oil

The efficiency of desalting for six crude oils was studied with a SY-1 dynamic simulation experimental installation. The demulsifier DC2 was examined for 1#, 2#, and 4# crude oil and DC4 was used for 3#, 5#, and 6# crude oil. The effects of temperature, electric field gradient, dosage of demulsifier, and washing water on the desalting efficiency of six crude oils were investigated. The results showed that at the optimization process condition after desalting, the desalting efficiency and the salt content of 1# crude oil reached 89.17% and 1.92 mg/L; that of 2# crude oil reached 85.08% and 1.04 mg/L; that of 3# crude oil reached 91.06% and 1.35 mg/L; that of 4# crude oil reached 81.67% and 1.51 mg/L; that of 5# crude oil reached 81.03% and 2.32 mg/L; and that of 6# crude oil reached 86.64% and 2.67 mg/L. Different crude oils have different metal contents. Three assistants, ammonium nitrate (TJ1), nitric acid (TJ3), and polyamine carboxylate (TJ4), were used to improve the efficiencies of desalting and demetalization of six crude oils. TJ4 was more efficient in removing calcium and iron for 1# and 2# crude oil. TJ1 was more efficient in desalting and demetalizing 5# crude oil. The efficiencies for removal of calcium, iron, nickel, and vanadium respectively reached 99.89%, 98.33%, 20.58%, and 43.02%. TJ3 has better efficiency desalting and demetalizing for 6# crude oil. With the concentration of TJ3 increasing from 0 to 80 mg/L, the desalting efficiency increases from 31.22% to 73.54%, and the iron removal efficiency increases from 56.0% to 74.05%.     

Effects of Process Conditions on Desalting and Demetalization of Crude Oil

Abstract

The efficiency of desalting for six crude oils was studied with a SY-1 dynamic simulation experimental installation. The demulsifier DC2 was examined for 1#, 2#, and 4# crude oil and DC4 was used for 3#, 5#, and 6# crude oil. The effects of temperature, electric field gradient, dosage of demulsifier, and washing water on the desalting efficiency of six crude oils were investigated. The results showed that at the optimization process condition after desalting, the desalting efficiency and the salt content of 1# crude oil reached 89.17% and 1.92 mg/L; that of 2# crude oil reached 85.08% and 1.04 mg/L; that of 3# crude oil reached 91.06% and 1.35 mg/L; that of 4# crude oil reached 81.67% and 1.51 mg/L; that of 5# crude oil reached 81.03% and 2.32 mg/L; and that of 6# crude oil reached 86.64% and 2.67 mg/L. Different crude oils have different metal contents. Three assistants, ammonium nitrate (TJ1), nitric acid (TJ3), and polyamine carboxylate (TJ4), were used to improve the efficiencies of desalting and demetalization of six crude oils. TJ4 was more efficient in removing calcium and iron for 1# and 2# crude oil. TJ1 was more efficient in desalting and demetalizing 5# crude oil. The efficiencies for removal of calcium, iron, nickel, and vanadium respectively reached 99.89%, 98.33%, 20.58%, and 43.02%. TJ3 has better efficiency desalting and demetalizing for 6# crude oil. With the concentration of TJ3 increasing from 0 to 80 mg/L, the desalting efficiency increases from 31.22% to 73.54%, and the iron removal efficiency increases from 56.0% to 74.05%.     

重质原油电脱盐用破乳剂的合成及评价

重质原油具有胶质和沥青质含量高、氯盐含量高、黏度高和界面膜稳定性好等特点,利用传统的破乳剂破乳时,破乳效果较差。针对重质原油电脱盐破乳,合成了WS系列破乳剂,对其进行了红外光谱表征、羟值和实际相对分子质量的测定以及电脱盐实验评价。结果表明,合成的WS系列破乳剂产率在98%以上,其中WS-5破乳剂对塔河油田重质原油的破乳效果最好;在破乳剂加量60 mg/L、温度155℃、注清水质量8%、搅拌时间4 min、电场强度1100 V/cm、停留时间90 min、三级电脱盐的条件下,原油盐质量浓度由153.2 mg/L降至2.76 mg/L,脱后原油含水量为0.28%。WS-5破乳剂对塔河油田重质原油电脱盐效果比较理想,具有潜在的应用价值。     

高酸原油电脱盐技术研究

为解决某炼油厂加工高酸原油时出现的原油乳化严重、脱水脱盐不合格问题,通过模拟实验评选出了最佳破乳剂,并研究了工艺条件对电脱盐脱水效果的影响。结果表明,SH-2型破乳剂具有高效广谱性;在电场强度为600~800 V/cm,脱盐温度为125~130℃,破乳剂用量为25~30μg/g,注水量[m（水）/m（原油）]为6%的最佳工艺条件下,可将多-阿混合原油[m（多巴原油）/m（阿尔巴克拉原油）为1∶2]和荣-马混合原油[m（荣卡多原油）/m（马希拉原油）为3∶2]的含盐量由52.7,12.7 mg/L均降低至小于0.3 mg/L,脱盐脱水原油的含水质量分数均小于0.2%。