申请日2006.10.23
公开(公告)日2007.04.11
IPC分类号C02F9/02; C02F1/24; C02F1/52; C02F1/40
摘要
本发明提供了一种(超)稠油炼化污水预处理工艺，采用“水质水量调节-破乳除油-旋流油水分离-浮选净化”的技术路线对超稠油炼化过程中产生的重度污染污水进行预处理，且采用丙烯酰胺与二甲基二烯丙基季铵盐的共聚物作为破乳剂，预处理后的出水满足一般炼化污水处理场的进水指标。本发明工艺在初步净化了含油污水的同时，也回收了大量油类资源，不仅完成了污水指标的源头控制，同时实现了资源化。
权利要求书
1、一种稠油炼化污水预处理工艺，包括如下过程：
将稠油炼化污水输入调节水罐，初步脱除污水中的油分和泥砂;
将调节水罐的出水与破乳剂混合后输入沉降除油罐，使水中的油分与 水体分离，水体从出水口排出，所述破乳剂为丙烯酰胺与二甲基二烯丙基 季铵盐的共聚物，其阳离子度为40-80%;
使来自沉降除油罐的水体被加压送入旋流油水分离器中进一步实施油 水分离，排出水相;
水相与混凝剂和助凝剂混合后进入溶气浮选机实施浮选净化，浮选机 的排出水送入污水处理场进行后续处理工艺。
2、根据权利要求1所述的工艺，其中，所述破乳剂基本中性，分子量 为6百万-7百万。
3、根据权利要求1所述的工艺，其中，旋流油水分离器的工作压力 0.2-0.6MPa。
4、根据权利要求1所述的工艺，其中，调节水罐和沉降除油罐底部均 设有加热装置，保持罐内水温在75-85℃，并使待处理污水流经的管路处于 保温状态。
5、根据权利要求1或2所述的工艺，其中，破乳剂的投加量为15-20 毫克/升待处理水体。
6、根据权利要求1所述的工艺，其中，助凝剂和混凝剂的投加量分别 每升待处理水体为4-6毫克和100-200毫克。
7、根据权利要求1所述的工艺，其中，在调节水罐的进水和/或沉降 除油罐的出水中投加破乳剂。
8、根据权利要求1所述的工艺，其中，向进入沉降除油罐的水体中投 加并混合所述混凝剂。
9、根据权利要求1所述的工艺，其中，将调节水罐、沉降除油罐和旋 流油水分离器中分离收集到的油分排放汇集到污油罐。
10、根据权利要求1所述的工艺，其中，沉降除油罐出来的水体在输 入旋流油水分离器前先送入污水缓冲罐。
11、根据权利要求1所述的工艺，其中，调节水罐、沉降除油罐和旋 流油水分离器下部沉积的泥砂、浮选机排出的浮渣排放汇集到泥渣池。
12、根据权利要求1或4所述的工艺，其中，所述的稠油炼化污水包 括粘度大于5×104MPa·s的原油在炼制过程中产生的含油污水。
说明书
一种稠油炼化污水预处理工艺
技术领域
本发明涉及一种稠油炼化污水预处理工艺，尤其是超稠油炼化污水的 预处理工艺，属于炼油污水处理技术范畴。
背景技术
稠油通常是指粘度大于1×102MPa·s或相对密度大于0.934g/cm3的重 质沥青质原油，而将粘度大于5×104MPa·s的稠油称为超稠油。
我国辽河、胜利、新疆、大港及渤海等油田稠油资源储量非常丰富，随 着开采量增大，稠油的加工比例也正在逐步上升。尤其是目前中石油辽河石 化分公司年加工(超)稠油300万吨，居全国首位。超稠油炼化污水主要包 括超稠原油储罐脱水、常减压蒸馏装置除钙电脱盐污水、延迟焦化装置除钙 电脱盐污水、大吹汽冷凝水等。超稠原油罐脱水中一般含有大量难降解污染 物及矿物质，如稠质矿物油、高分子聚合物、表面活性剂和无机盐类等;电 脱盐A style="TEXT-DECORATION: none" href="http://www.dowater.com/">污水的成分更为复杂，除含有上述污染物外，还含有由络合物、有机酸 和无机酸类物质构成的除钙剂与难降解的聚丙烯酰胺类破乳剂;此外，延迟 焦化装置大吹汽冷凝水还含有较高浓度的氨氮、挥发酚和硫化物等污染物。 总之，超稠油炼化污水与稠油开采污水在性质上有较大差异，具体表现为石 油类、COD含量极高、乳化严重、油水密度差小、难分离、可生化性差。
目前，(超)稠油开采量的增加使国内某些炼化企业(超)稠油加工 量猛增，大量高污染物浓度的(超)稠油污水随之产生，各项指标均严重 超出污水场进水要求。超稠油炼化污水给污水场的隔油、浮选增加了处理 难度，结果是导致一级处理出水恶化，后续生化处理负荷远超设计值，对 污水场各处理单元构成剧烈冲击并导致外排水长期严重超标。如果将这类 超稠油炼化污水采用目前的油田污水处理工艺处理，例如委托辽河油田污 水处理场进行处理时的工艺为常规的隔油(隔油池)——混凝沉降(沉降池 或浮选机)——果壳过滤。将超稠油加工污水与油田污水混和后进入处理流 程，由于油田污水处理设施的运行温度远远低于该污水油水可实现分离的 温度，常规隔油几乎没有效果;另外，目前油田污水处理中使用的破乳剂 都是丙烯酰胺与酸调配得到的酸性试剂，对超稠油炼化废水不适用，由于 药剂不配套，浮选效果也不理想，结果是过滤器严重污染，处理过程不得 不经常更换滤料。为此辽河油田多数污水处理场已经拒绝处理该类污水。
由于上述原因，目前很多炼厂对超稠油污水都采用外运委托处理，以 保持和恢复污水场运行条件。但是外运委托处理不仅成本高昂，同时并没 有真正解决超稠油污水的处理问题，既不利于对稠油资源的再回收，也不 利于保护环境。所以，有针对性探索超稠油污水的处理工艺，采用先进、 合理的处理工艺对该污水进行源头控制，对于污水场的水处理及“三泥” 脱水能够在现有规模下保持正常的运行，具有现实意义。
发明内容
基于目前炼厂(超)稠油污水处理现状，本发明提供了一种对稠油污 水进行预处理的工艺，使(超)稠油污水等高浓度含油污水经预处理后能 达到一般炼化污水场的进水标准，在回收污水中稠油资源的同时，解决超 稠油污水，尤其是超稠油炼化污水对下游污水场的冲击。
本发明提供了一种稠油炼化污水预处理工艺，包括如下过程：
将稠油炼化污水输入调节水罐，初步脱除污水中的油分和泥砂;
将调节水罐的出水与破乳剂混合后输入沉降除油罐，使水中的油分(乳 化油和溶解油)与水体分离，水体从出水口排出，所述破乳剂为丙烯酰胺 与二甲基二烯丙基季铵盐的共聚物，其阳离子度为40-80%;
使来自沉降除油罐的水体被加压送入旋流油水分离器中进一步实施油 水分离，排出水相;
水相与混凝剂和助凝剂混合后进入溶气浮选机实施浮选净化，浮选机 的排出水送入污水处理场进行后续处理工艺。
经过以上预处理过程，来自浮选机的出水已经达到一般炼化污水场的进 水标准，可以按照一般炼化污水的处理工艺继续完成后续处理，而从调节水 罐、沉降除油罐和旋流油水分离器中分出的污油可以通过管路引入污油罐或 污油池，积累到一定量泵回原油罐脱水回炼;各阶段产生的泥砂和浮选机产 生的浮渣通过管路引入泥渣池，随时或定期送至“三泥”处理系统。
针对稠油，尤其是超稠油污水的性质，本发明选择丙烯酰胺与二甲基 二烯丙基季铵盐(DMDACC)的共聚物作为破乳剂对经过初步分离的污水实 施破乳除油，以回收污水中的大部分乳化油与溶解油，该破乳剂基本中性， 分子量为6百万-7百万，其阳离子度应在40-80%，优选是40-60%，可以直 接商购或要求厂家按要求生产。
破乳剂的投加量可以按照15-20毫克/升待处理水体确定。
本发明的工艺中，污水先经过调节水罐初步脱除其中的泥砂以及浮油 和分散油，同时该调节水罐还起到缓冲罐的作用，为整个预处理过程的运 行提供稳定的水质水量;沉降除油罐出来的水体可以通过适当输送泵被加 压后送入旋流油水分离器，为实现油、水、泥砂的高效分离，优选地，该 旋流油水分离器的工作压力0.2-0.6MPa。为保证旋流油水分离器的平稳运 行(为稳定水量)，沉降除油罐的出水在输入旋流油水分离器前先送入污 水缓冲罐，然后经加压泵输入旋流油水分离器。
超稠油在低温情况密度大于水，当温度超过50℃时，超稠油密度逐渐 小于1.0g/cm3。申请人的测定结果显示控制70℃-95℃会有利于超稠油污水 的处理效果，所以，本发明优选的方案中，调节水罐和沉降除油罐底部均 设有加热装置，整个预处理操作中保持所述处理罐内水温在75-85℃，所述 罐体的相关管路也优选设置保温装置。
经过沉降除油和进一步的油水分离，从旋流油水分离器出来的污水中 的分散油基本被回收，为使最终的排水能满足炼厂污水处理场的进水要求， 该除油后的污水与混凝剂和助凝剂充分混合或进入溶气浮选机进行净化处 理，此时可使用常规的混凝剂和助凝剂，例如，混凝剂可以是铝盐系或铁 盐系絮凝剂(氯化铝，聚合氯化铝铁，碱式氯化铝，铝酸钙等)，助凝剂则可 以为丙烯酰胺聚合物(例如北京天使专用化学技术有限公司生产的 PRAESTOL611BC、PRAESTOL644BC、PRAESTOL650BC等产品)，混凝剂和助凝 剂的具体投加量均可按照常规操作，优选地，助凝剂和混凝剂的投加量分 别每升待处理水体为4-6毫克和100-200毫克。
根据需处理的污水中含油量的情况，如果来源污水中乳化油或固体悬 浮物(SS)含量过高，可以在多个处理环节投加破乳剂和/或混凝剂，例如， 在调节水罐的进水和/或沉降除油罐的出水(即旋流油水分离器的进水)中 投加并混合破乳剂;向进入沉降除油罐的水体中投加并混合混凝剂。
根据本发明的工艺，超稠油污水经过沉降除油罐和旋流油水分离器二 级处理后，含油显著降低，添加适量助凝剂和混凝剂进行充分混合后进入 溶气浮选机进行净化处理后，出水即可满足炼厂污水处理场的进水要求。 在浮选机进水管路中设置管道混合器，对投加的化学药剂和来自旋流油水 分离器的污水进行混合，进入溶气浮选机(或称溶气气浮机)进行浮选分 离，浮渣从出渣口排出。
本发明的预处理系统中，还设置有污油罐，收集来自调节水罐、沉降 除油罐和旋流油水分离器的油分，当污油收集达到一定高度后可泵送回原 油罐脱水回炼;而调节水罐底、沉降除油罐底产生的泥砂与浮选机产生浮 渣汇总进入设置的泥渣池，收集到一定量，定期运送至污水场“三泥”处 理系统集中处理。
本发明的预处理工艺是针对高浓度含油污水，尤其是超稠油炼化污水 的特性而提出的，采用“水质水量调节-破乳除油-旋流油水分离-浮选净化” 的主体技术路线，对来自超稠原油储罐脱水、常减压蒸馏装置除钙电脱盐 污水、延迟焦化装置除钙电脱盐污水、焦化装置大吹汽冷凝水等超稠油炼 化污水进行预处理，从浮选机的排出水可达到一般炼化污水场进水标准; 同时，本发明的实施对于实现污水中稠油资源的再回收，对于保护环境， 具有显著经济、社会效益。所以，本发明是针对超稠油污水净化处理这一 迫在眉睫的问题，首先从源头抓起，对超稠油污水进行合理的预处理，在 回收石油类资源的同时，彻底解决超稠油炼化污水对下游污水场的冲击， 从源头上解决污水场油泥及浮渣的大量产生，为污水场的水处理及“三泥” 脱水能够在现有规模下正常运行提供良好条件。
本发明的处理系统和工艺既可以处理(超)稠油炼化污水，又可以处 理其他高浓度含油污水。该发明工艺不仅达到了污水源头控制的目的，同 时实现了资源化。本工艺同样适用于其他高浓度含油废水的预处理，并为 国内炼化企业中(超)稠油污水问题的解决提供了指导方案，因此该工艺 方法做为(超)稠油炼化企业污水处理配套技术在业内推广将会产生非常 显著的社会效益和经济效益。
