原油罐機(jī)械清洗清污油破乳脫水回收原油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及處理原油罐機(jī)械清洗清污油、油砂或其他領(lǐng)域產(chǎn)生的污油，尤其涉及 一種適于處理高含油率、高含水率的原油罐機(jī)械清洗清污油的超聲波輔助破乳法脫水的裝 置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 原油罐機(jī)械清洗清污油產(chǎn)生于儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗過程中，由油、水、泥三相構(gòu)成，其 中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是天然的乳化劑，使清洗污油乳化嚴(yán)重，流動(dòng)性差，成分復(fù)雜，即含有原油 開采過程中各種添加劑，又含有苯系物等有毒有害物質(zhì)，因此具有惡臭氣味。長(zhǎng)期存放，其 中的酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕儲(chǔ)油罐，減小儲(chǔ)油罐的有效容積，縮短使用壽命。若不加處理直接排 放，不僅污染環(huán)境，還造成浪費(fèi)。根據(jù)《國(guó)家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等相關(guān)規(guī)定，必須對(duì)其進(jìn)行無 害化處理。
[0003] 因此，對(duì)原油罐機(jī)械清洗清污油進(jìn)行無害化、資源化處理成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。目 前，對(duì)原油罐機(jī)械清洗污油的處理方法主要有：熱化學(xué)洗滌法、溶劑萃取法、超聲波輻射法、 微波輻射法、生物處理法等。李一川等（李一川，王棟，王宇，等.熱化學(xué)清洗法洗滌油 泥一回收石油的工藝條件研宄[J].環(huán)境污染與防治，2008, 03(0) :39-42.)對(duì)以上各種方 法做了對(duì)比，并認(rèn)為超聲波具有無污染、物排放、能耗低、原油回收率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 超聲波方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，會(huì)產(chǎn)生聲空化現(xiàn)象，能促 進(jìn)破乳劑的破乳效果。超聲波輻射產(chǎn)生的高溫高壓可以有效降低清洗污油的粘度，減小油 水界面的表面張力。隨著溫度的升高，分子熱效應(yīng)增強(qiáng)，油、水分子運(yùn)動(dòng)加快，油滴之間相互 碰撞的次數(shù)增加，使水從油中剝離出來，脫水率增加；同時(shí)溫度的升高加強(qiáng)了聲空化作用和 空穴效應(yīng)，加快了破乳劑的破乳作用，從而提高了脫水率和原油回收率。而超聲輻射產(chǎn)生的 動(dòng)效應(yīng)有利于產(chǎn)生渦旋，起到攪拌作用，有利于破乳劑分散。
[0005] 總之，超聲波一方面可減小油層厚度，加速整個(gè)污油清洗系統(tǒng)的液一固傳質(zhì)過程； 另一方面，可以使得乳化污油進(jìn)行強(qiáng)烈湍動(dòng)，產(chǎn)生很多旋渦，增加攪拌作用，促進(jìn)油水珠的 有效碰撞，加快沉降速率。
[0006] 超聲輻射法處理含油污泥已取得顯著成就，原油機(jī)械清洗清污油與含油污泥性質(zhì) 相似，超聲波輻射法可有效促進(jìn)原油機(jī)械清洗清污油破乳脫水。
[0007] 申請(qǐng)?zhí)枮閁S484271A的美國(guó)專利和申請(qǐng)?zhí)枮榈腃N201010514047. 1中國(guó)專利分別 采用萃取氧化法和超聲波強(qiáng)化超臨界萃取含油污泥，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的油水分離。前 者用萃取劑除去烴類物質(zhì)，剩余的殘?jiān)M(jìn)行氧化處理，而后者則在超聲波輻射下降低了萃 取壓力和溫度，縮短了萃取時(shí)間，提高了萃取率，但這兩項(xiàng)專利均需萃取劑，而萃取劑價(jià)格 昂貴，處理過程存在損失，費(fèi)用較高。
[0008] 申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110054520. 7的中國(guó)專利，采用超聲波化學(xué)協(xié)同電化學(xué)連續(xù)處理 油田污水，此方法避免傳統(tǒng)的電化學(xué)電解的陰極結(jié)垢造成電解過程不連續(xù)，保證出水水質(zhì) 的穩(wěn)定，降低水處理費(fèi)用，但對(duì)于乳化嚴(yán)重的污油難以處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于：針對(duì)以上技術(shù)存在的不足之處，提出一種經(jīng)濟(jì)可行、性能可 靠、處理效率高的原油機(jī)械清洗清污油處理方法。由于單一的破乳劑破乳脫水法不能有效 地破壞油水界面，降低表面張力，實(shí)現(xiàn)油水分離，所以采用超聲波輻射輔助破乳劑對(duì)原油罐 機(jī)械清洗清污油進(jìn)行破乳脫水回收原油。
[0010] 本發(fā)明適用的清污油（本發(fā)明中清污油、污油、清洗污油為同一含義）指標(biāo)如下：
[0011] 清污油參數(shù)：水含量：10% -50%，油含量：15% -70%，其余為固體物質(zhì)。
[0012] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述清污油為中石化某煉廠原油罐機(jī)械清洗清污油，油含 量為59. 6 %，水含量為39. 2 %，其余為固體物質(zhì)。
[0013] 本發(fā)明經(jīng)篩選，破乳劑及超聲參數(shù)如下：
[0014] 破乳劑參數(shù)：20-200 μ g · (相對(duì)于清污油的用量）
[0015] 超聲參數(shù)：超聲波頻率：20KHz-30KHz，優(yōu)選28KHz ;超聲波功率：40-120W，優(yōu)選 50-100W;超聲水浴溫度：30-100°C，優(yōu)選 60-90°C ;超聲時(shí)間：l-25min，優(yōu)選 l-20min。
[0016] 所述破乳劑選自阿克蘇?諾貝爾公司，型號(hào)為DRC-168和DRI-9030的油溶性破乳 劑，兩種破乳劑的質(zhì)量比為〇. 5-4:1，優(yōu)選質(zhì)量比為0. 5:1、1: 1、2:1、3:1或4:1進(jìn)行復(fù)配， 更優(yōu)選質(zhì)量比為3:1。此外，所述破乳劑亦可選自阿克蘇?諾貝爾公司型號(hào)為DRI-9037、 DRI-9026、DRC-232和DRA-22中的一種或兩種以上。
[0017] 本發(fā)明的超聲波輔助原油罐機(jī)械清洗清污油破乳脫水回收原油的方法，基本步驟 包括：
[0018] (1)取一定質(zhì)量的清洗污油在60-90°C水浴中加熱5-15min(最優(yōu)為7min)，優(yōu)選 70。。。
[0019] (2)向清洗污油中加入去離子水和一定質(zhì)量的破乳劑，機(jī)械攪拌使其混合均勻，其 中清洗污油與去離子水質(zhì)量比為分別為1:1-3,優(yōu)選1:2 ;破乳劑參數(shù)：20-200 μ g · g4 (相 對(duì)于清洗污油的質(zhì)量），優(yōu)選50-70 μ g · g'
[0020] (3)設(shè)定超聲波參數(shù)，使污油在超聲波輻射下破乳，超聲參數(shù)如上所述。
[0021] (4)將破乳后的清洗污油在烘箱里沉降，油水分層，回收原油。
[0022] 其中，步驟（2)和步驟（3)能有效地降低清洗污油的界面張力，破壞包圍水珠的油 層，改善破乳效果，提高了清洗污油的脫水率和原油回收率。單純的破乳劑對(duì)清洗污油的破 乳能力有限，脫水率和原油回收率不高，而步驟（3)中的超聲波輻射能有效地產(chǎn)生振動(dòng)效 應(yīng)和聲空化效應(yīng)，有效地克服了單純破乳劑破乳法的局限性，改善了破乳效果。
[0023] 本發(fā)明采用超聲波輻射來輔助破乳劑對(duì)原油罐機(jī)械清洗清污油進(jìn)行破乳脫水， 操作簡(jiǎn)單，處理徹底，成本費(fèi)用低，脫水率和原油回收率較高。經(jīng)本發(fā)明處理，使油含量為 59. 6%，水含量為39. 2%，固含量為1. 2%的原油罐機(jī)械清洗清污油脫水率達(dá)98. 1 %，原 油回收率達(dá)99. 4%，與單純破乳劑破乳脫水回收原油相比，脫水率和原油回收率分別提高 47. 3%、15. 3%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原油機(jī)械清洗清污油有效回收。
【附圖說明】
[0024] 圖1為超聲輔助原油罐機(jī)械清洗清污油破乳脫水回收原油的超聲波發(fā)生器裝置 圖。
[0025] 圖2為超聲輔助原油罐機(jī)械清洗清污油破乳脫水回收原油的流程圖。
【具體實(shí)施方式】 [0026] 實(shí)施例1
[0027] 以某煉廠的原油罐機(jī)械清洗