含油污水气浮旋流装置结构优化与性能试验

为了大幅度减少含油污水分离设备空间占用并降低生产成本,结合旋流和气浮技术研发出紧凑高效型气浮旋流分离装置。通过建立含油污水中分散颗粒的浮升模型,完成气浮旋流装置关键部件的结构设计,依据该装置浮升特性分析和现场性能试验,对其结构和操作参数进行探索和优化。研究结果表明,油滴粒径的增大使得所需的罐体内径减小,而流量的提升会使得入口管径增大,为除掉小粒径油滴应尽量降低表面水力负荷率;装置的除油率随回流量的增加先提升后下降,并随气泡发生量的增大而逐步提高,且在流量波动时也能够保持在80%左右;选取操作参数时需综合油滴与气泡碰撞、粘附的概率及泵耗等因素。     

新型两级气浮旋流设备结构优化与性能研究

为使现有的两级气浮旋流设备作用效果更佳,利用流体分析软件Fluent6.3.26对其进行结构优化和性能研究。研究结果表明,在一定的入口流量下,存在最优一级旋流管径,该管径可使一级油水分离效果最优;两级气浮旋流设备中罐的旋流流场由弯头决定,当弯头的轴向位置离罐底较高时,可使含油污水充分经过气浮作用而得到净化;弯头离轴心的最佳径向位置约为半径的0.36倍,这样可使油水分离性能最佳;当两级气浮旋流设备的最佳入口流速小于2 m/s时,可使油水分离性能最优。现场试验结果表明,新型两级气浮旋流设备能将污水中含油体积分数降到20.00×10~(-6)以下,说明新型两级气浮旋流设备能够进行有效的污水处理,这对我国自主研发气浮旋流处理含油污水技术具有积极的促进作用。     

渤海油田常用气体浮选技术应用进展

渤海采油处理综合平台的气浮选技术经历了由传统的溶气式气浮选处理技术向旋流式气浮选技术的发展。根据海上平台的现场情况,对溶气式气浮T—301的影响因素开展研究,通过现场试验,确定在目前的工况下溶气罐压力为500 kPa(A),气液比在0.38,絮凝剂BHQ—10浓度为30 mg/L时除油率可达到90%;回流比根据水质的优劣进行调节,当入口污水含油量较小时,可降低回流比,当水质相对较差时,可适当提高回流比。旋流式加气浮选装置由加药系统、气泡产生系统、循环射流泵及加气浮选器等几部分组成,其原理是通过诱导气浮和旋流来增强油水的分离过程。     

新型密闭循环式气浮装置试验研究

气浮技术在污水处理方面有着广泛的工业应用,国内大部分传统气浮池由于露天设置会造成二次污染,并且受环境影响处理效果不好。鉴于此,设计了新型密闭循环式气浮装置。该装置的特点在于浮选机密闭,并且通过气液旋流器分离浮选机上方空间内气体及黏附的少量污水,由旋流分离器分离出的气体通过压缩机增压后循环使用,分离后的污染液体回注浮选机内。试验结果表明,装置处理效果稳定,入口含油质量浓度在400 mg/L范围内,除油率稳定保持在85%以上。该装置既保证了污水杂质的高效分离,又实现了整个工艺流程的循环密闭式操作运行,具有结构紧凑、无二次污染、气体接近零损耗、对环境和气候适应性强等优点,也可适用于高温高压场合。     

海上油田含聚生产水旋流气浮装置试验研究

旋流气浮装置是海洋石油平台含聚污水的处理装置。装置将管式旋流分离器与微孔气浮、溶气气浮技术相结合,结构紧凑,占地面积小,适用于海上采油平台。针对海上油田特点试制一套处理量为15 m~3/h工业化样机,并进行油田现场试验。现场试验表明,该装置能将污水含油质量浓度从494 mg/L降到46.3 mg/L,除油率为90.6%;固体悬浮物质量浓度从269 mg/L降到41 mg/L,除悬浮物能力为84.5%。     

旋流气浮一体化技术在油田污水处理中的应用

渤海某FPSO使用离心机进行油田含油污水处理,由于上游流程改变、冲砂等原因,离心机处理效果达不到要求,为了改善水处理效果,选用旋流气浮一体化技术进行污水处理试验。该技术基于低强度旋流离心力场和气浮组合原理,具有停留时间短、占用面积小、操作要求低等特点。对紧凑型气浮装置结构、工作原理、现场试验情况进行介绍,将旋流气浮一体化技术在该FPSO进行水质处理应用试验。试验结果表明,相比较于离心机,在同等工况下,紧凑型气浮装置平均除油效率97.2%,处理后水中含油率小于30 mg/L,满足处理要求;经过泵等设备剪切作用后,会增加水中含油的稳定性,增大水中含油处理难度,紧凑型气浮装置设置在上游处理效果优于下游;在冲砂等原因导致上游流程变化时,紧凑型气浮装置仍能表现出较高除油率,具有很好的稳定性和适用性。     

旋流溶气气浮技术在电脱盐含盐污水处理中的应用

旋流溶气气浮技术将旋流离心分离技术与溶气气浮分离技术结合,采用特殊的设备结构,提高溶气效率,能产生更小的微气泡(粒径5～30μm),具有较高的除油、除渣效果。CDFU(高效旋流溶气气浮装置)在含盐污水预处理装置应用,能实现长期稳定运行,并达标排放,除油率73.6%,除渣率71.66%,COD(化学需氧量)降低32.7%,含盐污水水质明显改善,且可降低含盐污水中可燃气体和硫化氢含量,减少对下游影响,消除安全隐患。     

油田含聚污水聚结气浮处理工艺实验研究

设计了一套聚结技术与溶气气浮技术联用的油田采出水处理装置,在孤五联进行了现场试验,考察了聚结材料类型、结构形式、停留时间、溶气水回流比对聚结气浮装置除油效果的影响,试验装置在不加药情况下除油率最高可达87%,处理后污水含油量小于200 mg/L。     

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.     

微纳米气泡气浮除油技术在酸性水汽提装置中的应用研究

某石化公司酸性水汽提装置因原料污水水质波动、油含量偏高,造成装置的换热器结垢严重、汽提塔塔盘堵塞,装置处理量降低。针对污水带油引起的设备结垢和堵塞问题,进行了微纳米气泡气浮除油技术的工业应用试验,试验结果表明:微纳米气泡气浮除油技术对酸性水汽提装置的污水具有较好的除油、除悬浮物的效果;在工艺条件为污水流量2.0 t/h、除油剂LC-1质量浓度30 mg/L、除油剂LC-2质量浓度10 mg/L、气泡发生器压力0.40 MPa时,处理效果最佳。     

电脱盐污水处理技术改造方案分析

宁夏石化公司炼油厂拟进行一次旨在减少常压电脱盐装置外排污水中COD、油及固体颗粒物等杂质的技术改造,以此提高下游污水处理设备运行的可控性和稳定性,确保公司外排污水指标连续合格。在常压排污除油设备改扩建或者引入水力旋流分离技术这两种方案中选择了后者,即在常压电脱盐装置处引入一组水力旋流器代替常压排污除油罐,来进一步净化电脱盐罐出口污水。通过现场试验的方法,从感官检验和试验数据两方面分析了试验现场采集的样品,验证了新技术的分离效果。试验结果证明:水力旋流技术具有可有效降低电脱盐污水中的杂质含量,提升排放污水的水质,降低下游水处理工艺的处理难度,减少生产成本,收集污油可再回炼等多方面优点,可得到较好的社会和经济效益。     

水力旋流分离技术处理稠油采出水现场试验

针对辽河油田稠油污水特殊性质及处理现状,在某脱水站开展了旋流分离技术处理稠油污水的应用研究。中试结果表明,在两段式热化学脱水站,旋流分离技术处理一段沉降罐底部污水效果更佳,且双级旋流分离效果优于单级旋流分离。具体表现为:不投加破乳药剂,分流比调整为10.87%,旋流分离后污水最佳除油效率为59.56%,最佳除悬浮物效率为43.87%;投加破乳药剂质量浓度为200 mg/L,分流比调整为21.88%,旋流分离后污水最佳除油效率为68.99%,最佳除悬浮物效率为50.95%。     

旋流微气泡气浮除油过程的数值模拟

针对现有测量技术无法准确获得在旋流气浮除油过程中旋转流场变化的问题,利用FLUENT软件对自行研制的旋流微气泡气浮装置内部流场进行数值模拟。模拟油滴粒子的运动轨迹,主要分析了进口流量及微气泡对内部流场及油污去除率的影响。结果表明：在微气泡粒径30 μm、进口流量550~600 L/h、分流比区间为10%~12%时,内部流场稳定,油污去除率最高可达0.911。     

旋流气浮一体化技术在低含油污水处理中的应用

紧凑型气浮装置将旋流分离技术与竖流式气浮分离技术有机结合,借助低强度旋流离心力场促进微细气泡与原水中待去除污染物颗粒的碰撞粘附,进而强化气浮分离过程,具有水力停留时间短、占地面积小、处理效率高和操作要求低等优点。对BIPTCFU-Ⅲ型旋流气浮一体化含油污水处理装置的结构方案、工作原理以及现场试验情况进行了介绍,并将其处理性能与CrudeSep旋流加气浮选器的处理性能进行对比。分析结果表明,当入口污水含油质量浓度在100mg/L以下时,即使不添加任何处理药剂,BIPTCFU-Ⅲ型样机连续运行可将出水口的含油质量浓度降低到20 mg/L以下,满足压力滤罐的进水水质要求。     

胜利油田回注污水处理技术新进展

结合胜利油田分公司油田污水处理现状,介绍了胜利油田污水处理技术进展情况,针对胜利油田污水处理特点形成了污水处理技术系列。同时详细介绍了3项单项技术试验应用情况:①二级气浮除油工艺,提高了除油效果,减少了管网及设备的腐蚀;②针对强腐蚀回注污水实施了电化学预氧化技术,详细介绍了电化学预氧化处理污水技术实施情况;③针对化学驱回注污水,研究、实验了高梯度聚结气浮技术,介绍了高梯度聚结气浮现场试验情况。最后,对今后油田污水处理技术的发展进行了展望。     

信息交流

旋流脱水除油一体化技术研究有进展低耗、高效处理高含水开采期采出液，是现阶段东部主力油田实现节能降耗、降低原油开采成本的一条必由之路。采出滚族流预分和污水除油一体化处理技术利用液一液旋流器效率高、体积小、重量轻且适于模块化设计等特点，将采出液脱水、除油合二为一，不仅适于大型污水站不征地扩容，提高脱水和污水处理能力，也适于小型转油站就地改建成小型联合站，且工程量小、投资省、见效快。江汉机械研究所于1994年率先在国内开展了此项工艺技术研究，1995年完成胜利油田辛二接转站旅流预分水及污水除油工艺现场试验：在…     

脱油型旋流分离器现场试验研究

旋流分离器是一种新型的脱油设备，它是利用离心力代替重力实现相的分离，在简要介绍脱油型旋流分离器的基本结构和工作原理的基础上，定义了脱油型旋流分离器性能的评价指标，进行了现场试验，并把现场试验结果与生产旋流分离器的脱油效果作了对比，在试验条件下，试验旋流分离器具有较高的分离效率和较小的压降，在现场，试验旋流分离器的污水脱油效果比生产旋流分离器好，当入口含油浓度小于2000mg/L，底流含油浓度低于40mg/L。     

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。     

胜利油区含聚合物采出液处理技术

随着聚合物驱采油的不断深入,含聚合物采出水的处理问题已经成为化学驱油的技术难题之一.为此研制了聚合物驱采出液破乳综合处理剂,进行了高效聚结三相分离、聚结气浮、加药气浮等处理设备和工艺的室内和现场试验研究,形成了一套较为适合含聚合物采出液处理的技术路线.通过投加高效化学破乳剂和采用高效聚结三相分离器提高油水分离效果,再对分离出的含聚合物污水先除油再除悬浮物,可全面实现水质达标回注,药剂处理成本低于1.2元/m3,具有较好的现场应用前景.     

涡凹气浮与溶气泵气浮处理含聚污水的对比

为了缩短含聚污水的油水分离时间,提高设备处理效率,开展了气浮工艺处理含聚污水的试验研究.在不投加任何浮选剂的前提下,现场分别考察了涡凹与溶气泵两种气浮工艺处理含聚污水的效果,并进行对比.涡凹气浮处理含聚污水,为达到理想的处理效果,需延长污水在装置中的停留时间,当处理量为2 m3/h时出水效果较好;溶气泵气浮处理含聚污水的最佳气水比为1∶25,回流比为30％.涡凹气浮对含聚污水含油量的去除率(94％)略高于溶气泵气浮(92.5％),但前者对悬浮物含量的去除率(25.6％)要明显低于溶气泵气浮(43.4％).从含聚污水处理装置的效率和投资等多方面因素考虑,选用溶气泵气浮工艺处理含聚污水较为合理.