塔頂冷凝水油含量成因與解決方案
- 簡(jiǎn)要說(shuō)明 :
- 文件版本 :
- 文件類型 :
在石油處理流程中,首要步驟是通過分餾將原油依據(jù)各組分的沸點(diǎn)差異切割為不同的直餾餾分。隨后,根據(jù)終端產(chǎn)品的規(guī)格需求,進(jìn)一步去除這些餾分中的非理想組分,或借助化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì),最終制取各類合格的石油制品。蒸餾作為最普遍且經(jīng)濟(jì)高效的分離方法,是煉油廠處理原料的第一道關(guān)鍵工序。

原油經(jīng)過初步及常減壓蒸餾后被分離為多種餾分。通常,塔頂生成的油氣經(jīng)冷凝后,于油水分離器內(nèi)實(shí)現(xiàn)油、水、氣三相分離。這部分冷凝污水因常含有較高濃度的硫化物,故被稱為含硫污水,一般需經(jīng)汽提工藝處理,轉(zhuǎn)化為凈化水供下游裝置循環(huán)使用。然而,近年來(lái),隨著加工原油品質(zhì)變差及種類增多,常減壓裝置塔頂冷凝水容易出現(xiàn)乳化并攜帶油分。這不僅導(dǎo)致輕質(zhì)油品流失,更對(duì)后續(xù)工段造成顯著沖擊,主要影響體現(xiàn)在:
1. 氣液平衡被破壞:油分作為表面活性物質(zhì),在汽提塔內(nèi)強(qiáng)烈的汽水接觸情況下,極易發(fā)生起泡現(xiàn)象,大量的泡沫使氣液相的傳質(zhì)不能有效進(jìn)行,增加了蒸汽消耗量,造成操作波動(dòng),降低塔的處理能力。
2. 塔盤與再沸器堵塞:乳化油成分復(fù)雜,污水中含油量高時(shí),油分容易在塔盤和再沸器等關(guān)鍵部位積聚導(dǎo)致堵塞,這不僅影響裝置的傳質(zhì)效率,還可能引發(fā)局部過熱,降低設(shè)備的整體性能和使用壽命。
3. 副產(chǎn)品污染:汽提過程中,若酸性水含有烴類會(huì)產(chǎn)生黑硫磺,液氨帶油影響產(chǎn)品質(zhì)量。
隨著原油品質(zhì)日益下降,劣質(zhì)重油中含有的天然表面活性劑(如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石油酸等),開采過程中投加的助劑(如烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚等),以及常減壓蒸餾時(shí)注入的緩蝕劑(如堿液),共同構(gòu)成了陰離子表面活性劑體系。這些物質(zhì)水化程度較低,可直接進(jìn)入內(nèi)亥姆霍茲層,取代水偶極層,在油滴表面發(fā)生特性吸附,降低油水界面張力。同時(shí),油滴表面所攜負(fù)電荷與陰離子表面活性劑形成斯特恩雙電層,產(chǎn)生ζ電位。在較高水溫下,擴(kuò)散作用更為顯著,斯特恩雙電層增厚,ζ電位隨之升高,油滴間的排斥力加大。此外,它們?cè)谟退缑嫘纬啥ㄏ蛭?,?gòu)筑起穩(wěn)定牢固的界面膜,阻止油滴碰撞時(shí)聚結(jié)。這正是常減壓塔頂冷凝水中油包水型乳化液能穩(wěn)定存在、長(zhǎng)時(shí)間靜置亦不分層、且含油量居高不下的主要原因。
為確保汽提工藝高效穩(wěn)定運(yùn)行,需在酸性水進(jìn)入汽提塔前進(jìn)行除油預(yù)處理,通常要求含油量低于50mg/L。目前,各廠采用的除油技術(shù)主要包括以下幾種方案。

眾多除油技術(shù)中,聚結(jié)分離技術(shù)因其突出優(yōu)勢(shì)備受青睞,其主要優(yōu)點(diǎn)包括:
(1)占地面積?。?/span>
(2)設(shè)備費(fèi)用低;
(3)不需要添加化學(xué)藥劑,不會(huì)造成二次污染;
(4)能耗低,處理量大。
聚結(jié)除油法,又稱粗?;ǎ湓硎亲尯臀鬯鹘?jīng)填裝有特殊聚結(jié)材料的裝置。該技術(shù)利用油、水兩相對(duì)聚結(jié)材料親和力的差異,使污水中原本互不相溶的分散油滴和水顆粒分別聚集,從而增大其粒徑。污水中的細(xì)微油滴被聚結(jié)材料截留,在其表面及縫隙處附著并逐漸融合成較大油膜或油滴,最終在浮力及水流作用下脫離材料表面,克服阻力,加速上浮,實(shí)現(xiàn)油水分離。
深圳科力邇科技有限公司在除油技術(shù)領(lǐng)域積累了豐富的實(shí)驗(yàn)研究及工業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。2021年,公司于中石油乍得煉廠的含硫污水預(yù)處理項(xiàng)目中,采用了“過濾+聚結(jié)除油”組合工藝,處理規(guī)模達(dá)20m3/h。在進(jìn)水含油濃度約為500mg/L的條件下,出水含油濃度穩(wěn)定低于15mg/L,除油效率超過97%。