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超声处理炼厂污油破乳脱水研究

张玉梅  
【摘要】: 炼油厂回收污油,一般来说,是由各种油品混合而成,性质复杂,含水量高(通常大于10%)。含水污油中胶质沥青质含量高,乳化能力强,杂质多、老化程度较严重。污油中的杂质来自钻井泥浆,原油破乳剂及污水处理剂(絮凝剂、混凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、烧碱)等。由于这些杂质大多是电解质,它们是破坏电场的主要原因,所以污油脱水不能像原油一样采取电脱盐罐脱水方法,同时污油成分复杂,稳定性好,采用化学破乳时对破乳剂的要求更加苛刻,而且不容易脱水,故通常采用加温沉降粗分离方法,处理后污油含水率小于10%即出售处理。 超声波破乳是基于超声波作用于性质不同的流体介质产生的位移效应来实现油水分离,由于超声波在油中和水中均具有较好的传导性,所以这种方法适用于各种类型的乳状液。国内外研究表明,超声波破乳是一种很有发展前景的新型破乳方法。 超声波污油破乳的影响因素比较多,一方面受到声学因素的影响,如声强、频率、幅照时间等,另一方面又受到污油性质的影响,如粘度、组成、密度等,本文通过试验考察了声强、幅照时间、沉降时间、温度、破乳剂用量等可控因素对超声波污油破乳的影响。研究结果表明,超声波污油破乳脱水后含水量先随声强增大而减少,到空化阈后再上升;脱水后含水量随超声作用时间增加而减少,但存在一个最佳时间,超过最佳超声作用时间后脱后含水量反而回升;脱后含水随沉降时间增长而降低,随温度升高而降低,破乳剂用量存在一个临界值,超过临界值后脱后含水量重又升高。作者通过正交试验针对扬子炼油厂污油优选出超声脱水参数如下:混响场中声强为1.168W/cm2,频率为40kHz,作用时间为15min,破乳剂用量375ppm,温度70oC,沉降时间4h;驻波场中声强为 0.66W/cm2,频率为10kHz,作用时间5min,破乳剂用量375ppm,温度70oC,沉降时间4h,污油脱后含水量可达0.2%(v%)以下


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