老化污油高效分離凈化技術工業(yè)應用

沈鵬飛

（湖南長煉新材料科技股份公司，湖南岳陽 414012）

老化污油主要來自儲罐和艙底長期沉降的污油泥，含有大量的水、瀝青質和機械雜質等，且可以與油之間形成穩(wěn)定的乳化狀態(tài)[1]。因此，老化污油具有黏稠度高、品質差以及難回煉等特點。老化污油如不及時處理，長期占用罐容會影響裝置的正常運行，同時還存在重大的安全環(huán)保隱患[2-3]。

某煉油廠前期主要是將老化污油輸送至常減壓裝置回煉，或將其作為危廢外委處理。然而，污油少量回煉對裝置運行影響較小，長期大量回煉會導致膜脫鹽反應器壓降升高，電脫鹽裝置電流波動以及氯離子腐蝕等問題[4-5]。另外，老化污油作為危廢外委處置，不但會增加企業(yè)成本，還會因危廢焚燒增加環(huán)保負擔。因此，對老化污油進行脫水、脫固凈化處理，使其滿足直接回煉要求，對于解決老化污油去向問題具有重要意義。

膜強化傳質技術已應用于污油凈化處理，建成了多套工業(yè)裝置，并取得了較好的成效[6-8]。雖然解決了污油處置問題，但裝置主體占地超過了350 m2，而在某煉油廠老化污油凈化現場無法提供如此大的場地。通過對工藝設備分析發(fā)現，占據空間最大的是兩級油水沉降分離器，共占地約200 m2。基于此，將油水沉降分離器進行了升級，占地降低至12 m2的同時，更加快速使老化污油完成油水分離。

1 裝置概述

2021 年初，以老化污油高效分離凈化技術為支撐，同時借鑒前期工業(yè)應用的經驗，在某煉油廠構建了一套2×104t/a 老化污油凈化裝置，占地約150 m2。老化污油高效分離凈化技術是膜強化傳質凈化處理技術的升級，核心技術同樣是由兩部分組成，只是將兩級油水沉降分離器升級成為兩級離心設備。從油水分離原理上，是由靜態(tài)沉降變成動態(tài)分離的過程。本裝置選擇了立式離心機作為動態(tài)分離的主要設備，即污油經膜強化傳質作用和藥劑充分混合傳質后，通過立式離心機完成油相、水相和固渣的分離。與之前的油水沉降分離器相比，立式離心機具有占地小、效率高以及控制方便等優(yōu)點[9-11]。

2 工藝流程

工藝流程上包括固液分離、膜強化傳質高效分離凈化、污水凈化處理以及尾氣凈化吸收等組成部分（圖1）。

圖1 裝置運行工藝流程

（1）固液分離流程。老化污油來自廠區(qū)污油儲罐，首先通過籃式過濾器過濾掉較大固渣后，進行固液兩相分離，脫除的固渣裝桶外委。

（2）膜強化傳質高效分離凈化流程。濾液輸送至膜接觸器與藥劑充分傳質混合后，經立式離心機快速油水分離，獲得凈化污油輸送至常減壓裝置回煉。

（3）外排污水凈化處理流程。立式離心機產生的含油污水經氣浮凈化處理，達標廢水排放至污水池，通過污水泵將其輸送至污水處理系統(tǒng)。上層浮渣進入浮渣槽，通過疊螺脫水機進行脫水，脫水后的固渣裝桶，濾液返回氣浮。

（4）尾氣凈化吸收流程。固液兩相分離和氣浮設備與尾氣凈化吸收處理單元連接，通過抽風機將尾氣送入凈化單元后達標排放。

3 運行情況

截至今年5月，裝置已凈化處理老化污油近2×104t/a，各項指標均滿足技術指標要求。以下選取2022年8～9 月裝置標定期間的數據進行考察分析。

3.1 輸入與輸出

標定期間，共處理老化污油1 310 t，回收凈化污油465 t，產生了油泥75 桶。共采樣分析168 頻次，總體樣品合格率為100%，具體分析情況如下。

3.1.1 輸入原料 輸入物料中水和沉淀物含量最大值為95.4%，最小值為43.2%，水和沉淀物含量平均值為65.3%。隨著罐位降低，物料中水和沉淀物含量由大于80.0%降低至小于50.0%，隨后基本穩(wěn)定在40.0%～50.0%。另外，單日進料量在56.6～61.0 t 波動，平均進料量為59.6 t/d，即使物料性質變化較大，裝置仍能穩(wěn)定運行，單日處理量波動較小（圖2）。

圖2 老化污油性質及處理量監(jiān)測

3.1.2 輸出凈化油 標定期間回收凈化油中水含量為0.2%～0.8%，平均值為0.5%，固體質量分數為0.1%～0.3%，平均值為0.2%。凈化油回收率為90.0%～98.0%，平均回收率為96.4%（圖3）。

圖3 凈化油性質及回收率監(jiān)測

3.1.3 輸出含油污水 外排水外觀澄清，懸浮物較少，分析結果水中油含量為10.7～121.5 mg/L，平均值為56.8 mg/L，可直接輸送至污水處理系統(tǒng)（圖4）。

圖4 外排水中油含量監(jiān)測

3.1.4 輸出油泥 裝置運行期間固液分離器出泥（左一）與脫水機分離出油泥（中間），黏稠度較低，將油泥烘干，從圖5 右圖可以明顯看出，油泥中油含量明顯減少。另外，工藝升級后脫水機油泥水含量為37.5%～51.5%，平均值為44.0%，固液分離油泥水含量為35.0%～43.8%，平均值為39.6%。油泥中油含量均低于5.0%（圖6），可直接輸送至干化裝置進一步減量化。

圖5 分離出油泥和烘干后圖片

圖6 油泥中水含量（左圖）和油含量（右圖）監(jiān)測

物料衡算（表1），能耗（表2）。

表1 輸入與輸出物料衡算

表2 主要公用工程消耗

與前期裝置運行相比[12]，升級后新鮮水用量大大降低，蒸汽基本不需使用，來料溫度下完全可以滿足工藝需求。

4 結語

（1）以老化污油高效分離凈化技術為支撐，構建了一套2×104t/a 工業(yè)裝置，占地面積大大縮減，新鮮水和蒸汽用量大大降低。標定期間，裝置平均進料量為59.6 t/d，且單日處理量波動較小，即使物料性質變化較大，裝置仍能穩(wěn)定運行。

（2）回收凈化油中水含量低于1.0%，固體質量分數小于0.3%。污油回收率均值超過96.0%，回收凈化油可全部回煉。

（3）分離油泥中水含量均值低于45.0%，油含量低于5.0%，可直接輸送至干化裝置進一步減量化，對于企業(yè)降本增效和節(jié)能降碳工作發(fā)揮了積極的推動作用。