離心分離技術在重污油處理中的應用
摘要：介紹三相分離臥螺離心機工作原理和重污油處理工藝，簡述開工過程出現的問題和采取的措施。通過對處理前后重污油質量指標對比，說明離心分離對重污油有良好的處理效果。
關鍵詞：重污油；離心機；分離
煉油過程產生的重污油經污水處理裝置回收后返回罐區，由于重污油中含有較高的水分和機械雜質，在二次加工時給裝置平穩生產造成較大的影響。2004年洛陽分公司投產了一套年生產能力3×10 t的重污油處理設施，關鍵設備是德國福樂偉(FLO’ITWEG)有限公司生產的三相分離臥螺離心機。經處理的重污油，水分、機械雜質均達到了裝置進料要求，有效緩解了重污油給煉油生產造成的影響。
1 三相分離臥螺離心機簡介
1．1 工作原理
需要分離的物料通過中心供料管進入離心機內(圖1)，在離心力的作用下，密度大的固體沉降到轉筒壁上。兩相密度不同的清液形成同心圓柱，較輕的液相處于內層，較重的液相處于外層。不同液體環的厚度可通過調節溢流堰和可變葉輪來改變。沉積在轉筒壁上的固體由螺旋輸送器傳送到轉筒的錐體端，從排料口排入固體集料箱。
1．2 操作與維護
開機前保證離心機三相排出口暢通，先啟動離心機螺旋電機，再啟動轉筒電機，轉筒達到額定轉速時，啟動進料泵。如果包含有無定形固體顆粒的懸浮液或非常小的固體顆粒，應緩慢提升離心機的速度，在1O～20 min內達到額定進料量。通過調節可變葉輪、離心機轉速、進料量調整產品的品質。離心機停機前必須停止進料，并用熱水對離心機內部進行清洗。
機器運行1小時后檢查主軸溫度(最高允許130℃)；每12小時用離心機上的潤滑脂罐對轉筒軸承加油一次；每運行2 000小時對螺旋軸承加油；首次運行500小時更換齒輪油，以后每年或運行10 000小時更換一次；離心機每運行500小時應清洗停機。
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2 重污油處理工藝
重污油由儲罐通過液體靜壓力或泵輸送至原料緩沖罐，再由原料泵輸送至三相臥螺離心機，分離出三種介質。污水排入含油污水管網，固相污泥通過螺旋輸送器送至固體料斗，分離出的重污油在重力作用下進入重油儲罐，再由泵輸送至罐區。為提高分離效果，通過自動加藥設施在離心機進料口加入絮凝劑和破乳劑(圖2)。
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3 運行中出現的問題和解決方法
近年來，國內多家煉油廠采用了福樂偉公司的離心分離技術，但多用于含油污泥的處理．洛陽石化廠將離心分離技術用于重污油處理在國內尚屬首次。設施開工后，出現了三相分離不徹底(即油相中含水、水相中含油、泥相中含油含水均達不到要求)及原料中水相和固相含量較低時部分油相從固相出口排出的現象。與福樂偉公司技術人員一個半月的攻關，反復試驗，采取了以下措施，取得了良好效果。
(1)科學選用絮凝劑。在相同試驗條件下，分別加入三種絮凝(zetag7650，zetag7689，F04240SH)并進行比較，根據污油中固相的絮凝時間和絮凝效果，選用了天津生產的F04240SH型絮凝劑，固液分離效果明顯；
(2)加入破乳劑。在出泥良好的情況下，對油中含水多次采樣分析，均在1% 以上。通過試驗，在絮凝劑溶液中加入破乳劑(型號G3922，)，油中含水明顯降低，改善了油水分離效果。
(3)合理調整運行參數。在正常運行中，根據廠方提供的操作書，通過對離心機可變葉輪直徑、螺旋和轉鼓轉速、進料量、加劑量和溶液濃度進行調節，可分離出符合要求的固相、油、水。但在原料中水相和固相含量較低時，油在進料中的比例增大，超過了離心機油相排出口的外甩能力，導致部分油相從固相排出口排出。經多次調整并進行數據分析發現，這種情況多在進料量大于4．5 t／h時出現，若原料中油相含量較高，固相排出口出油時，將進料量調至4．5 t／h以下可消除此現象。
4 使用效果與經濟效益
4．1 使用效果
排水系統回收的重污油組成復雜，質量較差。重污油在油罐中經加溫沉降后，其中部分污水通過脫水管排出，而油中的乳化水和污泥卻無法去除。重污油在回煉中，多次對電脫鹽造成沖擊，導致裝置生產波動。
表2是重污油在處理前、后的分析數。
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通過對比可以發現，處理后的重污油水分及機械雜質明顯減小，并達到了小于1% 的工藝指標，同時煉油系統中惡性循環的污泥分離出來。經處理的重污油回煉過程中未給裝置造成任何影響，效果良好。
4．2 經濟效益
重污油處理設施投資400萬元，生產成本約為30 t，人工成本約5×104 a，設備維護費按15×104 a；每年處理劣質重污油10 000 t，生產出產品8 000 t，重污油處理前后差價格按500元／t(參考燃料油和原油價格)計算，年經濟效益為：
8000×500—10 000×30—15×10一5×10：350×10元
5 吸收法和吸附法聯合運用的效益預測
采用吸收法和吸附法聯合運用的油氣回收裝置，可以提高油氣回收率，解決油品蒸發排放帶來的一系列問題，具有顯著的社會效益和環境效益，是可行的。
經測定，長嶺分公司常溫輕柴油吸收法油氣回收裝置油氣回收率平均為80% 左右，采用吸收法和吸附法聯合運用的油氣回收裝置其油氣回收率可達95% 以上。油品蒸發損耗的物質主要是輕烴組分。通過對“新鮮汽油”(從加油站剛購買的汽油)、“用過汽油”(油罐多次周轉蒸發試驗后罐中的汽油)及“回收汽油”的密度及餾程測試比較(如表2、表3所示)，可以看出“回收汽油”的密度最輕，初餾點最低，餾程最窄，組分最輕。
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長嶺分公司年汽油裝車量約為8×10 t，改造回收裝置，經濟效益將較明顯。國產回收裝置靜態投資回收期n與投資額y和汽油年裝運量G的關系可通過經驗公式(2—1)(含稅)、(2—2)(不含稅)估算出 。其中A為裝油操作狀況對損耗的影響系數，其推薦值如表4。
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當汽油裝車量G=80×10 t／a，投資總估價150萬元RMB，其靜態投資回收期凡 、凡：計算值也列入表4中。回收裝置的經濟效益是十分明顯的。
參考文獻
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