炼油厂循环水系统在线除油中试试验研究

第31卷第5期石化技术与应用VoL.31 No.52013年9月Petrochemical Technology & ApplicationSep. 2013 .环境工程(422 ~425 )炼油厂循环水系统在线除油中试试验研究江岩,杨岳,王军,李常青,巫树锋,刘光利(中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060)摘要:利用混凝气浮中试装置,采用聚硅酸盐类混凝剂LY -05与聚合氯化铝(PAC)复配的复合混凝剂,对炼油厂循环水系统进行了在线除油中试试验。结果表明,处理后水质浊度由50 ~ 320 NTU降低至小于5.0 NTU ,去除率大于95% :石油类化合物质量浓度由16 -65 mg/L降低至小于4.0mg/L,去除率大于85% ;悬浮物质量浓度由60 ~ 300 mg/L降低至小于4.5 mg/L,去除率大于95%。复合混凝剂与循环水系统所用缓蚀剂相容性良好,处理水回用于循环水系统后,水质的腐蚀率、异养菌数量、缓蚀剂投加量等指标均无明显变化。关键词:炼油工业;废水回用;循环水系统;混凝剂;气浮;在线除油;水质分析;缓蚀剂中图分类号:X 703文献标识码:B文章编号:1009 - 0045(2013)05 -0422 -04目前,炼化企业循环冷却水系统,由于设备1实验部分老化,检修质量及密封技术较差等原因,普遍存1.1原料及试剂在工艺介质泄漏问题,泄漏物主要以石油类化合原水取自中国石油兰州石化公司动力厂第3物为主。油类进入循环水系统后,会发生乳化分循环水系统,其pH值为8. 22 ,浊度为69.27 NTU,散形成乳状液或吸附于循环水中的悬浮物及胶所含主要物质质量浓度见表1。体颗粒表面。前者在设备的金属表面形成油膜,表1原水水质分析结果mg/L导致设备传热效率降低;后者形成污垢,导致设质量浓度项目质量衣度二备腐蚀加剧;另外,还会滋生大量的菌藻,严重影总碱207. 83总铁0.07响循环水系统的长周期运行。通常采用大量新总硬235. 59158.54钙硬195.59油21.34鲜水进行置换,这势必导致新鲜水用量和排污量总磷4.39 .悬浮物134.25大幅增加,同时也增加了生产运行成本和管理难度"。针对目前各炼化企业炼油循环水系统中普聚硅酸盐类混凝剂LY -05,实验室自制。遍存在的油类泄漏问题,在线除油成为一种新的PAC,工业级,山东枣庄市水质稳定剂厂生产。阳解决途径。应用在线除油技术,可在不影响循环离子型聚丙烯酰胺(PAM),工业级,相对分子质水系统正常运行的情况下，针对泄漏油类的含量(500 ~ 800)万,甘肃天水净水剂厂生产。量、组成及性质变化情况,通过控制除油药剂投1.2设备及仪器加量等工艺条件将其去除,从而改善循环水水混凝气浮中试装置,处理量10 m'/h,自制。HI 93703型浊度计,意大利哈纳仪器公司制造。质,达到减污增效的双重目的x]。本工作采用聚硅酸盐类混凝剂LY-05与聚SJ009/JDS-109U型紫外测油仪,吉林市北光分合氯化铝(PAC)复配,开发出一种新型的复合混析仪器厂制造。旋转挂片腐蚀仪,江都建华仪器:凝剂,并利用自制的混凝气浮中试装置,对炼油仪表厂制造。中国煤化工厂循环水系统进行了在线除油中试试验,考察了该复合混凝剂及混凝气浮工艺的水质处理效果,收稿日期:MHCNMH G6-18作者简介:江岩(1982-),女,四川阆中人,硕士,工程师。从旨在为工业应用提供基础数据。事炼化环保技术研发工作。已发表论文2篇。.第5期江岩等.炼油厂循环水系统在线除油中试试验研究.423●1.3 实验方法混凝器中,在破乳剂作用下降低油水界面张力,炼油厂循环水系统在线除油中试装置工艺使乳状液中的油滴逐渐聚并成大的油珠上浮至流程见图1。在线将一定流量的循环水引人破乳水体表面;随后进入气浮池,吸附油类悬浮物，胶体在混凝剂的作用下脱稳、聚并,并在微气泡发生器产生的作用下上浮至水体表面而得到深度去除;最后进人水质稳定罐,进一步改善循环水水质,达到水质运行标准后返回循环水系统再利用。循环*∈D仓-口←号2结果与讨论2.1复合混凝剂处理效果9将LY-05与PAC组成复合混凝剂,对炼油厂循环水系统进行在线除油试验,并与传统药1-潜水泵;2-流量计;3- 药剂罐;4-计量泵;5--破乳混凝器;6-气浮池;7-溶气气浮罐;8- -中磁阀;9- -水质稳定罐剂(PAC为混凝剂,PAM为助凝剂)进行对比,结图1炼油厂循环水系统 在线除油中试装置工艺流程果见表2。表2复合混凝剂在线除 油试验结果药剂投加量/(mg. L心I)处理后的水样配方PACLY -05(PAM) .独度/NTU含悬浮物/(mg.LI)含油/(mg.心)_复合混凝剂30~603~53.652. 823.01传统药剂_60 ~801~23. 642.88由表2可见，与传统药剂相比,复合混凝剂度,因此很难用沉淀法实现固液分离,而联合使在降低水质浊度、悬浮物含量方面效果相近,而用混凝气浮工艺,则可以有效得到比重力沉淀更在除油方面显示出良好的性能,除油率比传统药高的水力负荷,即促使微细气泡黏附在杂质颗粒剂提高了近30个百分点,可以实现深度除油。上,黏合体密度小于水而上浮至水面,从而使杂2.2混凝 气浮处理效果在其他条件相同的情况下,采用复合混凝质被分离去除'剂,其中PAC用量为30 mg/L,考察了直接混凝.2.3水 质相容性考察与混凝气浮对污水降浊的效果,结果示于图2。加人复合混凝剂可以显著降低循环水系统可见,混凝气浮对污水的降浊效果明显优于直接的含油率及浊度,有效改善水质。但是，此过程混凝。这是由于污水中的固体颗粒粒度细小,颗加入的药剂虽然在混凝过程中大部分会随悬浮粒本身及其形成的絮体密度接近或低于水的密物一起沉降,但仍有微量的药剂残留并返至循环水系统。为此,需考察经复合混凝剂在线除油处理后的水(以下简称处理水)回用后对循环水系8(统腐蚀性的影响,即确定复合混凝剂与循环水系鱼统所用缓蚀剂的相容性问题。604将处理水按不同掺混比例(占循环水的体积0 12混凝剂投加量(mg.L" )分数)回用中国煤化工质对碳钢的0一直接混凝;口一混凝气浮腐蚀性能(:MYHCNMH G),并与掺混图2直接混凝与混凝气浮对污水降浊效果的对比新鲜水进行比较, ,结果见图3。.●424●石化技术与应用第31卷0.094r50r132040-40蕴仁0.090160墅管0.086-20t。。哥0.08210010203040506070掺混比例V%运行时间/d0-掺混新鲜水;口一掺混处理水口-进水;0一出水图6处理前后水样悬浮物 质量浓度的变化情况圈3不同水质掺混对循环水 系统腐蚀性的影响由图4~图6可见,经在线除油中试装置处由图3可见，以同样掺混比例回用于循环水理后,水质浊度由50~320NTU降低至小于系统处理水的水质腐蚀率均低于新鲜水的,这.5.0 NTU,去除率大于95% ;石油类化合物质量表明经过混凝沉降处理后的水与循环水具有良浓度由16~65 mg/L降低至小于4. 0 mg/L,去除好的匹配性。究其原因,处理水来自于循环水系率大于85% ;悬浮物质量浓度由60 ~ 300 mg/L统,其中含有原系统的缓蚀剂,在与循环水混合降低至小于4.5 mg/L,去除率大于95%。后,药剂的缓蚀性能得以继续发挥,而其中所含2.5回用效果将处理水回用于循环水系统以考察其回用微量混凝剂对缓蚀剂无不良影响,即此2类药剂效果,结果见表3。相容性良好。表3处理水回用前后循环水系统的运行情况2.4在线除油处理效果在中试装置处理量为10 m'/h的情况下进水样(腐蚀率/黏泥量/异养菌个数/ 缓蚀剂(mm.a-') (mL.m-3)(个.mL-1) 投加量/t 备住行了连续在线除油试验,水质分析结果见图4~0.0762.552 3602.25回用前图6。0. 09865.055 2300.099 9.622 4752.23回用后0.075 8.235 6002.25回用后35135030-3000.089 665 0002.21回用后; 25-2500.03752.49 50020-200强150号100发由表3可见,处理水回用于循环水系统后，50循环水质的腐蚀率、黏泥量.异养菌数量及缓蚀0102030405060 70剂投加量与回用前相比没有明显变化,符合循环图4处理 前后水样浊度的变化情况水质要求,循环水系统运行正常、稳定。3结论70a.利用混凝气浮中试装置,采用聚硅酸盐类每公25，50在混凝剂LY-05与PAC复配的复合混凝剂,对炼.第≌20)蒙油厂循环水系统进行了在线除油中试试验。结Wimmto果表明,处理后水质浊度由50 ~320 NTU降低至20主图st小于5.0 NTU,去除率大于95% ;石油类化合物1020304050 60质量浓度由K中国煤化工干4.0 mg/L,去除率大于TYHCNMHGE60~300mg/图5处理前后水样石油类化合物 质量浓度的变化情况L降低至小了4.. ngyu,云陈军人」95%。.第5期江岩等.炼油厂循环水系统在线除油中试试验研究●425.b.复合混凝剂与循环水系统所用缓蚀剂相展[J].安全与环境学报,2001 ,1(4):14 -17.容性良好,处理水回用于循环水系统后,水质的腐蚀率.异养菌数量、缓蚀剂投加量等指标均无相关文献链接:[1]许若峰.在线除油联合杀菌处理在循环水场的应用[小工业明显变化,循环水系统运行稳定。水处理，2013 ,33(3) :88 -90.[2]朱爱根,赫英哲,张维.工业循环水投水置换除油的模拟研究参考文献:及经路环境评价[].工业水处理,2011,31(1):51-54.[1]胡浩,严蓬荷,王瑛，等.含油浊循环水除油技术的现状和展[3]黄宪升,白晓琳,吴昊.絮凝法降低炼油厂循环水中油含量研望[J].工业水处理,2005 ,25(7):5 -9.究[J].辽宁化工.2010 ,39(10) :1027 - 1029.[2]刘家波. -种处理循环水场泄漏新工艺的应用[J].工业水处理,2003 ,23(11):77-78.[4]肖作义,回继宁,王振江,等.吸附-过滤工艺处理热轧浊循[3]陈翼孙，胡彬.气浮净水技术的研究与应用[M!.上海:上海环水除油试验研究[].水处理技术,2010,36(4)115-117.科学技术出版社,1985 :67 -85. .[5]卢继峰,杨秀芬.化学除油法在轧钢循环水系统中的研究与[4]魏在山,徐晓军,宁平.等.气浮法处理废水的研究及进应用[].冶金设备管理与维修,005.23(2);35 -36.Pilot test of on - line oil removing of circulating water system in refinaryJIANG Yan, YANG Yue , WANG Jun,Ll Chang - qing, WU Shu - feng, LIU Cuang -li( Lanzhou Petrochemical Research Center , PetroChina ,Lanzhou 730060 ,China)Abstract:The pilot test of on - line oil removingtreatment. The compatibilitybetween the compositeof the eirculating water system of a refinary was car-coagulant and the corrosion inhibitor in the circulat-ried out in a coagulation - air floating pilot plant bying water system was good. And wben the treatedusing the composite coagulant consisted of polysili-water was reclaimed to the circulating water system，cate - coagulant LY - 05 and poly aluminum chlo-there was no obvious change in the specifications ofride( PAC). The results showed that the turbidity water quality ,including the corrosion rate , the bheler-was reduced from 50 - 320 NTU to less than .otrophic bacteria number, the level of corrosion in-5.0 NTU( the removal rate more than 95% ) , thehibitor , etc.content of oil from 16- 65 mg/ L to less thanKey words: petroleum refining indutry; waste4.0 mg/L( the removal rate more than 85% ) , andwater reclamation ; circulating water system ; coagu-the suspended solid from 60 - 300 mg/L to less thanlant;air floating;on - line oil removing; water quality4.5 mg/L( the removal rate more than 95% ) afteranalysis ; corrosion inhibitor●简讯●《化工进展》征订启事《化工进展》创刊于1981 年,是中国化工学会会刊、境等众多学科和行业。 《化工进展》面向化工及石油化工全国中文核心期刊、科技核心期刊;是中国科学技术协会等过程工业、行业的科研技术前沿,读者群包括高等院校主管、中国化工学会和化学工业出版社共同主办，国内外及科研院所的科研人员和学生,化工、石油化工等过程工公开发行的化工类综合性科技期刊。《化工进展》以反映业中的科研技术和管理人员。.国内外化工及石油化工等过程工业、行业的最新成果、动态,介绍高新技术,传播化工知识，促进化工科技进步为国内刊号CN 11 - 1954/TQ,国际刊号ISSN 1000 -办刊宗旨。涵盖了化工过程与装备、能源加工与技术.工6613 ,邮发代中国煤化工业催化、材料科学与技术、生物化工、精细化工、资源与环2014年HCNMHG.