油田污水系统浮渣脱水浓缩工艺技术研究

赵波锐 姜英男 吴跃朋 王斌 仝珍珍

摘 要：针对新疆某油田污水系统产生的浮渣，室内开展热化学+离心脱水浓缩实验，确定了最佳的脱水参数，该工艺流程简单，具备现场实施的可行性。

关键词：浮渣;热化学;离心;脱水率;浓缩

0 前言

油田集中处理站污水处理系统来水含油量高，特别是稠油污水处理前投加反相破乳剂，导致调储罐顶部聚集大量的浮渣（类似含油污泥），由于其含有较多的微细固相物质，如胶质包裹物、高分子悬浮物度、原油中有机酸被氧化产物等，这些物质吸附在油水界面上，造成油水乳状液稳定性大幅度提高[1]，给浮渣浓缩减量带来很大困难。针对这部分浮渣主要有两种处理办法，一是按一定比例掺入到采出液中，存在比例不好控制，往往导致正常原油脱水系统瘫痪[2];二是按照含油污泥交给第三方处理，存在成本高。本文从拟从“热化学+离心脱水”工艺进行浮渣浓缩处理研究与探讨，目的在于确定高效经济的浮渣浓缩处理工艺。

1 实验部分

1.1 实验材料与主要设备

新疆某油田浮渣：w/o、o/w型混合乳液，含水92.4%，

含油6.66%，含固相杂质0.94%。精密恒温水浴槽，德国Julabo公司;YDX型原油含水试验仪，山东邺城永兴仪器厂。

1.2 实验设备

热化学脱水室内试验方法：参照SY/T 5281-2000 《原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法）》。即向脱水瓶中加入50mL浮渣，在水浴锅中恒温至试验温度，加入定量脱水剂并混匀，静置沉降一定时间后，记录脱出水的体积，计算脱水率。

热化学+离心脱水室内试验方法：向离心杯中加入恒温至试验温度的浮渣100mL，加入定量脱水剂，混匀，离心，再于试验温度下静置沉降一定时间，记录脱出水的体积，计算脱水率。

2 结果与讨论

2.1 脱水剂类型的确定

室内选用不同类型聚丙烯酰胺、破乳剂对浮渣上层和浮渣下层进行脱水效果评价，脱水温度80℃，脱水时间60min，结果见表2。表中1#-4#药剂为阴离子型聚丙烯酰胺，5#-9#为阳离子聚丙烯酰胺，10#为非离子型聚丙烯酰胺，11#-12#为破乳剂。

由表1可以看出，不加药的情况下，浮渣脱水率仅为1.1%，表现出极强的稳定性。对比不同类型药剂的作用效果，9#药剂优于其他药剂，浮渣脱水率达到45.8%，对应的浮渣浓缩度为42%，这主要是由于浮渣中所含的固相杂质带负电荷[3]，而阳离子聚丙稀铣胺同负电荷架桥、吸附、聚并，释放出原本被吸附的水分。

2.2 脱水剂浓度的确定

图1为80℃、不同浓度9#药剂对浮渣的脱水效果。可以看出随着加药浓度的增加脱水效率递增，浓度增至50mg/L以后，脱水率增长趋势均趋于平缓，<50mg/L时存在界面不整齐，故最优浓度宜选用50mg/L。

2.3 脱水温度的确定

80℃，9#药剂加药浓度50mg/L，考察不同温度对浮渣脱水效果的影响，结果如图2所示。

可以看出，随着脱水温度的升高脱水效率持续增大，但考虑到现场温度接近80℃，在继续升高脱水温度带来成本增加，故建议脱水温度保持80℃为宜。

2.4 脱水时间的确定

9#脱水剂浓度50mg/L、脱水温度80℃、考察不同脱水时间对浮渣脱水效果的影响，结果见表2。

可以看出，脱水时间增至60min时，浮渣脱水率52.3%，

超过60min后脱水率几无变化。为此，脱水时间宜选用60min。至此，针对新疆某油田的浮渣，最佳的热化学脱水参数：9#药剂加药浓度50mg/L，脱水温度80℃，脱水时间60min，对应的脱水率达到52.3%。

2.5离心脱水时间的确定

考虑到油田现场配备的工业离心机转速通常为2000r/min，影响离心效果的因素主要进液量大小（离心时间），故室内考察离心时间对热化学沉降后的浮渣脱水率的影响，结果见表3。

可以看出，当转速为2000r/min时，经过热化学脱水后的浮渣进行离心，脱水率从45.8%增到到82.8%，对应的浓缩比为76%。且随着离心时间的增加脱水率递增，但变化幅度不大，故建议控制在3min以内。

3 结论

新疆某油田污水系统产生的浮渣油水穩定性强，属于与w/o、o/w型混合乳液，含水92.4%，含油6.66%，含固相杂质0.94%，对其进行热化学+离心脱水实验，得到最佳的脱水参数为：9#阳离子聚丙烯酰胺，加药浓度50mg/L，脱水温度80℃，脱水时间60min，对应的脱水率达到52.3%，对热化学沉降后的浮渣于2000r/min下离心3min，脱水率达到82.8%，对应的浓缩比为76%。

参考文献：

[1]王瑞，唐晓东，苏旭等.辽河油田老化油破乳脱水实验研究[J].特种油气藏，2010，17（6）：100-102.

[2]王卓飞，阮林华，王连生等.新疆油田老化油处理工艺技术研究[J].内蒙古石油化工，2010（19）：149-150.

[3]孙森，李拥军，伍三志等.老化油破乳技术研究[J].新疆石油科技，2009，19（2）：40-43+47.

作者简介：

赵波锐（1988- ），女，新疆科力新技术发展有限公司，从事油田化学品的应用研究。