油田联合站老化油脱水处理新工艺分析

王腊梅

（大庆油田有限责任公司第一采油厂规划所，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

某油田联合站采用一段游离沉降，二段电化学脱水的工艺对污水进行处理，当原油脱水系统中有污油进入的情况下经常会出现跳闸的情况，进而造成电脱水器游离脱水器放水含量大大增加，加快了沉降罐油层厚度的上升，导致电脱水器控制柜的配件受到了快速的损坏与老化，外输的原油中水含量超过了相关标准。一些难以回收的污油只能够在油泥池中或者是等待填埋处理，这不仅造成了严重的资源浪费，同时还会对土壤环境以及水环境造成严重的影响。为了保障以上问题得到妥善的解决，需要我们设计一套污油处理工艺，保障生产质量得到充分的提升。

1 该油田联合站老化油脱水处理新工艺的现状、问题以及原因

1.1 现状

某油田联合站污水处理系统最早建立与1995年的9月份，能够实现0.7×104m3/d，投入运行之后实际的污水处理量大约在0.43×104m3/d，产生的实际负荷为0.44×104m3/d，该油田联合站污水处理负荷率已经高达65%。经过了长时间的运行，到了2001年水质就开始出现恶化的情况，该油田联合站管理工作人员开始应用各种方式对污水处理系统进行治理，水质的处理效率虽然在很大程度上得到了改善，但是油田联合站管理工作人员都明白问题并没有从根本上得到解决[1]。

针对水质恶化的原因进行深入的分析可知，污水不达标以及脱水器运行不够稳定是造成这个问题的主要原因，而引发这两个问题的主要原因则是因为：首先，油田联合站污水处理站处理悬浮固体、水以及液油之间的分离有着很大的工作难度；其次是因为油田联合站作为一个密闭的系统，在采出液以及油污水处理的设备中，有着大量富含黑色硫化物的固体颗粒油污，处理工作难度大大的增加。

综上所述，影响污水处理最主要的原因就是富含硫化物的老化油或者是回收油处理难度较大[2]。

针对油污产生的原因进行分析可知，油田联合站来液中有着较高含量的硫，因此在进行管线输送的过程中会与铁发生反应而产生硫化亚铁，这些成分在污水中游离，当进入到脱水电场之后就会汇集成以油水之间的过渡带。正式因为这种硫化亚铁在油与水中间存在，因此我们很难对其进行破乳，难以对其中存在的电场进行破坏。在每一次进行恢复的过程中我们都必须将其彻底的清理干净电场才能够真正的正常运行[3]。当这些放掉的污水进入到2#事故罐之后又会在油水中间进行聚集，慢慢的上部所形成的老化油，当油层变厚严重的情况下我们必须进行收油处理。在进行收油的过程中，这些物质又会随着原油进入到电场中，对电场的稳定性造成了严重的影响。但是，油田联合站为了充分保障脱水电场的生产能够正常的开展，则必须再次的将其同污水一起放入到2#事故罐中，这样才能够充分保障电场得到有效的恢复。因此，这就形成了一个十分严重的恶性循环。这些杂质时间的在污水中进行游离，随着时间的积累，无数中硫化亚铁的含量不断的增加，严重的影响到了水质的质量，进而造成脱后水指标超标的情况发生。

1.2 污油处理工艺影响因素分析

影响油田联合站老化油脱水的重要因素就是温度，在温度上升的情况下，脱水以及破乳的速度会不断的加快[4]。

大多数情况，污油都是由悬浮颗粒、水包油以及油包水等物质组成，由于污油都得到了充分的乳化，因此要想对其进行有效的分离难度颇高。破乳剂能够对乳状物的稳定性产生破坏，对乳状液的类型进行改变，渣、水、油三者之间的分离得到了有效的促进。

随着时间的不断延长，不断的提升着污油的脱水量，油相中的含水量在不断的降低。因此，沉降的时间越长，那么污油脱水的效果就更佳[5]。

2 油田联合站老化油热化学脱水工艺的原则

2.1 污水处理工艺流程以及设计方案

为了真正能够保障污水沉降系统中回收的污油对原有电脱水系统正常运行的影响得到最大程度的规避，要充分的考量能够对污油脱水效果产生影响的各个主要因素，进而设计出一套高效的污油热化学脱水处理工艺流程。该过程与站内的常规脱水系统完全分开，可以将油与常规生产的净化油混合，然后进入净化油的缓冲罐中[6]。

2.2 油田联合站试验工艺流程

为使油田联合站电脱水器正常稳定运行，充分保障，将在油田联合站产生更快的废油，其中含有大量可回收硫化亚铁颗粒的脏油，真正将电脱水器解电场，提高运行效率 热化学沉降热化学脱水技术加热使用脏油的不稳定问题。

经过科学的分析与考量，预计要建设1座4*20 m的高效原油热化学脱水装置，对污水沉降罐中常年聚集而成的3 000 m³老化油及污油污水进行单独的处理。这些老化油以及污油污水在经过有效的处理之后需要进入到原油缓冲罐后再进行外输，经过处理之后的污水则进入到3 000 m³的污水沉降罐中。

该油田联合站外污油污水回收装置的回收箱与5 000 m³的污水沉降罐收油口管线形成有效的连接，同时在3 000 m³污水沉降罐收油出口管线安装阀门处安装新建的DN50管线300 m，以此保障含油污水倒流进罐的情况能够得到有效的规避。但是我们考虑到污油污水处回收点泵扬程相较于油泵房收油泵较大，因此在油泵房收油泵出安装旁通。在进行污油污水处理的过程中，将3 000 m³污水沉降罐中的收油口的管线进行切断，有污水回收点外输泵将老化油脱水处理装置处进行处理。

为了充分保障老化油以及污油污水得到更好地脱水效果，最大程度的规避频繁启停热化学脱水装置，真正保障24 h内的不间断运行，3 000 m3污水沉降罐液位也应当保障高于收油槽的位置，最大程度避免出现收油泵空泵运行的情况发生。

2.3 油田联合站污油热化学脱水工艺参数的确定

在进行处理的过程中，我们需要对污油热化学脱水处理工艺的参数进行有效的明确，从能够对污油脱水效果产生影响的主要原因进行研究，通过大量的技术经济对比以及实验研究，保障油田联合站污油热化学脱水系统工艺参数的科学性以及稳定性。

随着温度的不断变化，污油污水之间的密度开始不断的变大，这在某种情况下会对油田联合站老化油处理工艺的顺利进行产生严重的影响，原油的黏度会大幅度的降低，缩短污油的沉降时间。当污油处于70℃以及80℃之间的情况下， 尤其是在90℃的情况下， 会出现很大的油水密度。在此时进行原油脱水有着十分良好的效果。但是若污油的温度过高，那么则会导致污油中出现较大的热损失，油田联合站炉负荷严重的增加，设备的投资情况也得到了增加。通过大量的实践以及实验我们能够明显的发现，选择脱水温度在70℃以及80℃之间是进行热油处理的最佳温度。经过对多种加药量的脱水效果进行对比可知，在70℃以及80℃之间的脱水温度情况下，应当优先选择40～80 mg/L，在添加的处理剂的过程中，应当在炉前加油溶型破乳剂，在炉后添加水溶型破乳剂。

3 经济效益

老化油经过该工艺处理之后含水量能够满足外输的基本条件，输送至净化油缓冲罐中，与该油田联合站的净化油一同进行外输，保障该油田联合站老化油在脱水系统循环的问题得到充分的缓解，促使在系统生产之后的含有亚铁颗粒的污油被充分的消除，保障其在系统内产生合富集的情况得到有效的规避，最大限度保障这些污油得到有效的回收处理并且不对外进行排放，原油浪费以及环境污染的情况得到了最大程度的规避。同时，该油田联合站中电脱水器运行不稳定的情况以及频繁垮电场的情况也得到了及时的环节，污水处理站的污水水质情况较差问题得到解决。

4 结语

对老化油进行集中以及连续的处理能够最大程度避免回收油的过程中冲击到系统，最大程度的为生产的稳定性做出了保障，老化油得到的处理更加的及时，同时老化油中的硫化物等杂质不会在油田联合站内的沉降罐以及回收水池等容器中汇聚，原油处理系统放水指标的稳定性以及合格性得到了充分的保障，最大程度的规避了水质恶化的情况发生。利用已经建设完成设备的剩余力量，建设投资得到最大程度的缩减。

经过有效的改造，能够实现更加平稳的电脱水，最大程度规避了后续处理工艺能够产生的负荷；同时，污水处理系统的运行也更加的平稳，污水的水质得到了最大程度的保障，滤料的使用寿命得到极大的延长；由于减少了水量、反复冲洗次数以及回收油量，因此油田联合站脱水处理系统的管理难度最大程度得到了消减，工人的劳动强度也得到了有效的优化，油层不会受到不合格水质的污染，集输系统的压力得到缓解。