煉廠焦化廢水處理研究

石華前，黃 孟，秦俊嶺，李 娟

（中海油能源發(fā)展工程技術(shù)油田化學(xué)分公司，廣東 惠州 516086）

煉廠焦化廢水處理研究

石華前，黃 孟，秦俊嶺，李 娟

（中海油能源發(fā)展工程技術(shù)油田化學(xué)分公司，廣東 惠州 516086）

煉廠焦化廢水是一類乳化較嚴(yán)重的廢水，本文通過室內(nèi)小試篩選出陽離子型焦化破乳劑JQ-104，試驗結(jié)果顯示，當(dāng)焦化廢水含油4235.6 mg?L-1，JQ-104投加量300 mg?L-1，廢水含油去除率高達95.51%；另外，pH值對其有較大影響，最佳pH值范圍為6～8．將JQ-104應(yīng)用于現(xiàn)場工藝流程，除油效果明顯，處理后出水穩(wěn)定，含油濃度在200mg?L-1以內(nèi)，減少了污油對環(huán)境的污染．

焦化破乳劑；焦化廢水；除油

延遲焦化是煉油二次加工過程中的重要環(huán)節(jié)，它的原料是上游常減壓蒸餾裝置來的減壓渣油，減壓渣油中的S含量及其它雜質(zhì)含量都較高，以致焦化分餾塔頂?shù)挠蜌饨?jīng)油水分離器沉降后，排出的含硫污水存在嚴(yán)重的油水乳化現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的主要原因是這些含硫污水中含有大量的硫醇、酚、環(huán)烷酸等物質(zhì)，使得乳化液的性質(zhì)很穩(wěn)定[1]．國內(nèi)某煉油廠處于試運行階段，目前存在的最突出問題是焦化廢水油水乳化嚴(yán)重，經(jīng)工藝設(shè)備處理后不能達到要求，對后繼污水處理工藝的正常運行造成很大影響．

針對焦化廢水脫油破乳的方法有多種[1-3]，本文采用化學(xué)破乳的方法對煉廠焦化廢水進行脫油破乳，并將選出的焦化破乳劑進行了現(xiàn)場應(yīng)用．

1 實驗部分

1.1 主要儀器和測定方法

主要儀器：紫外分光光度計（DR5000， HACH）；四聯(lián)磁力加熱攪拌器（CJJ-931，江蘇金壇金城國勝實驗儀器廠）．

廢水含油測定：采用紫外分光光度法．

1.2 試驗方法

在現(xiàn)場直接取油水分離器前的焦化廢水，水樣取回后立即進行破乳試驗．取一定水樣于燒杯置于四聯(lián)磁力攪拌器上，用NaOH溶液將水樣pH值調(diào)節(jié)在一定范圍，加入一定量的焦化破乳劑，以300 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3 min，然后將燒杯置于45℃恒溫水浴中，半小時后取燒杯下層水樣測含油濃度．

1.3 煉油廠焦化廢水處理工藝參數(shù)

煉油廠焦化廢水包括來自焦炭塔的放空油氣經(jīng)過放空塔頂空冷器冷卻水，和來自沖洗油聚結(jié)器的含硫污水，二者混合后進入到油水分離器．水量為800～900 m3/d，焦化廢水水力停留時間為30 min．

取經(jīng)油水分離器初步沉降后的水樣進行監(jiān)測，監(jiān)測指標(biāo)見表1．

表1 焦化廢水水質(zhì)指標(biāo)

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 焦化破乳劑的篩選

本次試驗中，重點對比了6種焦化破乳劑，其中，JQ-106、JQ-107是陰離子型，其他4種均為陽離子型焦化破乳劑．取現(xiàn)場焦化廢水作對比試驗，焦化廢水加藥處理前油份濃度為4235.6mg?L-1，試驗水溫45℃，藥劑加注濃度均為300 mg?L-1，試驗結(jié)果見表2．

從表2可見，JQ-106與JQ-107除油率在50%左右，焦化廢水中還殘有大量油份，而陽離子型焦化破乳劑除油率都在83%以上，其中，焦化破乳劑JQ-104的除油效果最好，除油率高達95.51%．所以，陰離子型焦化破乳劑效果明顯不如陽離子型焦化破乳劑．這是因為焦化廢水中硫、酚等化合物的含量較高，這些化合物都具有表面活性，焦化廢水是水包油型的乳化液，它能穩(wěn)定存在的主要原因是這些具有表面活性的化合物能使水中油滴表面帶有負(fù)電荷，造成油滴間因相同電性產(chǎn)生相互排斥作用力，使油滴難以碰撞增大而與水沉降分離，最終結(jié)果是乳化液十分穩(wěn)定，能長時間保存而不分層[1-2]．而陽離子型焦化破乳劑加入到水樣中后，與油滴充分接觸，中和油滴表面的負(fù)電荷，使油滴能聚集增大與水沉降分離[3]．

2.2 焦化破乳劑不同投加量的除油效果

針對焦化破乳劑的篩選試驗結(jié)果，對JQ-104進行了加藥濃度梯度試驗，以確定藥劑的最佳加注濃度．該組試驗中，焦化廢水加藥處理前油份濃度為4405.6mg?L-1，試驗水溫45℃．

表2 焦化破乳劑對比試驗

從圖1可以看出，隨著JQ-104的加藥量的增加，油份的去除效果逐漸增強．當(dāng)加藥濃度在300mg?L-1時，油份去除率達到91.8%．但當(dāng)加藥濃度超過300 mg?L-1，油份去除率增大的幅度比較有限，從藥劑投加成本及應(yīng)用效果來看，確定藥劑最佳加注濃度為300mg?L-1．

2.3 pH值對除油效果的影響

考察了焦化廢水不同pH值下，JQ-104的處理效果，其結(jié)果如圖2所示．

由于pH值直接影響廢水中膠體顆粒界面的ξ電位．按照膠體化學(xué)的基本理論，只有當(dāng)廢水pH值達到某一數(shù)值范圍時，其ξ電位才能導(dǎo)致膠體最終脫穩(wěn)，聚沉，所以pH值對絮凝有較大影響．從圖2可知，當(dāng)pH 6～8 時，破乳劑能較好地除去廢水中的油份，其最高去除率達到96.9%．而當(dāng)pH值為4和9時，對油份的去除率偏低，所以，對于含油廢水，最佳pH值范圍6～8．

圖1 JQ-104加藥濃度梯度試驗

圖2 pH值對除油效果的影響

2.4 焦化破乳劑現(xiàn)場應(yīng)用效果

在實驗室及現(xiàn)場小試的基礎(chǔ)上，對藥劑JQ-104進行了現(xiàn)場大試．現(xiàn)場加藥濃度300mg?L-1，焦化廢水水溫 45℃．連續(xù)監(jiān)測分離器出口水樣油份濃度．

在未加注焦化破乳劑之前，油水分離器后所取水樣乳化嚴(yán)重，水色為蛋黃色，所測含油濃度4000～7000mg?L-1．在將焦化破乳劑應(yīng)用于現(xiàn)場后，從油水分離器出口所取水樣來看，水樣清亮透明，除油效果明顯，焦化廢水水質(zhì)得到很好的改觀．分離器出口水樣含油濃度基本保持在200mg?L-1以內(nèi)，滿足現(xiàn)場工藝要求．根據(jù)現(xiàn)場運行工藝，經(jīng)破乳脫除的輕質(zhì)污油全部回?zé)?，而處理后的焦化廢水再經(jīng)過簡易的工藝處理后也將循環(huán)利用．如果按照焦化廢水含油濃度為6000 mg?L-1和水量900 m3/d計算，每年將有約1900噸污油和32.4萬 m3水得到回收和回用，處理后的焦化性水滿足工藝運行要求，減少了污油對環(huán)境的污染，且節(jié)省了生產(chǎn)成本，輕質(zhì)污油得到回收利用，也增加了經(jīng)濟效益．

[1] 丁勇．煉廠焦化含硫污水脫油破乳的研究[J]．安徽化工，2006，27：27-29．

[2] 胡志文，唐志清，陳國富，等．延遲焦化裝置酸性水中廢油的回收利用[J]．石油煉制與化工，1999，30（11）：66-67．

[3] 孫炳科，郭金昌．煉油廠含硫廢水的治理[J]．中國給水排水，2003，19：13-14．

Treatment of Coking-Wastewater by Demulsifier

SHI Huaqian, HUANG Meng, QIN Junling, LI Juan

（Drilling & Production Co. Huizhou Branch, CNOOC Energy Engineering Technology Development of Oilfield Chemical Branch, Huizhou Guangdong 516086,China）

Coking demulsifier JQ-104 was selected to treat oil refinery coking wastewater. The results indicated that when JQ-104 was used in the treatment of coking wastewater, the most suitable dosage of coking demulsifier was 300mg·L-1and the maximal removal of oil was 95.51%, at the oil concentration 4235.6mg·L-1, and the best pH 6-8; When JQ-104 is used in production, the oil concentration of treated water was under 200mg·L-1. JQ-104 is a better coking demulsifier when used in coking wastewater treatment, which decreased environment pollution caused by wastewater.

coking demulsifier; coking-wastewater; removal oil

X743

A

1672-0318（2014）05-0067-03

10.13899/j.cnki.szptxb.2014·05, 013

2014-04-15

石華前（1982-），男，湖北人，碩士研究生，研究方向：油田化學(xué)品．