儲罐油泥清洗與分離技術(shù)優(yōu)化及應(yīng)用

摘要：原油在儲運(yùn)過程中，會(huì)在罐底沉積膠狀物質(zhì)層―油泥。這些油泥如不清除將造成儲罐進(jìn)出管線的堵塞、罐容的減少，增加安全隱患等危害。因此，國際上通常每6年左右對原油儲罐進(jìn)行一次清洗檢修，國內(nèi)石油行業(yè)規(guī)定新建鋼制油罐第一次開罐檢修的時(shí)間最長不超過10年，第二次及以后開罐檢修周期一般為5～7年。本文針對儲罐油泥清洗與分離技術(shù)優(yōu)化及應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：罐底油泥;射流清洗;油泥分離;工藝流程

一、傳統(tǒng)清洗工藝存在的缺陷

1.1清洗用油量大

為降低油泥密度與黏度，增加其流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)抽吸與泵送，COWS需要大量清洗油。按照旁罐供油外循環(huán)清洗流程計(jì)算，所需清洗用油的總量為清洗時(shí)間與泵流量的乘積。采用單罐內(nèi)循環(huán)清洗工藝，分批控量向待清洗油罐注入一定量油品，可以減少清洗用油總量。

1.2污染清洗用油品

沉積物一旦混入純凈的原油，會(huì)造成油品的石蠟、瀝青質(zhì)、無機(jī)物、水與泥沙顆粒等成分劇增，對其接下來的儲存、運(yùn)輸及煉化等各個(gè)環(huán)節(jié)造成嚴(yán)重影響。

1.3無法根本消除罐底油泥

儲油罐機(jī)械清洗流程是一種封閉的清洗工藝，油泥僅在罐區(qū)系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)移。對于儲罐容積較小、原油進(jìn)出頻繁、泥沙含量多的罐區(qū)，很快便會(huì)在罐底沉積超厚油泥，COWS工藝是不適用的。

二、儲罐機(jī)械清洗工藝的優(yōu)化

為了避免污油泥對其他罐內(nèi)原油的二次污染，對儲罐機(jī)械清洗工藝進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了油泥減量化的儲罐射流清洗工藝。該工藝以罐底油泥表層的殘油作為清洗介質(zhì)，在射流破碎、抽吸與循環(huán)的流程中增加油泥分離環(huán)節(jié)。污油自循環(huán)清洗過程中不斷降低罐底污油泥的含固率，降低重組分，罐底污油不斷變稀，避免了油泥越攪越稠中斷循環(huán)。污油泥通過油泥分離裝置的調(diào)質(zhì)、離心分離后輸出的干泥回收集中處理，好油進(jìn)行循環(huán)清洗或回收，分離出的水排入污水管線。圖1是經(jīng)優(yōu)化后的儲罐清洗結(jié)合油泥分離的工藝流程圖。

該工藝改變了傳統(tǒng)清罐設(shè)備的構(gòu)成型式，主要設(shè)計(jì)了油泥處理裝置，實(shí)現(xiàn)油泥的減量化，另外將傳統(tǒng)工藝的油回收裝置與油清洗裝置集成為清洗回收一體化裝置，具有完善的自動(dòng)抽料與循環(huán)升壓功能，是建立自循環(huán)清洗的動(dòng)力設(shè)備。

三、油泥處理裝置的研制

3.1工藝參數(shù)

主要的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：處理量10m3/h;離心機(jī)主電機(jī)功率30kW;離心機(jī)副電機(jī)功率18.5kW;工藝溫度60～80℃;進(jìn)液含固率≤10%。

分離效果：油中含水率≤1%，含固率≤0.5%（粒徑大于5μm）;

泥中含油率≤5%，含水率≤75%;

水中含油率≤0.5%，含固率≤0.5%（粒徑大于5μm）。

3.2流程設(shè)計(jì)

罐底沉積油泥經(jīng)過清洗噴槍的射流沖洗攪拌，恢復(fù)良好流動(dòng)性后，泵送至油泥分離系統(tǒng)的加熱、調(diào)質(zhì)裝置后送至三相離心機(jī)進(jìn)行油、水、泥三相分離，分離后的油用油泵提升至儲油罐或指定位置，水用水泵提升至污水罐或指定位置，泥用螺旋輸送器送出裝袋或裝車。

油泥處理裝置流程圖如圖2所示。圖2中，1bar=1MPa，1英尺=30.48cm。

在罐底油泥進(jìn)入油泥分離裝置前，也可以流經(jīng)本儲罐清洗系統(tǒng)配置的油水分離裝置的調(diào)質(zhì)罐，油泥在這個(gè)15m3的槽罐內(nèi)可以得到初始加熱，并可通過投加破乳劑，以提高三相離心機(jī)的分離效果。

3.3離心機(jī)的選型與工作原理

儲罐罐底污油主要由低分子烴類、重有機(jī)質(zhì)、水與少量細(xì)粒泥沙等組成，體積分?jǐn)?shù)≤40%，固相密度大于液相密度，具有一定流動(dòng)性的懸浮液，適合選用臥螺離心機(jī)。該離心機(jī)分離因數(shù)高、工作連續(xù)，生產(chǎn)能力強(qiáng)、適應(yīng)性好，能夠現(xiàn)實(shí)油、水、泥的三相分離。分離效果的調(diào)整操作簡單。

母液進(jìn)入離心機(jī)腔體后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，密度大的固態(tài)顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，與轉(zhuǎn)鼓做相對運(yùn)動(dòng)的螺旋葉片不斷地將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固態(tài)油泥推出排渣口。清潔油份擠到轉(zhuǎn)鼓中心，從溢流孔排出。螺旋與轉(zhuǎn)鼓之間的相對運(yùn)動(dòng)，也就是差轉(zhuǎn)速通過差速器來實(shí)現(xiàn)的，其大小由副電機(jī)來控制。差轉(zhuǎn)速大，推料速度快;差轉(zhuǎn)速小，推料速度慢。差轉(zhuǎn)速大時(shí)，脫水不充分，泥含水率大;差轉(zhuǎn)速小，出泥含水率低。差轉(zhuǎn)速對出清液含固率有很大影響：差轉(zhuǎn)速大時(shí)，由于攪動(dòng)作用，已經(jīng)沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的泥有可能重新泛起，進(jìn)入上層清液，從出液口排出，使清液含固率增大;反之，清液含固率小。

差轉(zhuǎn)速對臥螺離心機(jī)的處理量有一定的影響：差轉(zhuǎn)速大，推料速度快，處理量大;差轉(zhuǎn)速小時(shí)，推料速度慢，處理量小。

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡介： ?于飛云（1984.10.01），性別：男;籍貫：江蘇泰州;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：油田給排水、污水處理工程設(shè)計(jì);研究方向：給排水、油田污水、污泥處理。