破乳劑在焦化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

馮世云

摘 要：破乳劑應(yīng)用在焦化生產(chǎn)系統(tǒng)中，提高了焦油氨水分離效果，使焦油更易脫水，降低了氨水中的含油量及COD，穩(wěn)定了蒸氨系統(tǒng)操作，具有較好經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：破乳劑;焦化生產(chǎn);脫水;除油

1破乳劑簡介

破乳劑是一種表面活性物質(zhì)，它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞，以達(dá)到乳化液中各相分離的目的。石油開采、石油煉制、污水處理行業(yè)經(jīng)常使用破乳劑作為化學(xué)助劑，破乳劑分別以有機(jī)胺、脂肪醇、多元醇及各種樹脂為起始劑，與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷嵌段聚合，或再以改性、添加增效劑而成，具有良好的潤濕性能和足夠的絮凝與聚結(jié)能力，能使乳化體系很快的破乳而達(dá)到油水分離的效果。破乳劑應(yīng)用于焦化生產(chǎn)系統(tǒng)是近年來對(duì)破乳劑機(jī)理深入研究和配方改進(jìn)的新產(chǎn)物，我公司積極試用新產(chǎn)品，改進(jìn)工藝操作，提高產(chǎn)品回收率增加效益，收到較好效果。

2破乳劑在焦化生產(chǎn)系統(tǒng)中作用

焦化生產(chǎn)系統(tǒng)中，焦油和循環(huán)氨水的分離是典型的有機(jī)相和水相的分離過程。焦油和循環(huán)氨水混合物進(jìn)入氨水焦油分離槽，利用比重不同進(jìn)行沉降分離，設(shè)計(jì)停留時(shí)間大約在30-40分鐘，如無其它因素干擾分離過程相對(duì)較快，能夠滿足一般工藝要求。但在實(shí)際的操作中因生產(chǎn)工序的要求，不可能提供充足的停留時(shí)間。所以經(jīng)常會(huì)有一些未完全分離的乳化液中的雜質(zhì)一起離開焦油氨分離槽，進(jìn)入氨水噴淋系統(tǒng)及后續(xù)蒸氨工序?qū)ιa(chǎn)系統(tǒng)造成堵塞等影響。同時(shí)焦油中水份的脫除也只能達(dá)到一定程度，還需后序進(jìn)一步脫除水份，消耗大量蒸汽。破乳劑可以有效提高該分離過程的效果，從而優(yōu)化各工藝環(huán)節(jié)工藝控制。

3焦化生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)

為了優(yōu)化工藝操作我公司在生產(chǎn)系統(tǒng)投入試用改良破乳劑。針對(duì)焦化生產(chǎn)特點(diǎn)主要對(duì)焦油系統(tǒng)、氨水系統(tǒng)、生化系統(tǒng)進(jìn)行觀察和分析。

3.1加藥量選擇及加藥位置確定

焦化生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)量波動(dòng)較大，加藥量應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的目的。我公司按照焦油產(chǎn)量確定加藥量為300-400ppm。加藥位置選擇在循環(huán)氨水泵吸人管路上，有利于通過泵對(duì)藥劑進(jìn)行充分混合。

3.2焦油系統(tǒng)變化情況

加入破乳劑三天后，觀察發(fā)現(xiàn)焦油氨水分離槽放油末期焦油帶渣量開始減少，焦油渣粒度變小，焦油變細(xì)膩。加入破乳劑10天后，焦油粘度由1.85降至1.71，焦油粘度降低。同時(shí)觀察分離槽底部刮出的焦油渣變得細(xì)膩，顆粒變小。對(duì)比分離槽分離后焦油水份，由原6-8%降至4-6%。加藥運(yùn)行15天后，焦油罐第一次進(jìn)行脫水操作，脫除水目測(cè)全部為清水，不帶油花，測(cè)焦油水份由原平均3.18%降至2.42%。

3.3氨水系統(tǒng)變化

①從投加藥第一天開始用玻璃容器在氨水槽同定位置每天取樣觀察，三天后器壁上掛雜物及容器底部沉積物開始減少，直到20天后趨于穩(wěn)定;②蒸氨系統(tǒng)變化：我公司采用在蒸氨塔底部增加廢水過濾器方式對(duì)氨水蒸餾后沉積在廢水中的焦油進(jìn)行過濾。加藥前每5天對(duì)過濾器進(jìn)行一次人工清理，每次清理出焦油渣約30公斤。投加藥10天后，焦油渣量減少1/3，30天后減少1/2，之后清理周期調(diào)整到11-13天，說明氨水帶油量大幅減少。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)顯示，在加入破乳劑15天左右，剩余氨水和蒸氨廢水COD有一個(gè)明顯下降，但第20日開始指標(biāo)波動(dòng)略升高，之后又降低。經(jīng)分析判斷是加入藥劑后氨水系統(tǒng)的設(shè)備、管路等上面附著的雜質(zhì)得到?jīng)_洗，從而有一個(gè)分解過程，使廢水COD增高。另外，剩余氨水COD與配合煤組分也有較大關(guān)系，配合煤質(zhì)的變化也會(huì)造成COD變化，通過后面的運(yùn)行也可以看出，在生產(chǎn)系統(tǒng)其它條件變化時(shí)該指標(biāo)也會(huì)有波動(dòng)，但總體上有降低趨勢(shì)。

3.4廢水處理生化系統(tǒng)情況

焦化生產(chǎn)廢水處理采用活性污泥技術(shù)，各類化學(xué)藥品的微量添加都有可能對(duì)生物污泥產(chǎn)生影響從而造成廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行不正常。在添加藥劑期間，我們對(duì)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行密切觀察，未發(fā)現(xiàn)活性污泥活性下降等不良反應(yīng)。

4生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益

通過近2年的使用，破乳劑對(duì)焦化生產(chǎn)系統(tǒng)的作用逐漸明確，其優(yōu)化工藝及經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在以下方面：①焦油水分下降，焦油粘度下降，焦油更容易脫除水份。焦油在焦油罐內(nèi)使用蒸汽間接加熱脫水，尤其在冬季低溫環(huán)境下，脫水時(shí)間明顯縮短，不僅優(yōu)化了操作更大大降低了蒸汽耗量，使水份指標(biāo)更易控制，滿足了客戶需求;②剩余氨水含油及懸浮物降低，焦油渣等雜質(zhì)便不容易附著在換熱器和蒸氨塔托盤上，顯著減少換熱器的清洗頻率及蒸氨塔的排油頻率，減少了清洗換熱器和蒸氨塔的費(fèi)用，蒸氨系統(tǒng)操作更加穩(wěn)定;③焦油在初冷器壁上沉積的可能性大大降低，達(dá)到更好的噴灑效果，保持了初冷阻力穩(wěn)定，使初冷器煤氣出口溫度穩(wěn)定，減少初冷器清掃頻率，減低了生產(chǎn)費(fèi)用的同時(shí)穩(wěn)定了生產(chǎn)操作;④上升管及集氣總管上氨水噴嘴的堵塞大大降低，保持氨水噴淋量，穩(wěn)定荒煤氣的冷卻溫度，減少了噴淋系統(tǒng)清潔和集氣總管清潔工作量;⑤焦油渣量的減少，相應(yīng)增加焦油產(chǎn)量，減少了固廢，符合環(huán)保形勢(shì)要求;⑥降低了焦化廢水中 COD的含量，從而降低微生物處理負(fù)荷，在一定意義上降低了廢水處理成本，提高了系統(tǒng)廢水處理能力。

因此破乳劑在焦化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用提高了產(chǎn)品回收率，穩(wěn)定了生產(chǎn)操作，減少的固廢，具有較好的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉慶旺，賀夢(mèng)琦，范振中，原油生物破乳劑的研究進(jìn)展[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2009，9（12）：3395-3400.

[2]劉啟瑞，張謀真，郭立民，原油破乳劑復(fù)配的篩選，[J]化學(xué)研究與應(yīng)用，2004，1（2）：15-19.