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油水分離的方法及工作原理(化學(xué)法)

油水分離工藝的方法介紹

1離心分離法

離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn),形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達(dá)到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流分離器。

2浮選法

浮選法,又稱氣浮法,是國內(nèi)外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術(shù)。該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡,使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層) ,然后使用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩?。該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒?jīng)為10～60μm 的分散油、乳化油及細(xì)小的懸浮固體物,出水的含油質(zhì)量濃度可降至20～30 mg/ L 。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。

3生物氧化法

生物氧化法是利用微生物的生物化學(xué)作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機(jī)物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機(jī)物多以溶解態(tài)和乳化態(tài),BOD5 較高,利于生物的氧化作用。對于含油質(zhì)量濃度在30～50 mg/ L 以下、同時(shí)還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢水,常用生化法處理,主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉(zhuǎn)盤法等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч?主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是,由于附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上靈活性差,而且容積負(fù)荷有限。

4重力分離法

重力分離法是典型的初級處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動狀態(tài)及流體的粘度。 2 過濾法

過濾法是將廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除。常用的過濾方法有3 種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。膜過濾法又稱為膜分離法[5 ] ,是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機(jī)膜和無機(jī)膜兩種,常見的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的無機(jī)膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處于穩(wěn)定狀態(tài),用物理方法或者化學(xué)方法很難將其分離。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè)中應(yīng)用。

5 化學(xué)法

化學(xué)法又稱藥劑法,是投加藥劑由化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學(xué)方法有中和、沉淀、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法?；炷ㄊ窍蚝蛷U水中加入一定比例的絮凝劑,在水中水解后形成帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電荷的乳化油產(chǎn)生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同時(shí)生成絮狀物吸附細(xì)小油滴,然后通過沉降或氣浮的方法實(shí)現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC) 、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機(jī)絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺( PAM) 等有機(jī)高分子絮凝劑,不同的絮凝劑的投加量和pH 值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分離的乳化狀態(tài)的油滴和其他細(xì)小懸浮物。

6吸附法

吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機(jī)物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(對油一般為30～80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油廢水多級處理的最后一級處理,出水含油質(zhì)量濃度可降至0. 1～0. 2 mg/ L 。1976 年湖南長嶺煉油廠在廢水處理中就采用了活性碳吸附進(jìn)行深度處理。國內(nèi)外對于新型吸附劑的研制也取得了一些有益的成果。研究發(fā)現(xiàn),片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。吸附樹脂是近年來發(fā)展起來的一種新型有機(jī)吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趨勢。

做污水處理設(shè)備，怎么去把產(chǎn)品銷售出去，

基本上，建筑污水沒有處理要求，沒有什么市場。

工業(yè)污水的話，都是靠慢慢建立客戶源，需要時(shí)間。

可以考慮和設(shè)計(jì)研究院合作，給他們分紅，讓他們在設(shè)計(jì)的時(shí)候把你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)去。但是這一般都是對小系統(tǒng)有用。因?yàn)橘I與不買由業(yè)主決定。業(yè)主通常會在大設(shè)備的選擇上自己做主。

河水凈化設(shè)備

杭州永潔達(dá)凈化科技有限公司 河水凈化設(shè)備

一:河水凈化設(shè)備設(shè)計(jì)方案

一、河水凈化設(shè)備方案主要依據(jù)

1、原水水質(zhì)：TDS≤1200PPM；

2、進(jìn)水水源：地下水,井水；

3、出水水質(zhì)：生活用水（無色度，異味，達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)。）

4、設(shè)計(jì)界限：以原地下水進(jìn)入系統(tǒng)入口至設(shè)備產(chǎn)品水出口，其它情況將在合同書中確定；

5、生產(chǎn)生活用水設(shè)計(jì)規(guī)范。

3、河水凈化設(shè)備系統(tǒng)配置：井水自吸泵，曝氣裝置，沉淀池，原水增壓泵，除鐵除錳器，活性碳過濾器， 凈水池。

4、河水凈化設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)水率：95%。

三．河水凈化設(shè)備系統(tǒng)對外界要求

1：供水：水源為地下水或井水。

2：供電：根據(jù)我方提供的容量，將路面電源送至我方指定的電源控制箱上。

四．河水凈化設(shè)備工藝流程

井水自吸泵→曝氣裝置→沉淀池→原水增壓泵→除鐵除錳器→活性碳過濾器→凈水池→用水點(diǎn)

五．河水凈化設(shè)備工藝說明

1、河水凈化設(shè)備曝氣裝置

井水經(jīng)自吸泵加壓后進(jìn)入曝氣裝置，它主要是讓井水與空氣中的氧氣充分的接觸；利用氧化方法將水中低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和高價(jià)錳離子而迅速沉淀的過程。

2、河水凈化設(shè)備沉淀池

經(jīng)過曝氧后的井水到達(dá)沉淀池沉淀。（它主要起緩沖的作用，讓水有足夠的時(shí)間沉淀）

3、河水凈化設(shè)備除鐵除錳系統(tǒng)

1. 河水凈化設(shè)備系統(tǒng)為一臺玻璃鋼除鐵除錳器.規(guī)格為直徑12〃高52〃

沉淀后的清水經(jīng)過增壓泵加壓后進(jìn)入除鐵除錳系統(tǒng)，主要去除水中的泥沙、鐵銹、錳、紅蟲、藻類、一些金屬物質(zhì)、各種懸浮物等固體物質(zhì)，系統(tǒng)其正常進(jìn)行條件如下：操作壓力為0.3Mpa,平均過濾速度為15m/hr,，該設(shè)備操作簡單，無須人員看管。

2、河水凈化設(shè)備活性碳過濾系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)置為一臺不銹鋼活性碳過濾器，規(guī)格為.過濾器內(nèi)填精制的果殼型活性碳，在正常工作情況時(shí)，流速15m/hr,

. 活性碳過濾器廣泛應(yīng)用在工業(yè)及生活用水的凈化，由于活性碳的比表面積很大,井水經(jīng)砂濾機(jī)后進(jìn)入碳濾機(jī)吸附器?；钚蕴伎梢猿ニ械纳?、異味，不僅如此，由于活性碳有大量的羥基和羥基官能團(tuán)，可以對各種性質(zhì)的有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)吸附，加之靜電引力作用，它還可以去除水中陽樹脂交換劑有害的物質(zhì)（如氯類），從而大大提高了系統(tǒng)的除鹽能力。活性碳還能去除水中63%-86%膠體物質(zhì)；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機(jī)物。該設(shè)備操作簡單，無須人員看管

水處理設(shè)備怎么推廣，才是有效的？

小編萊特萊德覺得要先了解到設(shè)備的基本信息，之后再去做相對應(yīng)的推廣

做一個泥水分離裝置技術(shù)路線方案怎么寫

化糞池必須設(shè)排氣管，不然當(dāng)污水排出管堵塞時(shí)，里面的沼氣壓力過大時(shí)會使污水向上逆流?；S池（huàfènchí）是處理糞便并加以過濾沉淀的設(shè)備。其原理是固化物在池底分解，上層的水化物體，進(jìn)入管道流走，防止了管道堵塞，給固化物體（糞便等垃圾）有充足的時(shí)間水解。 化糞池（septic tank）指的是將生活污水分格沉淀，及對污泥進(jìn)行厭氧消化的小型處理構(gòu)筑物。 化糞池是基本的污泥處理設(shè)施，同時(shí)也是生活污水的預(yù)處理設(shè)施，它的作用表現(xiàn)在：保障生活社區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，避免生活污水及污染物在居住環(huán)境的擴(kuò)散。在化糞池厭氧腐化的工作環(huán)境中，殺滅蚊蠅蟲卵。臨時(shí)性儲存污泥，有機(jī)污泥進(jìn)行厭氧腐化，熟化的有機(jī)污泥可作為農(nóng)用肥料。生活污水的預(yù)處理（一級處理），沉淀雜質(zhì)，并使大分子有機(jī)物水解，成為酸、醇等小分子有機(jī)物，改善后續(xù)的污水處理?；S池的技術(shù)類型：泥水混合傳統(tǒng)化糞池的應(yīng)用已經(jīng)有一百多年歷史，技術(shù)路線是污水和污泥接觸的模式，沉積的污泥消化降解產(chǎn)生沼氣、二氧化碳、硫化氫等消化氣，消化氣的上浮作用對污泥產(chǎn)生擾動，消化氣對污泥的擾動作用能夠讓污泥與生物菌群的混合更充分，有助于消化降解。但底部污泥隨消化氣上升，氣泡逸出后，污泥又重新向下沉淀，這些上升和沉淀的污泥又重新污染污水。在化糞池污水與污泥接觸混合的技術(shù)模式下，影響化糞池的沉淀及出水水質(zhì)，需要延長污水停留時(shí)間來改善沉淀效果及出水水質(zhì)，污水停留時(shí)間一般為12-24小時(shí)。三相分離三相分離化糞池技術(shù)是在傳統(tǒng)化糞池的基礎(chǔ)上，保留了化糞池中泥水混合的優(yōu)點(diǎn)，增加了“污水、污泥、消化氣”三相分離的技術(shù)，在化糞池的出水端設(shè)置三相分離裝置，使出水端的污泥、消化氣與污水處理過程分離，避免氣浮現(xiàn)象對污水處理的干擾。出水端的沉淀槽參照平流沉淀池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，污水沉淀時(shí)間2小時(shí)之內(nèi)。技術(shù)對比化糞池的容積由污水容積和污泥容積構(gòu)成，三相分離化糞池中污水停留時(shí)間4-6小時(shí)，相對于泥水混合化糞池中污水停留時(shí)間12-24小時(shí)，通過縮短污水停留時(shí)間而節(jié)省了有效容積，所節(jié)省有效容積能夠存儲更多的污泥。

高含水期油田原油預(yù)分水技術(shù)

胡長朝 黨 偉

（中國石化石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

摘 要 國內(nèi)外大部分油田已進(jìn)入高含水開發(fā)期，原油綜合含水率高達(dá)90％以上，造成原有地面系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行，改造投資、能耗及運(yùn)行成本急劇增大。針對這一問題，部分油田開始在集輸系統(tǒng)的接轉(zhuǎn)站實(shí)施預(yù)分水，分出的污水就地處理達(dá)標(biāo)后回注地層。本文從技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)等方面對國內(nèi)外普遍應(yīng)用的預(yù)分水技術(shù)進(jìn)行了評述，并對其未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞 預(yù)分水 高含水期 展望

Predewatering Technology for Crude Oil of

High Water－cut Oilfield

HU Changchao，DANG Wei

（Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，

Beijing 100083，China）

Abstract Most of domestic and foreign oilfields have entered the high water－cut stage and the comprehensive water－cut of crude oil has reached as high as 90％ or above，which leads to the overload operation of the existing surface system and the rapid increases of the reconstruction investment，the energy consumption and the operating cost.For this problem，some oilfields begin to carry out predewatering at block stations of gathering and transferring systems，and the seperated sewage is treated in situ and reinjected to the ground after reaching the water quality standard.The paper reviews the predewatering technology commonly used at home and abroad from the aspects such as technical principle，advantages and disadvantages，and looks into its future development.

Key words predewatering；high water－cut stage；prospect

國內(nèi)外油田開發(fā)都經(jīng)歷著產(chǎn)油量上升階段、油量達(dá)到高峰穩(wěn)產(chǎn)階段和油井見水、產(chǎn)量遞減3個階段［1］。目前，我國東部主力油田大部分已進(jìn)入高含水或特高含水開采期，原油綜合含水率已超過90％，有的油田甚至高達(dá)98％，油田開發(fā)已由 “采油” 變?yōu)?“采水”。在高含水期，含水率的小幅上升會導(dǎo)致液量的大幅度增加。以勝利油田為例，全油田綜合含水率在91％～92％時(shí)，含水率每增加0.1％，液量每年就增加約375×104 t，增幅達(dá)1.25％。由于地面處理系統(tǒng)利用的是中、低含水期的生產(chǎn)設(shè)施，因而不能適應(yīng)產(chǎn)液量劇增和以水為主的處理需求，主要存在以下問題：

1）集輸和污水處理系統(tǒng)處理能力明顯不足，超負(fù)荷運(yùn)行，處理效率低下。

2）原有設(shè)施需不斷擴(kuò)建，改造工程量和投資費(fèi)用過大，并且原有流程的改造也十分困難。

3）能耗及成本增大。在油田中、低含水期開發(fā)階段建設(shè)的原油脫水站，大多采用兩段脫水工藝，高含水原油集輸至集中處理站后全部進(jìn)入加熱爐加熱，大部分熱能消耗在對污水的加熱升溫上。在一個進(jìn)站液量為1700×104 m3/a、綜合含水率為95％的聯(lián)合站，將來液升溫7℃，僅一次加熱爐的燃油消耗就達(dá)1.45×104t/a以上，其中污水吸收的熱能大約占97％，造成了能量的極大浪費(fèi)［2］。脫出的污水需返輸至注水站，污水往返輸送成本、降回壓泵能耗、運(yùn)行管理維護(hù)成本等增大。另外，隨著含水率的上升，油井排來液的溫度越來越低，熱量及化學(xué)助劑等的消耗進(jìn)一步增大，導(dǎo)致噸液、噸油處理成本急劇增加。

4）大量污水的循環(huán)加速了管道和設(shè)備的腐蝕，縮短了設(shè)備的使用壽命。

實(shí)施預(yù)分水，盡早把污水分離出來，減少污水流動環(huán)節(jié)，可有效解決以上問題，大幅降低能耗、成本和改造投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，國內(nèi)外油田一方面加緊研究適應(yīng)高含水期油田生產(chǎn)需要的預(yù)分水技術(shù)，成功研制出了末端分相管、水力旋流器等高效預(yù)分水裝置；另一方面對原有流程進(jìn)行配套改造，增加預(yù)分水環(huán)節(jié)，由采出液全液在聯(lián)合站集中加熱脫水改為在各井場、分壓泵站、接轉(zhuǎn)站進(jìn)行低溫預(yù)分水，分出的污水就地處理達(dá)標(biāo)后回注地層，剩余低含水油再送至聯(lián)合站集中加熱處理。目前，國內(nèi)外常用的預(yù)分水技術(shù)主要有三相分離技術(shù)、旋流分離技術(shù)、末端分相技術(shù)、斜管預(yù)分水技術(shù)和低溫破乳技術(shù)。

1 三相分離技術(shù)

三相分離器的技術(shù)原理是油水混合液經(jīng)設(shè)備進(jìn)口進(jìn)入設(shè)備，經(jīng)進(jìn)口分氣包預(yù)脫氣后進(jìn)入水洗室，在水洗室中油水混合液發(fā)生碰撞、摩擦等降低界面膜的水洗過程分離出大部分的游離水，沒有分離的混合液經(jīng)分配器布液和波紋板整流后進(jìn)入沉降室，并在沉降室進(jìn)行最終的油水分離，達(dá)到脫水的目的（圖1）。三相分離器綜合應(yīng)用了來液預(yù)脫氣、淺池布液、水洗破乳、高效聚集整流和油水界面控制等數(shù)項(xiàng)技術(shù)，在國內(nèi)外油田得到廣泛應(yīng)用，其中尤以我國應(yīng)用水平最高［3］。

圖1 高效三相分離器原理圖

我國陸上油田大多將三相分離器改造為預(yù)分水器進(jìn)行預(yù)分水。河南油田規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院根據(jù)高含水期油田原油物化特性，研制出了HNS型三相分離器，其外形尺寸為φ3000mm×10608mm×10mm，分離器內(nèi)分為預(yù)脫氣室、穩(wěn)流室、水洗室、沉降分離室、油室、水室、氣相空間、氣包等部分。該型三相分離器采用了氣體預(yù)分離、二次捕霧技術(shù)和活性水水洗強(qiáng)化破乳技術(shù)，提高了油水分離效率；利用雙隔板結(jié)構(gòu)U形管壓力平衡原理，實(shí)現(xiàn)了油水界面控制；合理配置設(shè)備與工藝控制的有機(jī)結(jié)合，提高了自動化水平。將HNS型三相分離器改造為預(yù)分水器，其處理能力為同規(guī)格傳統(tǒng)設(shè)備的4～8倍，針對河南油田密度為0.85g/cm3 的輕質(zhì)原油，經(jīng)一次預(yù)分水處理，出口原油含水率在0.4％以下，污水含油低于500mg/L［4］。

勝利油田 “十一五” 期間在33座聯(lián)合站推廣應(yīng)用高效三相分離器152臺，處理進(jìn)站液量67.55×104m3/d，原油含水率從85％～90％降至50％～60％，每天節(jié)省加熱燃料900t左右，取得了良好的節(jié)能降耗效果。以坨三站為例，進(jìn)站液量為3.5×104m3/d，應(yīng)用高效三相分離器預(yù)分水后，分離器出油含水率由94％降低到15％，加熱液量下降了90％，年節(jié)約燃料油1068t。對于邊遠(yuǎn)小斷塊油田，勝利油田將原來的高含水全液外輸至較遠(yuǎn)聯(lián)合站、注水水源回調(diào)改為就地預(yù)分水處理后回注、低含水油外輸，在15座接轉(zhuǎn)站應(yīng)用三相分離器32臺，分出水6.98×104m3/d，污水就地回注后實(shí)現(xiàn)污水替代清水0.6×104m3/d，每天減少3.6×104m3污水往返輸送，節(jié)約輸送電耗3.75×104kW·h，年降低加熱能耗7.06×1014J，同時(shí)解決了部分油田欠注的問題，緩解了污水回灌壓力。

三相分離器用作預(yù)分水器，具有處理能力大、分離效率高、運(yùn)行工況穩(wěn)定、管理方便、自動化程度高等特點(diǎn)，含水原油經(jīng)一段處理后獲合格凈化原油標(biāo)準(zhǔn)；但三相分離器是以出油含水率達(dá)到一定指標(biāo)為目的設(shè)計(jì)的設(shè)備，污水分離凈化的有效空間不足，造成除油效率低，分出水含油指標(biāo)一般控制在1000mg/L以下，實(shí)際運(yùn)行中水中含油在500 ～1000mg/L之間，后續(xù)污水處理系統(tǒng)需采用二級除油加過濾的處理工藝，投資、占地和運(yùn)行費(fèi)用均較高。

2 旋流分離技術(shù)

圖2 水力旋流器原理圖

水力旋流器的工作原理是在油水存在密度差的情況下，使含油污水在水泵或其他外加壓力的作用下，從切線方向進(jìn)入旋流器后高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，水向器壁運(yùn)動，形成向下的外旋流，通過旋流器底部出口流出（底流）；油向旋流器軸心處運(yùn)動，形成螺旋上升的內(nèi)旋流油核，由上端溢流而出（溢流），最終實(shí)現(xiàn)油水分離，如圖2所示［5，6］。

旋流分離技術(shù)是油田高含水期節(jié)能降耗行之有效的工藝手段。水力旋流器可以使高含水原油在不加熱的條件下實(shí)現(xiàn)游離水脫除，節(jié)約大量的燃料，歐美國家海上油田廣泛用作預(yù)分水器，陸上油田基本不單獨(dú)使用，目前發(fā)展方向主要是作為前端預(yù)處理器與其他技術(shù)組合應(yīng)用。旋流分離技術(shù)在國內(nèi)尚處于研究開發(fā)階段，未得到大規(guī)模應(yīng)用。勝利油田開展了旋流分離技術(shù)試驗(yàn)，研制了以旋流和沉降相結(jié)合的試驗(yàn)設(shè)備，其工作原理為油、氣、水混合液進(jìn)入旋流筒，靠離心旋轉(zhuǎn)分離和重力作用，脫除90％以上的伴生氣，該氣體與分水器內(nèi)的少量氣體一起經(jīng)二次除液后，由壓力控制進(jìn)入氣體系統(tǒng)，油水混合液經(jīng)配流管均勻進(jìn)入分離區(qū)，再經(jīng)整流迷宮板緩沖整流進(jìn)入沉降區(qū)沉降；在沉降區(qū)內(nèi)，靠加熱器進(jìn)一步激發(fā)破乳劑的活性，使乳化液破乳分離，油滴聚結(jié)上浮，脫水原油經(jīng)隔板進(jìn)入油室，再經(jīng)液位控制流出分水器。該試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵為：(1)分水器進(jìn)入端設(shè)計(jì)了預(yù)分離旋流器，采用預(yù)分離技術(shù)，將混合液中95％以上的氣體預(yù)先分離；(2)設(shè)計(jì)了配流管和整流迷宮板，使高效分水器內(nèi)流場穩(wěn)定，便于油水分離；(3)分水器內(nèi)部設(shè)有加熱器，既能激發(fā)破乳劑活性，又能避免對底部污水的加溫；(4)設(shè)計(jì)的水位調(diào)節(jié)器能自動調(diào)節(jié)分離器內(nèi)的油水界面，處理后污水含油基本在500mg/L左右。江漢油田進(jìn)行了兩級旋流分離工藝研究，兩臺旋流器串聯(lián)應(yīng)用，一級進(jìn)行預(yù)分水，二級對一級分出的水進(jìn)行除油處理?，F(xiàn)場試驗(yàn)后，馬王廟油田馬56站一級旋流器分出污水占總液量的50％以上，二級旋流器除油后污水含油在100mg/L以下［7］。

水力旋流器用作預(yù)分水設(shè)備，具有質(zhì)量輕、占地面積小、單位容積處理能力大、分離效率高、分離速度快、投資小、構(gòu)造簡單、本身無活動部件、易于安裝和維修等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著許多缺點(diǎn)，如旋流管易磨損、氣體影響分離效果、提升和旋流造成原油乳化不易分離、出水水質(zhì)不平穩(wěn)、動力消耗較大、可有效分離游離水卻對乳化水基本沒有分離能力、分出水含油偏高（1000mg/L左右）等，難以得到推廣應(yīng)用。

3 末端分相技術(shù)

末端分相管是一段直徑加粗了的末端集輸管線，長約45m（長度取決于原油的特性和預(yù)分水效果），直徑1020～1220mm，兩端用球蓋封堵，主要用于高含水油田原油的預(yù)分水和污水凈化。末端分相管在管內(nèi)完成油氣水分離的5個過程（流體水力攪拌、質(zhì)量交換、擴(kuò)散、重力沉降、在聚結(jié)器內(nèi)使水滴聚集），同時(shí)具備多種裝置的功能（Ⅰ級分離裝置、預(yù)分水裝置、預(yù)凈水裝置），在前蘇聯(lián)得到較多的應(yīng)用。西西伯利亞地區(qū)的塔什金諾沃油田在叢式井井場或增壓泵站上配備了兩根直徑1020mm、長250m的末端分相管，液體處理能力達(dá)30000～32000m3/d，每天可分出7800～9000m3的游離水，游離水分出率達(dá)60％，而出口原油含水率僅為9.3％～12.5％。

末端分相管能在油田配套工藝流程中取代造價(jià)昂貴、數(shù)量眾多的Ⅰ級分離裝置和脫水裝置，大幅度降低投資（可降低總投資25％～40％），具有制造與控制操作簡便、液體處理能力大的特點(diǎn)，可用作小型和邊遠(yuǎn)油田的預(yù)分水器，缺點(diǎn)是分離效率較低，分出水含油偏高。

4 斜管預(yù)分水技術(shù)

斜管預(yù)分水器的工作原理是自然沉降結(jié)合淺池分離，主要用于分出游離水，歐美稱之為仰角式游離水脫除器。其是將臥式和立式游離水分離器相結(jié)合，采用仰角設(shè)計(jì)，克服了立式容器內(nèi)油水界面覆蓋面積小、臥式容器油水界面與水出口距離短以及分離時(shí)間不充分的缺點(diǎn)。來液進(jìn)口位于管式容器的上行端，水中油珠能聚集并爬高上行至頂端油出口，而水下沉至底端水出口排出。

斜管預(yù)分水器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，主要用于對分出水含油要求不高的摻水油田，將分出的污水就地回?fù)剑越档图斚到y(tǒng)摻水能耗和管線投資，并減少聯(lián)合站的運(yùn)行負(fù)荷。俄羅斯在其高含水和特高含水原油集輸中廣泛采用斜管預(yù)分水器（直徑為1220mm，傾斜角度在45°左右，液量處理能力為10000～15000m3/d），用于脫除80％的游離水。歐美國家也開發(fā)并推廣應(yīng)用了該類設(shè)備，但在斜管仰角設(shè)計(jì)上采取了較低角度，為12°［8］。斜管預(yù)分水器目前在國內(nèi)沒有得到廣泛應(yīng)用，僅河南油田1個計(jì)量站應(yīng)用，分出水水質(zhì)無法控制，出水含油一般在1000mg/L以上，分離效率較低。

5 低溫破乳技術(shù)

利用低溫破乳技術(shù)來進(jìn)行預(yù)分水是比較經(jīng)濟(jì)的。加拿大研制的原油聲波破乳設(shè)備，可安裝在高含水油井管徑小于4in的集油管線上，使處理后的稠油含水率最低降至1％，節(jié)省藥劑投加量50％。美國的微波破乳MST模塊化撬裝設(shè)備在現(xiàn)場試驗(yàn)中也取得了成功，效果顯著［8］。

近些年來，隨著注聚等3次采油工藝的應(yīng)用，采出液物化性質(zhì)發(fā)生了較大變化，且乳化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，導(dǎo)致預(yù)分水難度加大。各油田為了彌補(bǔ)機(jī)械方法的不足，普遍開始重視高效設(shè)備和化學(xué)助劑的綜合應(yīng)用，即在原有預(yù)分水工藝的基礎(chǔ)上，投加預(yù)脫水劑，使高含水期大量污水在較低溫度和較低化學(xué)藥劑加入量條件下得到有效分離。H1聯(lián)原油黏度高，污水含油量高，乳化嚴(yán)重，采用機(jī)械方法進(jìn)行預(yù)脫水有諸多不便，通過選用高效預(yù)脫水劑，在進(jìn)站溫度下，采出液中80％以上的污水實(shí)現(xiàn)預(yù)分離，分出的污水含油在100mg/L左右，可直接進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，節(jié)省了大量的天然氣和破乳劑，并且工藝改動量小、投資少、易推廣應(yīng)用［9］。遼河油田通過大量室內(nèi)試驗(yàn)，研制出了預(yù)脫水劑，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上優(yōu)化工藝流程，在進(jìn)站不加熱的條件下分出游離水，再進(jìn)行后續(xù)處理，取消一段加熱，節(jié)省了大量破乳劑，經(jīng)濟(jì)效益明顯，全公司推廣后，每年可節(jié)省操作費(fèi)用4000萬～5000萬元。

化學(xué)藥劑的引入，導(dǎo)致預(yù)分水費(fèi)用增加，后續(xù)污水處理難度加大，如何趨利避害，有待深入研究。

6 預(yù)分水技術(shù)的發(fā)展方向

目前各油田采用的預(yù)分水技術(shù)在一定程度上起到了預(yù)分水的效果，但這些技術(shù)的主要控制指標(biāo)是原油含水，對分出水中含油則限制較少，造成分出污水含油高達(dá)1000mg/L左右，這樣污水處理系統(tǒng)需要進(jìn)行一級除油、二級沉降加過濾的復(fù)雜處理工藝才能使污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，污水系統(tǒng)占地、設(shè)施投資和運(yùn)行費(fèi)用很高。預(yù)分水技術(shù)未來主要向以下方向發(fā)展：

1）加速高效油水分離設(shè)備、分離技術(shù)的研制和推廣。

2）在研制高效預(yù)分水設(shè)備時(shí)，更加注重降低分出污水中含油指標(biāo)的研究。

3）向各種技術(shù)的集成化、一體化、小型化、低投資和低成本方向發(fā)展，如旋流、氣浮、沉降、聚結(jié)等的優(yōu)化集成，物理、化學(xué)和生物方法的綜合應(yīng)用等，以發(fā)揮不同技術(shù)、手段的優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)寬預(yù)分水技術(shù)的使用范圍，提高預(yù)分水設(shè)備的穩(wěn)定性和處理效果。

基于此，筆者正在開展新型一體化預(yù)分水除油技術(shù)研究，通過綜合應(yīng)用旋流、氣浮、聚集和三相分離等技術(shù)，將預(yù)分水與污水除油功能有機(jī)結(jié)合，形成一體化裝置，在高效預(yù)分水的同時(shí)，強(qiáng)化污水除油功能，改善出水水質(zhì)，使出水含油降到15mg/L以下，從而簡化后段處理工藝，減少投資和運(yùn)行費(fèi)用等。該項(xiàng)研究目前進(jìn)展順利，室內(nèi)試驗(yàn)已達(dá)到預(yù)期效果，現(xiàn)場試驗(yàn)正按計(jì)劃進(jìn)行，專利成果也正在申報(bào)中。

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