高效三相分离器在天然气污水处理系统的应用.pdf

工 业技 术 齐 鲁 石 油 化 工 ， 2 0 1 3 ， 4 1 1 3 2 3 4 Q IL U P E T R O C H E M IC A L T E C H N O L O G Y 高效三相分离器在天然气污水处理系统的应用 俞国梅 ， 樊黑钦 ， 祝玉学 1 ． 中原石油勘探局勘察设计研究院， 河南濮阳 4 5 7 0 0 0； 2 ． 中原石油勘探局石油化工总厂， 河南濮阳 4 5 7 0 0 1 摘要 采用中原石油勘探局勘察设计研究院 自 行开发的高效三相分离器对石化总厂污水处理系统进行改造。运 行结果表明 高效三相分离器的单向进料、 聚结板整流技术实现了油水界面的平稳控制， 外排污水的各项指标大大低 于 国家规定 的污水排放标准 ； 既 回收 了轻烃资源 ， 又避免 了污染环境 ， 经济效益显著 。 关键词 含油污水分离器回收环境污染 中图分类号 X 7 0 3 文献标 识码 B 文章编 号 1 0 0 99 8 5 9 2 o 1 3 0 1 0 0 3 2 0 3 近年来 ， 国家逐步加大节水减 排力度 ， 污水 排放标准逐步提高 J 。而中原石油勘探局天然 气处理厂 简称三气厂 污水 处理系统 中产 生的 含油污水油含量为 1 0 4 ． 5～ 3 1 3 ． 5 g ／ L， 大大超过 了国内污 水处理 装 置现行 的接 收标准 不大 于 5 0 0 m g ／ L 。 目前 ， 三气厂污水处理 系统含油污水处理 的 方式为排至燃烧池 自然蒸发或 间断燃烧处理。这 些含油污水 自然蒸发时 ， 对土壤 和地下水源造成 了严重污染 ； 如果采用间断燃烧处理 ， 既造成资源 浪费 ， 又污染 环境 ， 还存在一 定 的安全 隐患。因 此 ， 有必要对此含油污水系统进行技术改造 ， 以达 到国家规定的污水排放标准， 并实现节能、 降耗、 保护环境 的目的。 1 三相高效分离器工作原理 中原石油勘探局石油化工总厂 简称石化 总 厂 污水处理系统 的改造采用 中原石油勘探 局勘 察设计研究 院自行开发的高效三相分离器。该高 效三相分离器采用了单 向进料 、 聚结板整流技术 ， 由油水沉降室、 油室、 水室、 油水界面调节装置、 分 离器本体防冲装置等部分组成。其工作原理是气 液混合物首先进入油水预分离， 依靠离心力和重 力作用分离出大部分气体后， 液体进入水洗室， 缓 冲， 然后再经聚结板进行聚结整流进入油、 水沉降 室， 进行油气水沉降分离， 顶部天然气进入放空系 统 ， 上部轻质油经收油槽进入油室， 水从底部经集 水管进入水室， 分别经油、 水调节后流出分离器， 从而达到油、 气 、 水三相分离 的目的。 2 改造方案 1 主要基础参数。根据石化总厂天然气处 理装置2 0 1 1 年的生产数据， 其污水处理系统含油 污水改造 的设计处理量为 4 m ／ h ， 压力 0 ． 3 MP a ， 含油 量 0 ． 5 ％ ～1 ． 5 ％ 。 2 主要设 计参 数。为了保 证油 水分 离效 果 ， 高效三相 分离器 中的含油 污水停 留时 间 1 5 m i n ， 油水分离液位 5 0 ％。经计算 ， 入 口三相分离 器的容积 3 i n ， 水洗室部分的容积 2 ． 5 i n 。 ， 污水缓 冲罐容积 2 m 。 3 改造流程。含油污水进入三相高效分离 器 V 1 ， 使含油污水中的油、 水、 气三相得到有效 的分离 ， 气体从顶部通过放空汇管进入火炬系统 ； 轻烃通过底部排放口进入凝液压送罐 V 3 ， 再通 过氮气压送到罐 区回收； 污水从底部 出 口进入污 水缓冲罐 V 2 ， 通过外输管道泵输送到石化 总厂 污水处理系统进行处理。改造工艺流程示意如图 1所示 3 关键技术 结合中原石油勘探局勘察设计研究院开发的 三相分离器的技术特点， 并综合考虑到产品质量、 投资及效益等因素 ， 采用了以下关键技术进行污 收稿日期 2 0 1 2 0 4 1 2 ； 修回日 期 2 0 1 2 1 O一 2 2 。 作者简介 俞国梅 1 9 6 6 一 ， 女， 河南濮阳人， 工程师。电话 03 9 3 4 8 2 5 5 2 1 E ma i l y u g u o me i6 6 8 8 1 2 6 ． C O rn。 齐鲁石油化工 ．3 4． Q I L U P E T R O C H E MI C A L T E C HN O L O G Y 2 0 1 3年第 4 1卷 2 油水 经过三相分离器分离 后 ， 能够实 现 预期的污油回收 目标 ， 提高了经济效益 。 3 利用三相分离器实现油水混合物 中的污 油 回收 ， 一方面避免了含油污水对大气 、 土壤 、 地 下水 的污染 ； 另一方面， 避免了点燃燃烧池 内污油 时发生爆燃的危险， 具有良好的安全、 环保效益。 4 含油 污水 回收 时， 要充分考 虑到业主和 用户 的需求及以后操作维修、 运行管理 的可行性 、 方便度 ； 要充分利用新技术 、 新产品 、 新设备 ， 力求 做到经济效益最大化。 参考文献 陈李斌 ．国外油 田含油污水处理技术现状与发展 [ J ] ．中国石油和化工 ， 2 0 0 5 3 3 8 4 0 ． 许海峰 ．污水处理系统应用现状分析[ J ] ．油气 田 地面工程 ， 2 0 1 0 ， 2 9 1 0 9 79 8 ． AP PLI CATI oN oF HI GHLY EFF I CI ENT THREE PHAS E S EPERAToR I N NATURAL GAS S EW AGE TREATM ENT S YS TEM Yu Guo me i ．Fa n He i q i n ．Zhu Yux ue 1 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S u r v e y a n d D e s i g n of Z h o n g y u a n P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n B u r e a u ， P u y a n g H e n a n 4 5 7 0 0 0 ； 2 ． P e t r o c h e m i c a l C o m p l e x ofZ h o n g y u a n P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n B u r e a u ， P u y a n g H e n a n 4 5 7 0 0 1 Ab s t r a c t Ad o p t e d h i g h l ye f f i c i e n t t h r e e p h a s e s e p a r a t o r d e v e l o p e d b y Re s e a r c h I n s t i t u t e o f S u r v e y a n d De s i g n o f Zh o n g y ua n Pe t r o l e u m Ex p l o r a t i o n Bu r e a u，r e f o r me d wa s t e wa t e r t r e a t me n t s y s t e m o f t h e p e t r o c h e mi c a l c o mp l e x．Op e r a t i o n r e s u l t s s h o we d o n ewa y fil l i n g a nd a s s e mb l e j u n c t i o n p l a t e r e c t i fi c a t i o n t e c h n o l o g y o f t h e t h r e e p h a s e s e p a r a t o r r e a l i z e d s t a b l e c o n t r o l o n o i lwa t e r i n t e r f a c e ．Ea c h i n d e x o f e ffiu e n t o b v i o u s l y l o we r t h a n n a t i o n a l s t a n d a r d．wh i c h r e c o v e r e d l i g h t h y d r o c a r b o n s o u r c e，a v o i d e d e n v i r o n me n t p o l l u t i o n，a n d o b t a i n e d s i g n i fic a n t e c o n o mi c p r o fit s ． Ke y wo r ds o i l y wa s t e wa t e r ； s e p a r a t o r ； r e c o v e r y； e n v i r o n me n t p o l l u t i o n 上接 第 2 4页 Ab s t r a c t T h e p a p e r i n t r o d u c e d a p p l i c a t i o n e f f e c t o f b u r n e r wi t h l o w o x y n i t r i d e e mi s s i o n o n No．3 b o i l e r o f t h e t h e r ma l p o w e r p l a n t ，o x y n i t r i d e e mi s s i o n c o n c e n t r a t i o n d e c r e a s e d t o 4 2 7 ． 5 mg ／ m a n d c a r b o n c o n t e n t o f fl y a s h d e c r e a s e d b y 0 ． 6 ％ a f t e r a p p l i c a t i o n o f t h e b u rne r ．An a l y s i s r e s u l t s o f t h e s mo k e p r o d u c e d b y c o mb u s t i o n z o n e o f t h e wa t e r c o o l i n g wa l l o f t he b u r n e r s h o we d o x y g e n c o n c e n t r a t i o n o f t h e s mo k e wa s i n c r e a s e d a n d r e d u c t i o n a i r w a s d e c r e a s e d，w h i c h c o u l d i mp r o v e r u n n i n g a mb i e n t ， r e d u c e h i g h t e mp e r a t u r e c o r r o s i o n s p e e d o f t h e w a t e r c o o l i n g w a l l a n d i n c r e a s e t h e b o i l e r e ffic i e n c y ． Ke y wo r d s b u rne r ； l o w o x y n i t r i d e e mi s s i o n； b o i l e r e ffic i e n c y ； a p p l i c a t i o n