通过对北方某大型炼化一体化企业炼油分厂酸性水乳化严重问题做全方位分析，选择了 BR-ZFJ型反向破乳剂进行前期调研、可行性分析和试用情况分析，通过各数据综合评价，表明 BR-ZFJ 型反相破乳剂能使汽提塔净化水的质量有明显改善；该反相破乳剂有益、可行，且适用于该大型炼化一体化企业炼油分厂140 t·h-1污水汽提装置；该剂具有良好的工业应用效果，在注剂量为每吨污水 0.079 kg 的情况下，能充分满足污水汽提装置对污水含油脱出率的要求，处理后的酸性污水可以满足后续净化水要求，达到了我国污水的排放条件，降低了能耗，提高了装置的运行周期，为炼油分厂解决了环保难题、打破了反相破乳剂货源单一的瓶颈、带来了可观的经济效益。

关 键 词：

         酸性水；反相破乳剂；污水汽提；环保

 

         酸性水汽提装置是炼油厂重要的环保装置。北方某大型炼化一体化企业炼油分厂酸性水最突出的问题是酸性水油水乳化严重。酸水带油一般来说有以下几种方式：①轻油成分。这些油一般是在水层的上面，是完全可以通过日常的撇油、沉降去除的。当然也有其他原因导致轻油没有除去，导致油进后续的汽提塔，例如脱气罐（闪蒸罐）压力控制太高，没有撇油；污水储罐沉降效果不好或者静止时间太短等。②半乳化油或乳化油。这一部分油是与水互溶的，也就是说，通过普通的撇油处理无法做到油水分离，那么便需要加入破乳剂使之破乳分离。酸性水带油若是不经处理进入汽提塔，会产生很多危害，不仅会引起经常性的冲塔，造成汽提塔温度、压力、液位的波动，严重影响汽提的稳定操作，塔内 H2S、氨氮无法脱出，影响汽提塔后净化水质量以外，还有能耗方面的影响。油是可以保温的，表面上附上一层油膜的高温物品或者水总是降温特别慢。若是油进入汽提塔内，漂浮在水面上，塔内的热量便聚在塔底无法散开，很难向塔顶移动，这样就导致塔顶温度很低，由于塔顶温度不达标，就会加大塔底的蒸汽用量，这样就导致压力增大，能耗过高。酸性水预处理方法大致可分为氧化法和汽提法两大类，在工业上普遍采用蒸汽汽提法。蒸汽汽提法适用于处理 H2S 和 NH3浓度较高的酸性水，该法根据硫化氢和氨的回收要求可分为单塔低压汽提、单塔加压汽提、双塔加压汽提 3 种类型。北方某大型炼化一体化企业炼油分厂选择了单塔加压侧线抽氨汽提工艺。

       本文主要针对炼油分厂 BR-ZFJ 型反相破乳剂的调研选择、工业应用情况以及试用结果分析等进行论述。

1     反向破乳剂的调研选择

       酸性水中的半乳化油、乳化油，经过常规的撇油很难达到汽提塔要求的含油小于 50 mg·L-1，撇油不彻底，油就会随污水进入后面的系统，带油酸性水进入了汽提塔，严重影响了相平衡，造成氨氮、硫化物分离不彻底。过多的氨氮、硫化物，导致汽提塔后净化水不达标。非加氢型乳化酸性水乳化严重后进入汽提塔，大部分乳化油被汽提后掺入塔顶含氨酸性气中，带油含氨酸性气进入制硫炉中进行燃烧导致炉温居高不下。酸性水中没有脱除的轻油和半乳化、乳化油过高，会造成脱气罐脱油气不彻底，进入污水储罐后，大量混合着危害气体的油气会从水封罐溢出，造成周围空气恶臭，危害工人身体健康，还可能造成污水储罐破坏，同时造成了大气污染。我们国家对环保管理的越趋严格，来自上游分离罐的含硫污水溶解了相当数量的油气，当这些油气经降压被释放，会造成大气污染。

破乳剂分为两大类，一类是正向破乳剂，用于原油脱水的作用，也就是传统的油田采油和炼油厂原油破乳分离，将原油中少量的水分离出来，纯度高的原油进入炼油加工柴油和汽油；另一类是反向破乳剂，用于含油废水处理，在气浮机里添加，和聚铝、聚丙烯酰胺 PAM 一起使用，将含油废水里的少量油混凝气浮出来，达到水质净化的目的。

1.1   理论分析

        原料污水带油，油会在汽提塔塔板和分液罐积累，使操作混乱、气液平衡被破坏，对后续的环保和净化水质量问题造成极大的危害。经过长期的生产实践，为保证汽提装置长周期运行，多数炼油厂采用脱油、脱气、除焦粉等预处理措施。脱油部分有很多企业采取油水分离器联合大罐沉降法，取得了良好的效果，但此法要求有足够的罐容量和占地面积。北方某大型炼化一体化炼化企业酸性水汽提装置采用在脱气后的酸性水管线加入反向破乳剂，之后沉降脱油。BR-ZFJ 型反向破乳剂为非氯基、无磷型环保产品。产品具有多支链节，桥联絮结能力优异，可广泛应用于油田集输及含油污水、炼化各污水处理工段、污油泥减量化处理工艺等。BR-ZFJ型反相破乳剂的技术指标见表 1。

 

             

1.2   工业应用调研

        中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司的污水汽提装置采用了 BR-ZFJ 型反向破乳剂，在标定期间，共使用 BR-ZFJ 型反向破乳剂 88 万 t，经过除油处理使污水脱后含油均降至 30 mg·L-1 以下，没有出现污染及其他影响，其应用情况见表 2。

 

           

2      BR-ZFJ 型反相破乳剂的应用情况

2.1   装置概况

        北方某大型炼化一体化炼化企业酸性水汽提装置设计处理能力为 140 t·h-1。该酸性水汽提装置技术特点主要体现在：三级冷凝工艺原理、原料水罐收油原理、吸附原理。酸性水经脱气罐脱气后，于管线中连续加注破乳剂，后进入原料水罐 A（V-102A）沉降脱油，经原料水泵（P-101AB）送入原料水除油器（V-104AB）进行二次除油后，送入原料水罐 B（V-102B）以及原料水缓冲罐（V-125），而后经原料水进料泵（P-102AB）加压，送入汽提塔中进行汽提处理。所有水罐处理后脱出的轻污油集中汇总到污油罐（V-121），通过污油泵（P-109）间歇泵送出装置。随着城市的发展，炼厂离市区越来越近，炼油厂的环保压力越来越大，酸性水汽提装置肩负的任务更重，所以必须从方方面面把控酸性水处理流程，才能在政策下保炼厂长治久安。如果不采用特定的手段，只靠污水汽提装置外排净化水是不可能满足环保要求的。

2.2   原料性质

       装置处理焦化装置、催化装置、加氢精制装置、加氢裂化装置以及硫磺回收来的混合酸性水，处理量在 140~160 t·h-1波动，具体原料性质数据见表 3。

 

            

        从分析数据可以看出原料污水的含油非常高，如果不进行破乳除油，将会对后续的汽提处理造成很大的危害。

2.3   主要工艺参数

        2021 年 12 月至 2022 年 2 月，在破乳剂试用期间，装置严格按照工艺卡片操作，生产较平稳，主要参数如表 4 所示。

           

       混合酸性水采用减压脱气、破乳、沉降及高效除油器除油，保证酸性水汽提稳定操作。只有装置平稳，才能对新剂试用做出最真实的评价，在这样的大环境下，可以保证新剂的试用效果。

2.4    应用效果

         2021 年 10—11 月，炼油分厂对新剂进行了试用，在新剂试用期间，装置按照技术协议约定进行加注，在生产稳定的前提下，对污水加注前后定期进行了采样分析，具体数据如表 5 所示。

 

         

        在分析污水样的同时，炼油分厂也对试用的BR-ZFJ 型反相破乳剂（复合除油剂）进行了分析，其主要技术指标及分析复核数据如表 6 所示。

 

          

3      试用结果分析及结论

3.1   使用结果及分析

        为保证 BR-ZFJ 型反相破乳剂的使用结果更具有代表性和公正性，2022 年 1—2 月，炼油分厂对该剂又进行了试用，在生产稳定的前提下，按规定分次加注，取样分析，并做了试用结论和稳定性评价，具体数据如表 7 所示。

 

           

3.2   试用结论

        1）试用期间，注剂量为 0.079 kg·t-1，注剂后的原料水除油效果满足污水汽提装置对污水含油脱除率的要求，即污水汽提装置在原料水含油低于100 mg·L-1情况下，脱除率大于 70%。

        2）在注剂期间，原料水预处理单元、汽提单元和氨精制单元运行稳定，未发生波动。

        3）对 BR-ZFJ 型反相破乳剂进行了分析，反相破乳剂品质稳定，和表 6 一致。

 

4     结 论

       1）反相破乳剂 BR-ZFJ 型反相破乳剂使用前调研结果显示其适用于该大型炼化一体化企业炼油分厂 140 t·h-1污水汽提装置的。

       2）BR-ZFJ 型反相破乳剂具有良好的工业应用效果，在注剂量为 0.079 kg·t-1的情况下，能充分满足污水汽提装置对污水含油脱出率的要求。

       3）BR-ZFJ 型反相破乳剂能保证装置运行稳定，在注剂期间，各相关单元均未发生波动。

       4）使用 BR-ZFJ 型反相破乳剂之后，汽提塔净化水的质量有明显的改善，可以满足对处理后净化水的要求，达到了我们国家的环保标准。

 

 

原标题：BR-ZFJ 型反相破乳剂在污水汽提装置的应用

原作者：马启朋，徐晓晨，张英