㈠ 油水混提工艺提取核桃油的研究与应用
油水混提工艺提取核桃油的研究与应用:
1、成果突破核桃油脂和蛋白水溶液分离关键技术。
2、工艺简单快捷,提升了出油效率和副产品附加值。
3、解决了传统提取技术缺陷。
现在用的比较多的含油废水处理工艺有:
物理法:重力分离法、离心分离、压力沉降、粗粒化法、过滤等。
化学法:絮凝沉淀法、电化学法、化学氧化法、高级氧化技术、超声化学氧化法、超临界水氧化法等。
物化法:气浮法、吸附法等。
化学絮凝法不需要机械设备,
具体的处理流程如下:
1.调节池:调节池的作用是均质和均量,调节水质、水量以及pH值。测试硅油废水的pH值,加入水溶液的pH值调节剂,对于破乳剂来说,调节至7-10为更理想的处理状态。
2.格栅池:用格栅池去除硅油废水中的漂浮物,粗格栅去除大块的,细格栅去除细小的颗粒物。
3.混凝沉淀池:硅油废水破乳剂就是在这个环节投加和发挥破乳作用。可将破乳剂按照小试后得出的比例投加在废水池中搅拌。使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集称絮凝体,随着絮凝体不断增大增重,到相应限度时产生沉淀,达到去除污染物的作用。点清破乳剂能够起到的作用有:油水分离、破乳、絮凝沉淀、降低氨氮、降低磷、去除色度。搅拌后废水需要时间静置,等待完全沉淀即可。
㈢ 为什么我看着满满一池的荷花心里却突然轻松了许多
油水常规化验误差的原因及对策摘要:阐述了现有原油含水量测量技术,探讨了影响原油含水量化验分析、计量方法的各种因素,并提出相应的策略。原油含水量是检测油质的一个重要指标,而能够准确测量出原油含水量的要求就是规范原油含水化验分析计量的方法。原油含水量的测量结果,影响着整个石油行业的发展,是油品质量参考的指标,所以对于原油含水量的计量必须有效、科学的管理与控制。
关键词:原油;含水量;化验;误差;原因;对策
在生产过程中,为了科学的管理企业,合理地开发和管理,需要准确测量原油的含水率。因此,含水率对于计量具有重要的意义,它是计量工作的重点。原油含水的化验分析可真实地反映油品质量,可以使原油计量输差得到有效控制。因此,探讨与研究原油含水十分必要。油田水常规化验主要是对水样中六项离子的含量进行测定,通过这一措施寻找油水变化的规律情况,为找油提供资料。以此能准确地判断出地层水或漏失层位的基本情况。由此来看,对油水常规质量分析的程度,可以在原油生产、科研、决策等诸多领域,有着重大的作用。所以对于原油含水量的计量必须有效、科学的管理与控制.
一、原油含水量测量技术
原油含水量的测量大概有三种:实际化验法、密度分析法、振动分析法等。现有原油含水量测量仪器不仅可以测量水分,而且含气量也可以自动检测,是一种自动全线测量仪器,大大改善了其他测量仪器所存在的弊端,例如:原油中水和气不能分别测量的弊端,水和油混在一起使测量范围小、结果不准确、含水量不能够检验等缺陷。原油含水量测量仪表的不断完善,大大克服了这些弊端,更好的、准确的测量原油含水量,在技术和性能方面都有了较为明显的提高,为原油含水量计量工作提供了保障。
二、油田水常规化验的误差影响因素
以油田水常规化验的出现误差的成因和性质等情况作为依据,能够按系统、偶然和过失三种类型来对油田水常规化验的误差进行分类。
(1)过失误差。产生于油水常规化验的基本过程中,通常是因操作人员的实际操作工作不按规范程序或不认真而导致,这其中,有着溅失溶液和试剂加错等不当行为,也有读错或记错数据以及计算错误等一些情节。避免过失误差这不仅要求操作者有高度负责的精心,认真细致按照操作过程严格操作,而且要养成一个过硬的工作作风,避免这些误差是可行的。
(2)系统误差。是来自于化验的系统操作期间的某一个偶然的原因,这里面存在一定的大小和正负变化规律,只有当化验分析的重复进行才有再次出现的可能。若其中的原因被我们找出来,将这一误差尽量减少或被忽略是完全有可能的。
(3)测量仪表。采用的体积流量计的测量方法,测量精度较低,但就目前石油的使用需要来看,这样的测量结果是可以满足现有需要的。对于石油行业,为了保证原油含水量化验分析的准确,保证计量行业的有效发展,测量精度肯定是要提高的,而在流量计的测量技术和安装效率方面的提高,就目前情况来看是有一定难度的。而通用的含水测量仪表的测量精度则能达到3%。无论是哪种测量方法,在不断使用中,仪器都会受到磨损和污垢堆积,随着时间的推移,测量误差会越来越大,且外界因素对测量结果的影响也非常大,这是测量仪表的使用局限性。仪表的精确度、可靠性达不到使用要求,从而分析结果也很不理想,原油含水量的测量结果大大影响了原油的使用情况,从而不能进行真正的原油含水量化验分析。
(4)人为因素。对于技术人员的要求非常高,需要仪表、计算机、常规仪表的相关知识,既要懂得仪表运行、事故预测、事故判断,还要懂得事故处理,以降低仪表问题带来的原油含水量测量的误差,要加强员工的综合素质,完善管理机制,改善管理模式,进一步推进原油含水量的测量工作,保证测量分析结果的准确。减少人为因素带来的对原油含水化验分析的影响,提高计量系统的运行时率和数据资料的准确率,有效的保证原油含水的化验分析工作。
三、原油含水化验误差产生的原因与相关对策
(1)提高含水仪的计量精度。从目前原油测量分析状况来看,含水量的测量误差需要达到2%以下,而含气量的误差则需要达到2.5%以下,这是石油行业发展的需要。从石油管道现场测量结果来看,目前的测量仪器较为理想,克服了以前原油测量仪器的缺陷,符合了石油管道计量站点的计量要求和石油行业的发展要求。误差产生于仪器自身的缺陷:对于计量器具,如天平、容量瓶、滴定管、和砝码等,因没有校正就投入使用而产生,因这一误差能对分析结果产生恒定的影响,就需要当开始实验之前,就安排专人到有关部门定期对滴定分析所需要使用的各种计量器具做好事先校正,将所需要的修正值取得,当分析过程,应把测量结果与修正值结合起来,才可得到测量结果的真值。
(2)降低含水仪压力不稳的影响。含水仪会存在高压不稳的现象,这是普遍存在的。这种现象的出现会导致仪表的污垢堆积、计量数据的不稳,致使含水测量结果漂移,从而增大了测量误差,这种现象是仪表本身的缺陷所致,所以要想解决这种问题,就要从仪表硬件出发,用具有高压性、高稳定性的模块取代折旧的原件从而降低这方面的影响。
(3)正确选择对比参数,降低含水测量误差。为了迎合原油含水量测量精确的需要,参数选择则要更加科学、合理、准确,使含水测量数据更加平滑,那就要求在含水测量调试过程中,要按实际情况选择正确的对比参数,以降低对比参数带来的测量误差。这是人为因素,相对来说是比较容易克服的,这也是为了适应原油含水量计量方法发展的需要。
(4)取样过程产生误差。取样方法正确不正确,是确保样品不受到污染。制定好因取样器皿所带来的误差的相关措施;当从生产井取样过程中,必须先把死油放净,取样的前提在于出现新鲜油。取样过程中的误差主要来源于关掺水时间和井口放空。在大庆油田的油井生产中,一般采用油井掺水循环,如果取样时掺水未关闭,样品中就会混入回油管线中的掺水,这就直接影响到了取样的准确性。在产量不同的油井中,掺水的时间也会有所不同,取样的准确度就会有所区别,这也直接造成含水检测准确性的误差程度。不同的油井,其含水和含气量都会有所不同,对其进行取样时,取样装置内的死油会因为采取液和溶解气的排出而进行样品,对样品的准确性带来影响。
(5)分析过程产生误差。因滴定操作所产生的误差。滴定分析需要以滴定操作作为基本途径,而滴定分析误差的来源还包括滴定管的读数、滴定操作等。处理数据过程产生的误差及对策:当进行化验分析过程中,在准确测量的同时,也应计算和记录正确。在记录与数据结果表达过程中,要同时确保反映测量值的大小和测量值的准确程度能够实现同步,这样才能够确保按照计算法则正确计算出有效数字,由此才保证获得的结果与质量要求能够恰当地吻合。
四、结束语
原油含水的化验分析,不仅需要基层管好、用好计量系统,还需输油、生产、地质等部门密切配合,单一靠一个单位或部门管理难度较大,因此化验分析工作需采取齐抓共管,合力推进的管理模式,共同搞好原油含水的化验分析工作,保证原油含水量测量结果的可靠性、真实性、有效性。在油田水常规化验的过程中,必须分析好误差产生的原因,有针对性地提出了相应的对策。原油含水量的检测是油田生产中的一项重要工作,其数值的准确直接反映了油田的产量,对油田开发过程中的各项工作有着一定的指示作用,
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油水常规化验误差的原因及对策
油水常规化验误差的原因及对策
摘要:阐述了现有原油含水量测量技术,探讨了影响原油含水量化验分析、计量方法的各种因素,并提出相应的策略。原油含水量是检测油质的一个重要指标,而能够准确测量出原油含水量的要求就是规范原油含水化验分析计量的方法。原油含水量的测量结果,影响着整个石油行业的发展,是油品质量参考的指标,所以对于原油含水量的计量必须有效、科学的管理与控制。
关键词:原油;含水量;化验;误差;原因;对策
在生产过程中,为了科学的管理企业,合理地开发和管理,需要准确测量原油的含水率。因此,含水率对于计量具有重要的意义,它是计量工作的重点。原油含水的化验分析可真实地反映油品质量,可以使原油计量输差得到有效控制。因此,探讨与研究原油含水十分必要。油田水常规化验主要是对水样中六项离子的含量进行测定,通过这一措施寻找油水变化的规律情况,为找油提供资料。以此能准确地判断出地层水或漏失层位的基本情况。由此来看,对油水常规质量分析的程度,可以在原油生产、科研、决策等诸多领域,有着重大的作用。所以对于原油含水量的计量必须有效、科学的管理与控制.
一、原油含水量测量技术
原油含水量的测量大概有三种:实际化验法、密度分析法、振动分析法等。现有原油含水量测量仪器不仅可以测量水分,而且含气量也可以自动检测,是一种自动全线测量仪器,大大改善了其他测量仪器所存在的弊端,例如:原油中水和气不能分别测量的弊端,水和油混在一起使测量范围小、结果不准确、含水量不能够检验等缺陷。原油含水量测量仪表的不断完善,大大克服了这些弊端,更好的、准确的测量原油含水量,在技术和性能方面都有了较为明显的提高,为原油含水量计量工作提供了保障。
二、油田水常规化验的误差影响因素
以油田水常规化验的出现误差的成因和性质等情况作为依据,能够按系统、偶然和过失三种类型来对油田水常规化验的误差进行分类。
(1)过失误差。产生于油水常规化验的基本过程中,通常是因操作人员的实际操作工作不按规范程序或不认真而导致,这其中,有着溅失溶液和试剂加错等不当行为,也有读错或记错数据以及计算错误等一些情节。避免过失误差这不仅要求操作者有高度负责的精心,认真细致按照操作过程严格操作,而且要养成一个过硬的工作作风,避免这些误差是可行的。
(2)系统误差。是来自于化验的系统操作期间的某一个偶然的原因,这里面存在一定的大小和正负变化规律,只有当化验分析的重复进行才有再次出现的可能。若其中的原因被我们找出来,将这一误差尽量减少或被忽略是完全有可能的。
(3)测量仪表。采用的体积流量计的测量方法,测量精度较低,但就目前石油的使用需要来看,这样的测量结果是可以满足现有需要的。对于石油行业,为了保证原油含水量化验分析的准确,保证计量行业的有效发展,测量精度肯定是要提高的,而在流量计的测量技术和安装效率方面的提高,就目前情况来看是有一定难度的。而通用的含水测量仪表的测量精度则能达到3%。无论是哪种测量方法,在不断使用中,仪器都会受到磨损和污垢堆积,随着时间的推移,测量误差会越来越大,且外界因素对测量结果的影响也非常大,这是测量仪表的使用局限性。仪表的精确度、可靠性达不到使用要求,从而分析结果也很不理想,原油含水量的测量结果大大影响了原油的使用情况,从而不能进行真正的原油含水量化验分析。
(4)人为因素。对于技术人员的要求非常高,需要仪表、计算机、常规仪表的相关知识,既要懂得仪表运行、事故预测、事故判断,还要懂得事故处理,以降低仪表问题带来的原油含水量测量的误差,要加强员工的综合素质,完善管理机制,改善管理模式,进一步推进原油含水量的测量工作,保证测量分析结果的准确。减少人为因素带来的对原油含水化验分析的影响,提高计量系统的运行时率和数据资料的准确率,有效的保证原油含水的化验分析工作。
三、原油含水化验误差产生的原因与相关对策
(1)提高含水仪的计量精度。从目前原油测量分析状况来看,含水量的测量误差需要达到2%以下,而含气量的误差则需要达到2.5%以下,这是石油行业发展的需要。从石油管道现场测量结果来看,目前的测量仪器较为理想,克服了以前原油测量仪器的缺陷,符合了石油管道计量站点的计量要求和石油行业的发展要求。误差产生于仪器自身的缺陷:对于计量器具,如天平、容量瓶、滴定管、和砝码等,因没有校正就投入使用而产生,因这一误差能对分析结果产生恒定的影响,就需要当开始实验之前,就安排专人到有关部门定期对滴定分析所需要使用的各种计量器具做好事先校正,将所需要的修正值取得,当分析过程,应把测量结果与修正值结合起来,才可得到测量结果的真值。
(2)降低含水仪压力不稳的影响。含水仪会存在高压不稳的现象,这是普遍存在的。这种现象的出现会导致仪表的污垢堆积、计量数据的不稳,致使含水测量结果漂移,从而增大了测量误差,这种现象是仪表本身的缺陷所致,所以
㈣ 如何进行油水分离
油水分离方法主要有重力式分离、离心式分离、电分离、气浮分离等。
重力式分离:由于油、气、水的相对密度不同,组分一定的油水混合物在一定的压力和温度下,当系统处于平衡时就会形成一定比例的油、气、水相。
离心分离:利用油水密度的不同,使高速旋转的油水混合液产生不同的离心力,从而使油与水分开。
电分离:电蒸发作为油水处理的最终手段,在油田和炼油厂得到广泛应用,其原理是乳状液置于高压的交流或直流电场中,由于电场对水滴的作用,削弱了乳状液的界面膜强度,促进水滴的碰撞、合并,最终聚结成粒径较大的水滴,从原油中分离出来。
气浮分离:气浮法是依靠水中形成微小气泡,携带絮粒上浮至液面使水净化的一种方法。条件是附在油滴上的气泡可形成油气颗粒。
(4)油水关系研究及技术方法扩展阅读
机舱舱底水是机舱内各种阀门和管路中漏出的水与机器在运转时漏出的润滑油、主副机燃料油以及移油时的溢出油、机械及机舱防滑铁板洗刷时产生的油污水混合在一起的含油污水。机舱舱底水禁止直接排出舷外,一般通过污水泵收集到污水舱,后经油水分离器分离,其中的污油排到污油舱.达到标准的干净水排放入海,也可以通过标准排放接头排到港口接受设施。
㈤ 加油站油罐怎样进行油水分离
1 改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水处理中的动电现象 蔺爱国 石油学报(石油加工) 2007/06
2 高浓度含氟含油污水处理 徐波 内蒙古科技与经济 2007/21
3 玻璃钢罐应用于含油污水处理站 戴颂周 油气田地面工程 2007/11
4 含油污水处理自动化技术 王向阳 油气田地面工程 2007/11
5 叶轮气浮机在含油污水处理中的应用 于振民 工业水处理 2007/09
6 含油污水处理中回收水池的设计 满秀红 油气田地面工程 2007/07
7 国内油田含油污水处理现状与展望 陈斌 科技信息(科学教研) 2007/17
8 含油污水处理技术 李波 辽宁化工 2007/01
9 克拉玛依油田高含硫含油污水处理技术试验研究 李凡修 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006/06
10 化学助剂对含油污水处理效果的影响研究 郭春昱 石油规划设计 2006/05
11 塔中联合站含油污水处理 王钦平 油气田地面工程 2006/07
12 用于含油污水处理的气浮旋流耦合技术研究 白志山 环境污染治理技术与设备 2006/08
13 连铸机含油污水处理新工艺及其应用 葛平 工业水处理 2006/06
14 浅析含油污水处理工程改造 白生禄 铁道劳动安全卫生与环保 2006/03
15 油轮压舱含油污水处理技术分析 王兰菊 石油化工环境保护 2006/01
16 油田含油污水处理中膜技术的研究与应用 陈兰 精细石油化工进展 2006/02
17 连铸含油污水处理新工艺的研究 潘冠英 工业水处理 2006/03
18 膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展 蔺爱国 工业水处理 2006/01
19 电气浮含油污水处理工艺工业性试验研究 张登庆 环境污染治理技术与设备 2005/11
20 铁路某机务段含油污水处理站改造工程的技术措施 朱立鹏 地下工程与隧道 2005/04
含油污水处理技术
摘 要: 介绍常用的含油废水处理技术的原理、特点及其除油设备,综述含油污水的处理方法。
关 键 词: 含油废水; 技术; 污水处理方法
含油污水的产量大,涉及的范围广,例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染,对环境保护和生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多,常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术,并且新的除油技术还在不断的研发中。本文从除油器的原理及方法方面加以介绍。
1 重力分离法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用stokes 和Newton 等定律来描述。
1. 1 横向流除油器[1 ]
横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体物质通过具有独特通道的横向流分离板区,而从水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同时,还可以进行气体(天然气) 的分离。
1. 2 波纹板聚结油水分离器[2 ]
波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差,使油珠浮集在板的波峰处而分离去除,其关键是在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收缩状态交替流动,产生了脉动(正弦) 水流,使油珠之间增加了碰撞机率,促使小油珠变大,加快油珠的上浮速度,达到油水分离的目的。
1. 3 聚集型油水分离器[3 ]
奥地利费雷公司在世界上率先开发了CPS一体化波纹板式重力加速聚集型油水分离器。该波形板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础材料,内含多种添加剂,使其具有亲油而不粘油、抗老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的,间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时,可采用间距12 mm 的设计) 。
1. 4 高效仰角式游离水分离器[4 ]
将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小和卧式容器油水界面与水出口距离短,分离时间不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行端,水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口,而水下沉至底端水出口排出。该设备仰角小于12°,长18. 3 m ,直径为1 372 mm和914 mm两种规格。
2 过滤法过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。常用的过滤方法有3 种:分层过滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法[5 ] ,是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展,膜过程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。
3 离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转,形成离心力场,因固体颗粒、油珠与废水的密度不同,受到的离心力也不同,达到从废水中去除固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力旋流分离器。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19 世纪40 年代,现在较为成熟,但在油/ 水分离
领域的研究要晚得多。虽然液固分离与液液分离的基本原理相同,但二者设备的几何结构却差别较大。脱油型旋流分离器起源于英国。从20 世
纪60 年代末开始,由英国南安普顿大学MartinThe w 教授领导的多相流与机械分离研究室开始水中除油旋流分离器的研究,发明了双锥双入口
型液- 液旋流分离器。在试验过程中取得满意效果。随后,Young GAB 等人设计出的与双锥型旋流器具有相同分离性能但处理量要高出1 倍的单
锥型旋流分离器。经过几何优化设计,Conoco 公司提出了K型旋流分离器,对于直径小于10μm的油滴分离性能提高更加明显。由于旋流分离器
具有许多独特的优点,旋流脱油技术在发达国家含油废水处理特别是在海上石油开采平台上已成为不可替代的标准设备。
4 浮选法
浮选法,又称气浮法,是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层) ,然后使用适当的撇油器将油撇去。该法主要用于处理隔油池处理后残留于水中粒经为10~60μm 的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物,出水的含油质量浓度可降至20~30 mg/ L 。根据产生气泡的方式不同,气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气浮等,其中应用最多的是加压溶气气浮法。
5 生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态,BOD5 较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30~50 mg/ L 以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。
6 化学法
化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC) 、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺( PAM) 等有机高分子絮凝剂,不同的絮凝剂的投加量和pH 值适用范围不同。此法适合于靠重力沉降不能分离的乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。
7 吸附法
吸附法是利用亲油性材料,吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为30~80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油废水多级处理的最后一级处理,出水含油质量浓度可降至0. 1~0. 2 mg/ L 。1976 年湖南长岭炼油厂在废水处理中就采用了活性碳吸附进行深度处理。国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成果。研究发现,片状石墨能吸附由海上油轮漏油事件释放的重油并易于与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趋势,有越来越多的业内人士研究高效吸油树脂的合成与应用[6 ] 。有研究表明,采用丙纶吸油材料从油工业废水中吸附分离和回收油类物质,可根据废水的初始状况、最终要求、水流流量等因素,选用合适的净化方法。此外,煤灰、改性膨润土、磺化煤、碎焦碳、有机纤维、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸油材料吸油饱和后,根据具体情况,再生重复使用或直接用作燃料。
8 粗粒化法
粗粒化法是利用油、水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性,油粒被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内形成油膜,油膜增大到一定厚度时时,在水力和浮力等作用下油膜脱落合并聚结成较大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度与油粒直径的平方成正比。聚结后粒经较大的油珠则易于从水中被分离。经过粗粒化的废水,其含油量及污油性质并无变化,只是更容易用重力分离法将油除去。
8. 1 新型高效除油器[7 ]
旋流除油、粗粒化除油及斜板除油技术,是当今普遍认为高效的除油技术。高效除油器是将上述多种高效除油技术于一体的高效合一除油器,
其总体结构设计成卧式,由旋流(涡流段) 粗粒化段及斜板除油段组成。它不仅可提高除油效率,且方便操作、减少占地。根据江汉油田采出水特
性,采用两段粗粒化及两段斜板除油,在进口ρ(油) ≤1 000 mg/ L 时, 出口达到后续处理设备(过滤器) 的进口要求ρ(油) ≤30 mg/ L 。
8. 2 EPS 油水分离技术[8 ]
EPS 油水分离器是一种高效、先进的油水分离装置。它融合了当今先进的板式除油和粗粒化聚结技术,集污水的预处理、油水分离以及二次沉淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水分离效果好,操作维护容易等特点,是立式除油罐、斜板除油装置(如美国石油协会的除油装置(API) 、波纹板斜板除油装置(CPI) 、平行斜板除油装置( PPI) 等的更新替代产品。EPS 油水分离器目前已在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等国家有了实际的应用,污水处理效果普遍良好。
9 声波、微波和超声波脱水技术
声波可加速水珠聚结,提高原油脱水效率;超声波可降低能耗和减少破乳剂用量;而微波在降低乳状液稳定性的同时,还可加热乳状液,进一步促进水滴的聚结,在解决我国东部老油田因三采等引起的原油性质复杂的深度脱水问题方面具有很好的应用前景。
微波是指频率为300 MHz~300 GHz 的电磁波[9 ] 。微波水处理技术是把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于水处理的一项新型技术。
超声波是一种高频机械波,其频率一般2 ×104~5 ×108 Hz 之间,具有能量集中、穿透力强等特点。超声波在水中可以发生凝聚效应、空穴或空化效应[10 ] 。当超声波通过含有污水的溶液时,造成微小油滴与水一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度、油滴将会相互碰撞、粘合,使油滴的体积增大。随后,由于粒子已变大、不能随声波振动了,只作无规则运动。最后水中小油滴凝聚并上浮,油水分离效果良好。超声处理乳化油污水时,必须以先通过实验,以确定最佳的声波频率,否则可能出现超声粉碎效应,影响处理效果。目前,国内外学者利用超声波技术降解水中的污染物已多达几十种,但所研究的对象多为单组分模拟体系,而实际污水中常含有多种污染物,因此超声波技术在实际污水处理中的适用性如何还有待进一步的研究。此外,目前有关利用超声波技术降解水中污染物的研究大多属于实验室阶段,且由于声化学反应过程的降解机理、反应动力学及反应器的设计放大等方面的研究开展得很不充分,目前还难以实现工程化。
10 超声/ 电化学联用技术[9 ]
利用超声的空化效应,可在电化学反应中使电极不形成覆盖层,避免电极活性下降;超声空化效应还有利于协同电催化过程产生·OH ,而使污水中的污染物的分解加速;超声还可使有机物在水溶液中充分分散,从而大幅度提高反应器的处理能力。Mizera 等在电解氧化处理含酚废水时发现,无超声存在时,只有50 %的分解率,若使用25 kHz、104 W/ m2 的超声波处理时,酚的分解率会提高到80 %。刘静等利用超声/ 电化学联用技术
对印染废水的处理表明,在超声波和电场的协同作用下,废水的脱色率大大高于单独使用超声波时的脱色率。
㈥ 原油脱水的五种方法
原油脱水的五种方法有加热沉降法、过滤法、离心法、声化学法、微波辐射法。
1、加热沉降法
通过加热使得原油的粘度下降,水和原油的比重差增大,原油对水滴悬浮力减小,同时水滴的动能增大,界面上有机物的溶解度增大,界面强度减小,这样有利于破坏原油的双电层,从而实现原油脱水。
2、过滤法
过滤法是使乳化液经过滤柱,通过加压使得乳化液进入原油的滤料层,因固体吸附剂对乳化液中的油和水具有选择吸附特性,将乳化液中的水吸附出来,从而完成破乳,达到原油脱水效果。该方法对固体吸附剂的要求较高,且过滤柱的制作工艺繁杂。
3、离心法
离心法是利用油水之间密度不同,在高速离心场作用下使乳状液破乳实现油水分离的方法。离心场越强,破乳效果越好。该方法中的高速离心设备日常比较难维护,目前只适合在实验室或需要占地较小的情况下使用。
4、声化学法
将声波能量辐射到加入了少量破乳剂的原油乳状液中,使之产生一系列超声效应,如搅拌、聚结、空化、温热、负压等,从而使乳化膜破坏进而破乳脱水。由于超声波良好的传导性,使得此方法适用于各种类型的乳状液。目前声化学法对原有的脱水研究和应用都比较广泛。
5、微波辐射法
利用微波辐射能量来进行破乳脱水的一种技术。在微波辐射下乳化液分子内部形成高频变化的电磁场,破坏油水界面膜,实现油水分离。微波辐射方法的处理时间短,能耗较低,能广泛适用于各种油样类型。
(6)油水关系研究及技术方法扩展阅读:
原油脱水的原理
在油田开采初期,原油中的水主要以W/O型乳状液存在,随着油田的进一步开采,我国大部分油田已经进入高含水期,油井采出液也由原来的以W/O型乳状液为主变为以水包油O/W型乳状液为主。
破乳关乎到原油脱水过程,通常分为三步:凝聚(Coagulation),聚结(Coalescene)和沉降(Sedimentation)。这一过程中原油的水珠在相互碰撞和接触中合并增大,自原油中沉降分离出来。聚结是脱水过程的关键,聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。
㈦ 油水分离的方法及工作原理(化学法)
油水分离工艺的方法介绍
1离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转,形成离心力场,因固体颗粒、油珠与废水的密度不同,受到的离心力也不同,达到从废水中去除固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力旋流分离器。
2浮选法
浮选法,又称气浮法,是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层) ,然后使用适当的撇油器将油撇去。该法主要用于处理隔油池处理后残留于水中粒经为10~60μm 的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物,出水的含油质量浓度可降至20~30 mg/ L 。根据产生气泡的方式不同,气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气浮等,其中应用最多的是加压溶气气浮法。
3生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态,BOD5 较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30~50 mg/ L 以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。
4重力分离法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。 2 过滤法
过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。常用的过滤方法有3 种:分层过滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法[5 ] ,是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展,膜过程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。
5 化学法
化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC) 、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺( PAM) 等有机高分子絮凝剂,不同的絮凝剂的投加量和pH 值适用范围不同。此法适合于靠重力沉降不能分离的乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。
6吸附法
吸附法是利用亲油性材料,吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为30~80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油废水多级处理的最后一级处理,出水含油质量浓度可降至0. 1~0. 2 mg/ L 。1976 年湖南长岭炼油厂在废水处理中就采用了活性碳吸附进行深度处理。国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成果。研究发现,片状石墨能吸附由海上油轮漏油事件释放的重油并易于与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趋势。
㈧ 水动力圈闭油气藏的勘探技术与方法
水动力圈闭油气藏的发现与确认是在石油地质、地球物理及水文地质条件综合研究的基础上,通过编制U,V,Z等有关图件来完成的。前已述及,在油水系统中,油势φo是水势φw的一个函数,根据后者可求出油势。相对水的油等势面是由U0等值线构成的;相对油的水等势面则由VO等值线构成;Z值代表在基准面已知点的高程。按U,V,Z公式编图可圈出油或气的低势区,这个低势区就是油气藏可能分布的位置。
图5-69为一个由构造等高线(Z)组成的走向南-北的鼻构造,在三维空间中没有封闭。因此,在静水条件下,它不能圈闭住油气。但在动水条件下,形成了水势梯度,根据水头计算的Vo值反映出水势面向南减小;而油势值(由每个Vo-Z的交点计算得出)的等值线(图中Uo)圈出一个很明显的低势区(图中阴影部分-Uo为30m等值线圈定的范围)。在构造条件和水动力作用下,油气向该封闭的低势区运移聚集成藏。
在非构造条件下,水动力圈闭如图5-70所示。图5-70A是地层顶部的单斜构造等高线(Z),地层内由因岩性变化和成岩作用形成渗透性较差地带;图5-70B是水的等势面(据基准面至测压管水面的水头H与
图5-69 UVZ 法预测石油圈闭图
(据Dahlberg,1982)
图5-70 UVZ法预测非构造的油气聚集区
(据E.C.Dahlberg,1982)
加拿大阿尔伯达白垩系维京砂岩中的水势图特点(图5-71)是地层、岩性油气藏反映。除了局部地区外,地下水主要是从东北向西南方向流动,势差达900ft(274m)。但值得注意的是,由西北到东南水力坡度有明显变化,密疏不同,这种水势面倾斜不均匀的现象,有可能是岩相变化或地层遮挡引起的。从图5-71中清楚看出,水势面等值线有陡变缓处,恰恰是油气藏集中分布的地带,这不是偶然现象,是水动力圈闭的结果。其形成机理是在动水条件下,当水沿着储集层流动时,通过渗透性不同的地段,流速必然会发生相应的变化,从而引起水等势面倾斜度的改变,使水等势线密度不均(图5-72A)。一般在渗透性差的地段,水流速度变快,(在单位时间内通过流量不变的情况下),等势面的倾斜度变陡;而在渗透性较好的地段,流速慢,等势面倾斜度变缓。在上述条件下,渗透性较低,等势面变陡的地段,引发油气等势面弯曲或变型,在储集层顶部造成闭合的油气低势区,形成水动力圈闭油气藏(图5-72B)。
图5-71 水等势面变化特征与油气藏的关系图
(据Dahlberg,1982)
概括起来,编制UVZ图所需要的基础资料和制图步骤如下:
1)顶面构造图:高程从基准面(海平面)算起。按一定的等值线间距编绘构造等值线图,标出绝对标高值的范围(最低值、最高值及变化范围值)如图5-59(a)。
2)编绘测压水头等值线图[hw=Z+(P/gρw)],并叠加在构造图上(图5-59b)。
3)查出或分析测试油和水的密度,按照Vo=ρw/(ρw-ρ0)·hw公式,计算Vo值,编制水等势线平面图,并叠加在构造图上(图5-59C)。
4)按Vo和Z的交点,计算出该油-水系统中,各点相对水的油势值(U0)计算公式是U0=Vo-Z。
5)编制油势等值线图,即用线条将同一油势值连结起来,表示出油势的高低变化(图5-59d)。
6)标出油-水接触面的位置,即油势圈闭的位置—油的低势区(5-69)。油势圈闭的位置,是在Z和Vo代表的一定的构造背景和水动力条件下,油气可能运移并聚集成藏的位置。
H.A.叶廖缅科(Еременко,1975)提出用折算水头(淡水)直接表示油(气)势及油(气)势圈闭的方法。其理论依据是
含油气盆地水文地质研究
图5-72 渗透性不同引发水、油等势线变化形成水动力圈闭
(据E.C.Dahlberg,1982)
或
等式两端同乘以ρog,得到:
ρogho=ρwghw-gZ(ρw-ρ0)
式中ρogho为油势(φo),ρwghw为水势(φw),将它们以折算压力表示,则为:
Po=Pw-Zg(ρw-ρ0)(5-8)
(5-8)式中的折算压力用从基准面(一般为海平面)算起的淡水水柱表示时,即为:
P0=Hogρwf(5-9)
Pw=Hwgρwf(5-10)
式中:H0为用从基准面算起的淡水水柱高表示的油势;Hw为用从基准面算起的淡水水柱高,表示的水势或淡水折算水头;ρwf为淡水密度。
将(5-9)和(5-10)式,代入(5-8)式,得:
含油气盆地水文地质研究
从公式(5-11)中得知,编绘H0等势线图时,除了流体密度外,还要有研究层顶面构造图、淡水的等折算水头或等折算水位线图。
在地层条件下,当油、水密度为常数时,石油水动力圈闭的确定方法如下:
首先将构造图(图5-73)上的Z值乘以常数(ρw-ρ0)/ρwf,设ρw=1.1g/cm3、ρ0=0.8g/cm3、ρwf=1g/cm3,即乘以0.3,获得与密度有关的构造图,其物理意义是从层顶到比较平面(海平面)间由流体密度差造成的剩余能量图。
第二步,将剩余能量图与等折算水位线图叠合在一起,应用减法,根据公式(5-11)求出油势值,将油势值相等的各点连结起来,即得到油势面图,从图上可以圈出油势低值范围,即石油圈闭所在的位置(图5-73)。上述三个参数面之间的关系如图5-74所示。
当流体密度在深度上有变化时,可分层确定水动力圈闭,或用H.A.叶廖缅科提出的流体密度随深度变化的公式进行计算与制图方法。水势和油势用折算压力的表达式为
含油气盆地水文地质研究
两式中的P为地层内同一点的压力值,因而是相等的,消去P得
含油气盆地水文地质研究
或
含油气盆地水文地质研究
等势两端同除以gρwf,得到用淡水水柱高或淡水折算水头(m)表示的方程;
含油气盆地水文地质研究
式中Δρ(Z)=ρw(Z)-ρo(Z)为具某种函数关系的水、油密度差,而
图5-73 应用等折算水头法确定水动力圈闭油藏位置图
1—层顶构造等高线;2—石油剩余能量等值线;3—等折算水位线;4—油势等值线;5—水动力圈闭油藏位置
目前,我国许多含油气盆地步入勘探非构造油气藏为主体的阶段,寻找水动力圈闭油气藏具有良好的勘探远景。从主动勘探水动力圈闭的角度讲,这是一个新领域、新课题,在我国勘探程度很低,发现这类油气藏的几率相对较大。另一方面,前期的油气勘探积累了大量的石油地质成果和丰富的水文地质资料,为勘探水动力圈闭油气藏奠定了基础。不需要再投入大量的实物工作量和经费,只要投入一定的技术力量,编绘有关水文地质图件(包括水动力和水化学等),深入研究,即可达到发现水动力圈闭油气藏的目的。
在已长期注水的含油气盆地或油田,地下动力系统的轻微改变,就会引起流体的重新组合。加强水文地质监测,掌握注水动态和油势变化趋势,不仅可为开发、采油提供依据,也可能发现由于流体再分配而发现水动力圈闭油气藏。同时也为剩余油的聚集指出勘探方向。
图5-74 AB剖面上各参数面之间的关系图
(据叶廖缅科,1975)