离心分离技术在重污油处理中的应用
摘要：介绍三相分离卧螺离心机工作原理和重污油处理工艺，简述开工过程出现的问题和采取的措施。通过对处理前后重污油质量指标对比，说明离心分离对重污油有良好的处理效果。
关键词：重污油；离心机；分离
炼油过程产生的重污油经污水处理装置回收后返回罐区，由于重污油中含有较高的水分和机械杂质，在二次加工时给装置平稳生产造成较大的影响。2004年洛阳分公司投产了一套年生产能力3×10 t的重污油处理设施，关键设备是德国福乐伟(FLO’ITWEG)有限公司生产的三相分离卧螺离心机。经处理的重污油，水分、机械杂质均达到了装置进料要求，有效缓解了重污油给炼油生产造成的影响。
1 三相分离卧螺离心机简介
1．1 工作原理
需要分离的物料通过中心供料管进入离心机内(图1)，在离心力的作用下，密度大的固体沉降到转筒壁上。两相密度不同的清液形成同心圆柱，较轻的液相处于内层，较重的液相处于外层。不同液体环的厚度可通过调节溢流堰和可变叶轮来改变。沉积在转筒壁上的固体由螺旋输送器传送到转筒的锥体端，从排料口排入固体集料箱。
1．2 操作与维护
开机前保证离心机三相排出口畅通，先启动离心机螺旋电机，再启动转筒电机，转筒达到额定转速时，启动进料泵。如果包含有无定形固体颗粒的悬浮液或非常小的固体颗粒，应缓慢提升离心机的速度，在1O～20 min内达到额定进料量。通过调节可变叶轮、离心机转速、进料量调整产品的品质。离心机停机前必须停止进料，并用热水对离心机内部进行清洗。
机器运行1小时后检查主轴温度(最高允许130℃)；每12小时用离心机上的润滑脂罐对转筒轴承加油一次；每运行2 000小时对螺旋轴承加油；首次运行500小时更换齿轮油，以后每年或运行10 000小时更换一次；离心机每运行500小时应清洗停机。
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2 重污油处理工艺
重污油由储罐通过液体静压力或泵输送至原料缓冲罐，再由原料泵输送至三相卧螺离心机，分离出三种介质。污水排入含油污水管网，固相污泥通过螺旋输送器送至固体料斗，分离出的重污油在重力作用下进入重油储罐，再由泵输送至罐区。为提高分离效果，通过自动加药设施在离心机进料口加入絮凝剂和破乳剂(图2)。
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3 运行中出现的问题和解决方法
近年来，国内多家炼油厂采用了福乐伟公司的离心分离技术，但多用于含油污泥的处理．洛阳石化厂将离心分离技术用于重污油处理在国内尚属首次。设施开工后，出现了三相分离不彻底(即油相中含水、水相中含油、泥相中含油含水均达不到要求)及原料中水相和固相含量较低时部分油相从固相出口排出的现象。与福乐伟公司技术人员一个半月的攻关，反复试验，采取了以下措施，取得了良好效果。
(1)科学选用絮凝剂。在相同试验条件下，分别加入三种絮凝(zetag7650，zetag7689，F04240SH)并进行比较，根据污油中固相的絮凝时间和絮凝效果，选用了天津生产的F04240SH型絮凝剂，固液分离效果明显；
(2)加入破乳剂。在出泥良好的情况下，对油中含水多次采样分析，均在1% 以上。通过试验，在絮凝剂溶液中加入破乳剂(型号G3922，)，油中含水明显降低，改善了油水分离效果。
(3)合理调整运行参数。在正常运行中，根据厂方提供的操作书，通过对离心机可变叶轮直径、螺旋和转鼓转速、进料量、加剂量和溶液浓度进行调节，可分离出符合要求的固相、油、水。但在原料中水相和固相含量较低时，油在进料中的比例增大，超过了离心机油相排出口的外甩能力，导致部分油相从固相排出口排出。经多次调整并进行数据分析发现，这种情况多在进料量大于4．5 t／h时出现，若原料中油相含量较高，固相排出口出油时，将进料量调至4．5 t／h以下可消除此现象。
4 使用效果与经济效益
4．1 使用效果
排水系统回收的重污油组成复杂，质量较差。重污油在油罐中经加温沉降后，其中部分污水通过脱水管排出，而油中的乳化水和污泥却无法去除。重污油在回炼中，多次对电脱盐造成冲击，导致装置生产波动。
表2是重污油在处理前、后的分析数。
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通过对比可以发现，处理后的重污油水分及机械杂质明显减小，并达到了小于1% 的工艺指标，同时炼油系统中恶性循环的污泥分离出来。经处理的重污油回炼过程中未给装置造成任何影响，效果良好。
4．2 经济效益
重污油处理设施投资400万元，生产成本约为30 t，人工成本约5×104 a，设备维护费按15×104 a；每年处理劣质重污油10 000 t，生产出产品8 000 t，重污油处理前后差价格按500元／t(参考燃料油和原油价格)计算，年经济效益为：
8000×500—10 000×30—15×10一5×10：350×10元
5 吸收法和吸附法联合运用的效益预测
采用吸收法和吸附法联合运用的油气回收装置，可以提高油气回收率，解决油品蒸发排放带来的一系列问题，具有显著的社会效益和环境效益，是可行的。
经测定，长岭分公司常温轻柴油吸收法油气回收装置油气回收率平均为80% 左右，采用吸收法和吸附法联合运用的油气回收装置其油气回收率可达95% 以上。油品蒸发损耗的物质主要是轻烃组分。通过对“新鲜汽油”(从加油站刚购买的汽油)、“用过汽油”(油罐多次周转蒸发试验后罐中的汽油)及“回收汽油”的密度及馏程测试比较(如表2、表3所示)，可以看出“回收汽油”的密度最轻，初馏点最低，馏程最窄，组分最轻。
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长岭分公司年汽油装车量约为8×10 t，改造回收装置，经济效益将较明显。国产回收装置静态投资回收期n与投资额y和汽油年装运量G的关系可通过经验公式(2—1)(含税)、(2—2)(不含税)估算出 。其中A为装油操作状况对损耗的影响系数，其推荐值如表4。
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当汽油装车量G=80×10 t／a，投资总估价150万元RMB，其静态投资回收期凡 、凡：计算值也列入表4中。回收装置的经济效益是十分明显的。
参考文献
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