CN105174553A - 一种采油废水中石油的回收装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采油废水中石油的回收装置，由破乳池、二次重力除油装置或离心机、石油贮存罐和废水收集池构成；经过重力除油后的采油废水经过管道与破乳池的进水口联接，破乳池出水口与二次重力除油装置或离心机的进口联接，二次重力除油装置或离心机的石油出口与石油贮罐进口联接，二次重力除油装置或离心机的废水出口与废水收集池的进口联接。本发明还公开了一种采油废水中石油的回收方法，经过重力除油（回收石油）后的采油废水经过管道泵入破乳池破乳后再经过重力除油装置或离心机进行油水分离从而回收石油。通过采油废水中的石油回收，在处理采油废水污染的同时，实现了资源的回收利用，回收的石油纯度较高，含杂质少，便于加工。

Description

一种采油废水中石油的回收装置和方法

技术领域

本发明涉及一种采油废水中石油的回收装置和方法，特别是涉及调节pH破乳、重力沉降分离或离心分离等过程的组合处理的石油回收工艺，属于环境工程和资源再利用领域。

背景技术

当前，我国陆上油田基本都采用注水开发方式，即向地层注入高压水驱动原油使其从油井中被开采出来。经过一段时间注水后，注入水将随原油一起被采出，随着开发时间延长，采出原油含水率不断上升。从地层中随原油一起开采出来的、含有原油的油田采油污水(又称“采出水”)，是油田开发和生产中产生的最主要的一类废水。由于各油田的地质条件、开发方式、油层改造措施、注水水质、集输工艺等的不同，各油田采油废水的性质差异很大。一般来说，采油废水具有如下特性：

（1）含油量高，采油废水中通常含有1000～2000mg/L的石油，有的甚至高达5000mg/L，包括浮油、分散油、乳化油和溶解油；

（2）含有悬浮固体颗粒，颗粒直径一般为1～100μm，主要包括：①泥砂；②各种矿物质；③细菌：硫酸盐还原菌（SRB）5～10μm，腐生菌（TGB）10～30μm；④有机物：胶质沥青质类和石蜡等重质油类。

（3）含盐量高，油田采油废水一般无机盐含量很高，从几千至几万，甚至于几十万毫克/升，各油田，甚至各区块、油层都不同；主要包括：①溶解在水中的无机盐类。基本上以阴、阳离子的形式存在，其粒径都在1×10^-3μm以下，主要包括Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Fe³⁺、Cl^-、HCO₃ ^-、CO₃ ^2-等；

（4）含细菌，主要是腐生菌和硫酸盐还原菌；

（5）高温和高pH，废水的水温多为40～80℃，废水的pH为6.5～8.5；

此外，部分采油废水还含有表面活性剂和聚合物。

当前，从采油废水中回收石油的方法主要是将废水经过沉淀后采用重力沉降，经过重力沉降回收石油后，还剩余的石油再通过气浮回收。但是，采用气浮回收石油时，往往需要加入一定量的絮凝剂和助凝剂，因此，具有如下缺点：

1、回收的石油中含有大量的杂质，导致回收石油的后续利用的加工困难；

2、要消耗大量的絮凝剂和助凝剂，导致运行费用高；

3、会产生大量的含油污泥，污泥的进一步处理会产生较多的费用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有采油废水石油回收技术的不足，提供一种从采油废水中回收石油的装置和经济实用方法。

一种采油废水中石油的回收装置，由破乳池（罐）、二次重力除油装置或离心机、石油贮存罐和废水收集池构成；经过重力除油（回收石油）后的采油废水经过管道泵入破乳池（罐）破乳后再经过二次重力除油装置或离心机进行油水分离从而回收石油；经过重力除油（回收石油）后的采油废水经过管道与破乳池的进水口联接，破乳池（罐）出水口与二次重力除油装置或离心机的进口联接，二次重力除油装置或离心机的石油出口与石油贮罐进口联接，重力除油装置或离心机的废水出口与废水收集池的进口联接。

所述二次重力除油装置是自然沉降分离池、斜板除油装置、浮板除油装置或水力旋流除油装置中的一种。

所述在重力除油装置后破乳池（罐）之前还有一个热交换器。

所述破乳池（罐）还包括计量泵、破乳剂贮罐、收集罩和气体清洗罐；破乳剂贮罐的出口与计量泵的进口联接，计量泵的出口与破乳池（罐）的破乳剂进口联接；收集罩位于破乳池（罐）的顶部，通过管道与气体清洗罐联接。

利用上述一种采油废水中石油的回收装置实现石油的回收方法，包括如下步骤：

（1）破乳：将含油为50～600mg/l、COD为300～7000mg/l、SS为50～500mg/l、含盐量为1000～200000mg/l、pH为6.5～8.5的采油废水加入酸调节pH至2～6破乳，使石油和蜡质析出；

（2）石油回收：将经过步骤（1）破乳后的采油废水经过重力沉降分离或离心分离，得回收的石油和脱油（蜡）废水。

步骤（1）破乳所述酸为硫酸、硝酸、磷酸或盐酸的一种。

步骤（1）破乳所述酸最佳酸为硫酸。

步骤（1）破乳的最佳破乳条件是将废水加入酸调节其pH至3.5～5。

步骤（2）所述的石油回收是将经过重力沉降除油后的采油废水加入酸调节pH至2～6破乳后泵入二次重力除油装置中，经过重力沉降分离为上层的石油和下层的采油废水，上层的石油经回收管回收。

步骤（2）的石油回收所述的离心分离是将经过重力沉降除油后的采油废水加入酸调节pH至2～6后泵入离心机中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收；离心分离的离心力为2200～4000。

步骤（2）的石油回收所述的离心分离的最佳条件是离心力为3200～4000。

本发明与现有技术比较，具有以下突出优点：

（1）通过采油废水中的石油回收，在处理采油废水污染的同时，实现了资源的回收利用；

（2）从采油废水中的回收石油时，不添加任何化学物质，生产成本大幅度降低。

（3）从废水中回收的石油纯度较高，含杂质少，便于加工。

（4）产生污泥少，大幅度减少了污泥处理成本。

（5）在回收石油的同时，回收的蜡质成份，给后续的废水处理创造了良好条件。

附图说明

图1为本发明一种采油废水中石油的回收装置结构组成示意图；

图2为本发明一种采油废水中石油的回收方法工艺流程示意图。

具体实施方式

本发明基于采油废水的成份、性质和现有处理方案，设计了一种采油废水中石油的回收装置，它涉及调节pH破乳、二次重力沉降分离或离心分离等过程的组合处理装置，从而形成一种可有效回收采油废水中石油的装置，并为采油废水后续深度处理提供基础。

参照图1，一种采油废水中石油的回收装置，由废水调节池1、事故池2、破乳池（罐）3、二次重力除油装置或离心机4、石油贮存罐5、废水收集池6构成；采油废水经过管道收集并经过三通联接分别输送至废水调节池1或事故池2，废水调节池1或事故池2通过管道和阀门与破乳池（罐）3的进水口联接，破乳池（罐）3出水口与二次重力除油装置或离心机4的进口联接，二次重力除油装置或离心机4的石油出口与石油贮存罐5进口联接，二次重力除油装置或离心机4的废水出口与废水收集池6的进口联接。

所述破乳池（罐）3还包括计量泵3-1、破乳剂贮罐3-2、收集罩3-3和气体清洗罐3-4；破乳剂贮罐3-2的出口与计量泵3-1的进口联接，计量泵3-1的出口与pH调节池3的酸进口联接；收集罩3-3位于pH调节池3的顶部，通过管道与气体清洗罐3-4联接。

下面结合图2说明本发明利用采油废水中石油的回收装置回收石油的方法。

实施例1

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中并在调节池1中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为50mg/L、COD为300mg/L、SS为50mg/L、含盐量为1000mg/L、pH为6.5。将经过调节池的采油废水泵入破乳池（罐）3，加入硫酸调节pH至6破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得的采油废水泵入二次重力除油装置4，经过重力沉降分离回收得石油49g/m³和脱油采油废水,石油贮存于石油贮存罐5中，脱油采油废水贮存于废水收集池6中。

所述重力沉降分离是将采油废水放入二次重力除油装置4中，经过重力沉降分离为上层的石油和下层的脱油废水，上层的石油经回收管回收。

实施例2

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中并在调节池1中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为600mg/L，COD为7000mg/L、SS为500mg/L、含盐量为200000mg/L、pH为8.5。将经过调节池的采油废水泵入破乳池（罐）3，加入硫酸调节pH至2破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得采油废水经过离心机分离回收得石油598g/m³和脱油采油废水,石油贮存于贮存罐5中，脱油采油废水贮存于废水收集池6中。

所述离心分离是将破乳后的采油废水泵入离心机4中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收；离心分离的离心力为2200～4000。

实施例3

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中并在调节池1中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为450mg/L，COD为610mg/L、SS为200mg/L、含盐量为3200mg/L、pH为7.2。将经过调节池的采油废水泵入破乳池（罐）3，加入盐酸调节pH至4破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得采油废水经过离心机分离回收得石油448g/m³和脱油废水,石油贮存于石油贮存罐5中，脱油采油废水贮存于废水收集池6中。

所述离心分离是将经过破乳后的采油废水泵入离心机4中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收；离心分离的离心力为3300～3500。

实施例4

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中，并在调节池1中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为320mg/L，COD为5400mg/L、SS为200mg/L、含盐量为15200mg/L、pH为8.2。将经过调节池的采油废水泵入pH调节池（破乳池）3，加入硝酸调节pH至4破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得采油废水经过离心机分离回收得石油316g/m³和脱油废水,石油贮存于石油贮存罐5中，脱油采油废水贮存于废水收集池6中。

所述离心分离是将破乳后的采油废水泵入离心机4中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收得石油316g/m³；离心分离的离心力为3200～4000。

实施例5

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中并在调节池中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为520mg/L，COD为650mg/L、SS为200mg/L、含盐量为3500mg/L、pH为7.3。将经过调节池的采油废水泵入破乳池（罐）3，加入硫酸调节pH至4破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得废水泵入二次重力除油装置4中，经过重力沉降分离，得回收的石油516g/m³和脱油废水，石油贮存在石油储罐5中，脱油废水送入废水收集池6中。

实施例6

（1）破乳：将采油废水经管道收集于调节池1中，并在调节池1中混合均匀，调节废水水量，检测其含油为420mg/L，COD为1400mg/L、SS为90mg/L、含盐量为5200mg/L、pH为7.3。将经过调节池的采油废水泵入破乳池（罐）3，加入磷酸调节pH至5破乳。

（2）石油回收：将步骤（1）破乳所得采油废水经过离心机分离回收得石油406g/m³和脱油废水,石油贮存于石油贮存罐5中，脱油采油废水贮存于废水收集池6中。

所述离心分离是将破乳后的采油废水泵入离心机4中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收得石油406g/m³；离心分离的离心力为3200～4000。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (11)

1.一种采油废水中石油的回收装置，其特征在于：由破乳池、二次重力除油装置或离心机、石油贮存罐和废水收集池构成；经过重力除油后的采油废水经过管道与破乳池的进水口联接，破乳池出水口与二次重力除油装置或离心机的进口联接，二次重力除油装置或离心机的石油出口与石油贮罐进口联接，二次重力除油装置或离心机的废水出口与废水收集池的进口联接。

2.如权利要求1所述的一种采油废水中石油的回收装置，其特征在于：所述二次重力除油装置是自然沉降分离池、斜板除油装置、浮板除油装置或水力旋流除油装置中的一种。

3.如权利要求1所述的一种采油废水中石油的回收装置，其特征在于：所述在二次重力除油装置与破乳池之间还设有一个热交换器。

4.如权利要求1所述的一种采油废水中石油的回收装置，其特征在于：所述破乳池还包括计量泵、破乳剂贮罐、收集罩和气体清洗罐；破乳剂贮罐的出口与计量泵的进口联接，计量泵的出口与破乳池的破乳剂进口联接；收集罩位于破乳池的顶部，通过管道与气体清洗罐联接。

5.一种采油废水中石油的回收方法，其特征在于，采用权利要求1所述的采油废水中石油的回收装置从而实现石油回收，包括如下步骤：

（1）破乳：将含油为50～600mg/l、COD为300～7000mg/l、SS为50～500mg/l、含盐量为1000～20000mg/l、pH为6.5～8.5的采油废水加入酸调节pH至2～6破乳，使石油和蜡质析出；

（2）石油回收：将经过步骤（1）破乳后的采油废水经过重力沉降分离或离心分离，得回收的石油和脱油废水。

6.如权利要求5所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（1）破乳所述酸为硫酸、硝酸、磷酸或盐酸的一种。

7.如权利要求6所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（1）破乳所述酸最佳酸为硫酸。

8.如权利要求5所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（1）破乳的最佳破乳条件是将废水加入酸调节其pH至3.5～5。

9.如权利要求5所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（2）所述的石油回收是将经过重力沉降除油后的采油废水加入酸调节pH至2～6破乳后泵入二次重力除油装置中，经过重力沉降分离为上层的石油和下层的采油废水，上层的石油经回收管回收。

10.如权利要求5所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（2）的石油回收所述的离心分离是将经过重力沉降除油后的采油废水加入酸调节pH至2～6后泵入离心机中，经过离心分离为下层的石油和上层的脱油废水，下层的石油经回收管回收；离心分离的离心力为2200～4000。

11.如权利要求10所述的采油废水中石油的回收方法，其特征在于：步骤（2）石油回收所述的离心分离的最佳条件是离心力为3200～4000。