难处理乳化油微波破乳—离心分离技术研究

引 言

1文献综述

　　1.1原油乳状液简介
　　1.2沉降罐中间乳化层的特性
　　1.3国内外原油脱水常用的方法
　　1.4国内外对含油废水处理常用的方法
　　1.5利用微波辐射处理油田沉降罐乳化层的理论基础
　　1.6微波辐射技术在石油行业的研究应用现状
　　1.7微波辐射技术在其他行业的研究应用状况
　　1.8小结

2试验原料、设备以及研究内容和方法

3乳化油脱水工艺方案的确定

4微波破乳—离心分离试验研究

5隧道式箱型连续微波破乳试验设备的研制与试验研究

　　5.1原则方案的确定
　　5.2微波加热的基本关系式
　　5.3隧道式箱型微波加热器设计的一般原则
　　5.4隧道式箱型连续微波破乳试验设备的结构设计
　　5.5隧道式箱型连续微波破乳试验方案的确定
　　5.6结构参数优化试验研究
　　5.7乳化油连续破乳试验研究
　　5.8小结

6三相立式离心机的机械设计与分离区计算

7隧道式箱型微波破乳器的比例放大研究

8隧道式箱型微波破乳器的模拟试验和三相立式离心机的工业试验

内容摘要

油田溢流沉降罐中间层乳化油为含水量70％左右的复杂型乳状液。这部分乳化油的形成和不断增厚，会影响罐体内油水分离的正常运行。目前国内油田对该部分乳化油尚未找到经济有效的破乳方法，采用常规的热化学破乳难以将其油水有效分离，通常是定期将这部分乳化油用泵抽出后，送入干化池或随意抛掉，这样既浪费了大量的原油，又造成很大的环境污染。 针对该难处理乳化油破乳过程中存在的问题，通过对现有油水分离技术的总结和各种破乳方案的比较，提出了微波破乳—离心分离的新工艺。

研究表明，该工艺处理沉降罐中间层难处理乳化油技术指标优越，可有效解决该部分乳化油的破乳问题。 本文对微波破乳—离心分离新工艺进行了研究，具体包括微波破乳器和BKD-1000三相立式离心机。试验研究了该工艺连续运行的工艺参数对其性能的影响，并进行了微波破乳器的试验室模拟试验和BKD-1000三相立式离心机的工业试验。 试验确定了微波破乳—离心分离的工艺条件对处理效果的影响，在静态试验的基础上设计了800W隧道式箱型连续微波破乳器，并分别以水和模拟乳化油作为试验对象，对微波破乳器的结构参数进行了优化，对影响连续破乳的工艺参数进行了系统的试验研究，确定了最佳工艺条件。

通过对800W微波破乳器内电场分布的数值模拟，进行了微波破乳器的比例放大研究，提出了比例放大原则，并据此设计了5kW微波破乳器。 通过对现有离心机特点的分析，提出了适用于油、水、渣分离的BKD-1000三相立式离心机的设计方案，该机具有分离区整体旋转的特点，流体获得了较高的离心加速度。 微波破乳器的试验室模拟试验表明，采用微波破乳—离心分离工艺处理模拟乳化油，可使模拟乳化油油水有效分离，油中含水率由50.0％降至5.51％，油的回收率达到98.33％。BKD-1000三相立式离心机的工业试验表明，处理油田干化池含油污水可使油中含水率降至3.56％，油的回收率达到85.26％，排渣浓度达到62.18％，达到了现场提出的工业试验要求。