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高效破乳劑在焦油氨水分離中的研究與應(yīng)用

分類:行業(yè)熱點 > 技術(shù)論壇    發(fā)布時間:2017年10月16日 9:58    作者:來源:《燃料與化工》 作者:于世友    文章來源:北極星固廢網(wǎng)

高效破乳劑焦油氨水分離中的研究與應(yīng)用

摘 要:分析了焦化廠焦油氨水分離系統(tǒng)的運行狀況,篩選了高效破乳劑對焦油氨水進(jìn)行分離試驗。分離后焦油的含水量低于2.0%,焦油中的萘含量由8.9%升高到11%,提高了萘的回收率。

我廠機械化澄清槽分離出來的焦油含水量在10%以上,需要在焦油槽中用蒸汽加熱脫水,但加熱后的焦油含水量仍然較高,經(jīng)常影響焦油深加工。為了加速焦油氨水的分離,進(jìn)一步降低焦油的含水量和氨水的含油量,我們利用高效破乳劑對焦油氨水進(jìn)行了分離試驗。

1、焦油氨水分離現(xiàn)狀

目前機械化澄清槽進(jìn)口流量為1600m3/h,溫度為80攝氏度左右,澄清槽的體積為 3*300m3,焦油、氨水在澄清槽的停留時間約27min,澄清池出口焦油的含水量>=10%。焦油在焦油槽內(nèi)用蒸汽加熱后沉淀48小時后的含水量為4.5%-7.5% ,外排氨水的含油量為 500-600ppm,焦油中萘含量約8.9%。

在循環(huán)氨水中,焦油約占0.7%左右,在高溫和高速流動的混合作用下,焦油和氨水充分混合并乳化,氨水和焦油以水包油型乳化液形式存在。由于焦油中含有天然的界面活性物質(zhì),如瀝青、膠質(zhì)、喹啉類極性物質(zhì),吸附在乳化液的油水界面上,形成牢固的界面膜,致使乳化液變得十分穩(wěn)定,不易分離。目前破乳有機械、物理和化學(xué)等多種方法,但使用最多最有效的是以破乳劑為主的化學(xué)方法。在實際應(yīng)用中,為實現(xiàn)焦油的深度脫水,又往往將不同的方法結(jié)合使用。

2、高效破乳劑的篩選

2.1 破乳劑的種類

主要以石油行業(yè)原油破乳工藝中常用的破乳劑為篩選對象,有以下多種:環(huán)氧丙烷嵌段聚醚(HA/HB系列)、失水山梨醇單油酸脂破乳劑、油溶性酚醛樹脂類破乳劑、水溶性聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚破乳劑、水解的聚丙烯酰胺破乳劑、千基酚聚氧乙烯醚破乳劑、聚氧乙烯聚氧丙烯酚醛樹脂破乳劑、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯衍生物三元共聚物破乳劑等。

2.2 破乳效果的測定

采用靜態(tài)評價法測定脫水率表示破乳效果。使用儀器:南京煉油廠與江蘇電分析儀器廠開發(fā)的PDY型破乳劑評選儀,石油化工科學(xué)研究院研制、江蘇電分析儀器廠生產(chǎn)的WC 型水含量測定儀。

試驗條件:從焦化廠回收車間取的氨水焦油混合物,預(yù)熱溫度為50攝氏度,恒溫箱溫度為90攝氏度,破乳劑按3ppm加入?;旌蠑嚢杷俣葹?200r/min,攪拌 1min后恒溫沉降 15min,取脫水后的焦油測定含水量,計算出脫水率。試驗結(jié)果見表 1。

高效破乳劑在焦油氨水分離中的研究與應(yīng)用

2.3 破乳劑用量與脫水率的關(guān)系

采用同樣的試驗條件和試驗方法,進(jìn)行破乳劑用量試驗,破乳劑加入量為0.5-7ppm進(jìn)行試驗,對比脫水效果,確定最佳用量。

試驗中發(fā)現(xiàn)隨著破乳劑用量的改變,焦油乳化液的脫水率出現(xiàn)了先增大后減小的變化規(guī)律,這表明破乳劑的用量存在最佳值,見表 2。

高效破乳劑在焦油氨水分離中的研究與應(yīng)用

2.4高溫性能及工藝試驗

在萊鋼焦化質(zhì)檢站通過用重油加熱的方式,結(jié)合工藝試驗,對上述 ; 種破乳劑進(jìn)行了高溫試驗,見表3,對焦油乳化作用的影響見表4。

高效破乳劑在焦油氨水分離中的研究與應(yīng)用

2.5破乳劑的確定

通過上述各項試驗,確定使用水溶性聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚破乳劑,工業(yè)試驗用量為循環(huán)氨水量的3.5ppm連續(xù)加入到循環(huán)氨水中。

3、工業(yè)試驗

根據(jù)系統(tǒng)情況和藥劑的作用機理來決定加藥地點。由于循環(huán)氨水是閉路循環(huán),如果在管路上開口將影響生產(chǎn)。因此采用從循環(huán)泵前的氨水取樣口加入,在取樣口重新鋪設(shè)一條加藥管路,在管路上安裝止回閥,用高壓定量加藥泵加入,既不影響氨水取樣,又不影響生產(chǎn)的連續(xù)性。通過 1個月的試驗,取得了滿意的試驗效果,焦油含水量在沒有蒸汽加熱的情況下降低到2%以下,平均為1.55% ;氨水中的焦油含量由500-600ppm降到140-150ppm,焦油渣由原來的流體狀變?yōu)樵囼灪蟮陌敕蹱?,焦油渣中焦油的含量明顯降低;在焦油不加熱的情況下,焦油中的萘含量由8.9%升高到11%左右,提高了焦油深加工中萘的產(chǎn)量,減少了萘向大氣中的擴散量。

4、結(jié)論

通過加入破乳劑促進(jìn)油水分離,使焦油槽停止了蒸汽加熱,節(jié)約了能源。降低了氨水中焦油的含量,使焦油的產(chǎn)量得到提高,并有利后序蒸氨、脫酚工藝的生產(chǎn)。有利于生化廢水的處理,減少了循環(huán)氨水管壁上的油渣和附著物,也減少了噴嘴的堵塞,提高了噴灑效果。停止蒸汽加熱還可減少萘的揮發(fā)及對大氣的污染,提高煤焦油深加工中萘的產(chǎn)量,并減少焦油渣的產(chǎn)量。


來源:《燃料與化工》  作者:于世友

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