Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

Скончание табл. 283

В условиях нормальной работы увеличение содержания нефтепродуктовдо SCO мг/л и колебания рН в пределах 9-10,5 не оказывают суцдественного влияния на качество очищенной воды.

Исследования УфНИИ [32] показывают, что на работу суспензионного осветлителя прн прн.менении сернокислого алюминия отрицательное влияние оказывают колебания температуры и количества поступающих сточных вод. Термические возмущения, сопровождающиеся выносом хлопьев, наблюдались при изменении температуры на ± 1,5°. Наблюдались также нарушения работы осветлителя в результате проскока воздуха и газа.

К основным недостаткам реагентного метода доочистки сточных вод должны быть отнесены:

1) большой объем образующегося шлама, требующего значительной площади для его сушки или накопления.

При применении в качестве коагулянта СаО объем шлама в нроцентах к расходу очищаемой воды составляет:

При дозе коагулянта 125 мг1л- 0,7"i 150 , -1,2?б .5 175 „ -1,5% 200 „ -\,п%

При Применении в качестве коагулянта Ala (ЗОЗз в количестве 200 мг/л после 2-часового отстоя объем шлама к расходу воды составляет 2,2-3,5% и бо.тьше; 572

2) содержание в шламе нефтепродуктов исключает возможность его сброса в водоем. Возникает необходимость устройства свалки шлама в местах, где исключается возможность ere смыва в водоем дождевыми водами;

3) некоторая громоздкость комплекса сооружений.

Этот способ доочистки может найти достаточно успешное применение на нефтяных промыслах, не стесненных в территориальном отношении. В этом Исправлении должны быть поставлены опыты в производственных условиях.

3. Доочистка сточных вод методом флотирования

Метод флотирования мелкодисперсных нефтепродуктов может быть осуществлен по двум схемам.

Первая схема. Сточные воды поступают в резервуар, где они насыщаются воздухом под давлением 3-5 ат. К воде добавляется коагулянт, когорый благоприятствует созданию системы вода-нефтепродукты-хлопья коагулянта-воздух.

В сточную воду может быть вьеден также де-мульсатор. Тогда процесс деэмульсирования сов.мещается с процессом флотироьания.

Из резервуара-смесителя вода поступает во флотационную камеру, где при атмосферном давлении происходят выделение мелких пузырьков воздуха и флотация агломерата-коагулянт-нефтепродукт.

Согласно опытам УфНИИ, эти.\1 приемом флотирования содержание нефтепродуктов в сточных водах может быть снижено до 10-20 мг/л.

Вторая схема: Сточные воды в смеси с коагулятором и деэмульсатором поступают в рез.рвуар смеситель, где они при атмосферном давлении насыщаются воздухом. Из резергуара-смеси1еля вода поступает во флотационную камеру, которая находится под вакуумом. Выделяюш,иеся пузырьки воздуха вызывают флотацию агломерата во флотационной камере.

По схе.ме крупно-лабораторной установки УфНИИ, сточные воды из нефтеловушки вг«есте с коагулянтом, поступающим из дозировочных бачков, направлялись в смеситель.

Из смесителя вода забиралась центробежным насосом и направлялась во флотационную камеру через диафрагмовый смеситель, в котором происходило перемешивание очищаемой воды с воздухом, подаваемым компрессором.

Перед флотационной камерой устанавливался сатуратор, где яроисходило насыщение воды воздухом под давлением 3-5ато и образование водовоздушной эмульсии.

Давление на выкидах насоса у флотокамерыТдержалось в пределах 1,2-1,5 ат. Высота флотационной камеры была равна 0,5-0,6 м. Время пребывания воды в ней 50-60 мин.

Флотационная камера проектировалась по типу горизонтального отстойника с приемной камерой для гашения скорсств. Отвод виды производился из нижней части резервуара тремя горизонтальными трубами с прорезями.

Скорость всплывания агломерата была равна 0,1 мм/сек, горизонтальная скорость-1-2 мм/сек.

Расход воздуха принимался 10-15% от расхода сточных вод. В качестве агента, создающего хлопья, применялись FeSO, AI2 (504)3, активизированная ЗЮз, щелочи после защелачива-ния бензинов. При наличии в сточных водах H,S применение FeSOi исключалось.

Для подсчета количествакоагулянта, необходимого для образования взвешенных хлопьев удельным весом, равный удельному весу воды нри данной температуре Т°, применим» формула

М - н(й?ш-н)-о?

где -вес коагулянта, мг/л;

М„-ьес нефтепродукта, мг/л;

ш-удельный вес шлама, равный удельному весу воды при 7;

н-УДе-ьный вес нефтепродукта;

dy: -удельный вес сухого коагулянта, равный для Alj (S04)j"

Количество выделяющегося юздуха при переходе к атмосферному давлению от давления в 3 am равно 1,6 мг/л, прн переходе от 5 am-3,2 мг/л. Удельный вес пены при снижения-давления от 3 am равно 0,215, а при снижении давления от о ат-0,126.

В опытах применялась доза сернокислого алюминия в пределах 30-50 мг/л.

При применении отработанной щелочи и наличии сатуратора эффект очистки достигал 83% при количестве остаточных нефтепродуктов 48 мг/л.

При использоьании А12(304)з в дозе 50 мг/л и при отстав-вании в течение 60 мин. эффект снижения содержания нефтепродуктов достигал 74-97%, при дозе 25 мг/л-от 40 до 97,5%, при дозе 10 мг/л-от 78,5 до 95%.

Опыты применения для доочистки сточных вод метода флотирования показывают пока неустойчивые результаты.

Процесс флотации может быть улучшен следующим образом:

1) путем подбора пузырьков воздуха оптимальных размеров;

2) повышением прочности прилипания частиц нефти и коагулянта к пузырькам воздуха> а также подбором соответствующего вида коагулянта и его дозировкой;

3) повышением устойчивости пузырьков воздуха введением вспенивающих реагентов,

«74

По материалам УфНИИ ДН [51], полученным на- полу-пронзводственной флотационной установке производительностью 17 м/час, прн введении воздуха путем вдувания его череа фильтросы:

1) время пребывания сточной воды во флотоканере при ее глубине =1,5 м определилось в 10-20 мин.;

2) доза коагулянта: А12(304з-25 мг/л и SiOa-4 мг/л. Давление воздуха под фильтросами-0,5-1,0 am. Размеры пузырьков воздуха 15 - 130 [а.

Расход во.здуха и эффект работы флотокамеры

Расход воздуха, м"!час

0,065

0,27

0,54

Удалено нефтепродуктов, %

40 68 72

Всесоюзчым Нефтегазовым научно-исследовательским инста-тутом (ВНИИ) предложена флотационная установка ФВУ-ВНИИ-3, предназначенная для доочистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов на нефтезаводах, нефтепромыслах и нефтебазах. Сточные воды поступают на флотационную установку после их предвари 1ельной очистки в нефтеловушках.

Работа флотационной установки ФВУ-ВНИИ-3 основана на способности мелких шариков нефтепродуктов прилипать к пузырькам тонкодиспергированного в сточной вояе воздуха. Флотационные установки рекомендуется применять без вьеде-ния в сточную воду коагулян1а. Введение в сточную воду коагулянта может иметь место лишь в отдельных случаях, з зависимости от требоганий, предъявляемых к очищенной воде..

Схема флотационной установки ФВУ-ВНИИ-3 показана на фиг. 245.

Очищаемая сточная вода поступает во флотационную камеру 2 через приемный отсек 1 и удаляется из камеры через придонное окно перепускного отсека 4. Двигаясь сверху вниз, сточная вода встречает на своем пути пузырьки дисперсированного воздуха,, адсорбирующего шарики нефтепродуктов й взвешенные частицы.

Дисперсирование воздуха осуществляется турбинкой 8 . насосного типа. В качестве турбинки может быть использовано колесо центробежного насоса. При вращении турбинка засасывает воздух через трубу 3 и небольшое количество сточной воды через отверстия, устроенные в нижней части этой трубы. Выходящая из турбинки водо-воздушная смесь попадает в отбойники-успокоители 9. В успокоившейся воде происходит всплывание пузырьков воздуха и образование на поверхности воды пенообразного слоя, состоящего из нефтепродуктов,, взвеси и воздуха. При помощи пеноснинатеггя 11 этот слМ сбрасывается в отводяощй лоток 10. Сточная веды нз флота-

диониой камеры поступает через выпускной отсек 4 в отстойную камеру 5, где происходит полное удаление из воды пузырьков воздуха и остаточной нефти. Удаление очищенной воды из установки осуществляется через выпускную камеру 6, снабженную регулятором уровня 7.

Фиг. 245

Схема флотационной и отстойной камер

/-приемный отсек; 2-флотационная камера; 3-воздушная трубка; -перепускной отсек; втсто"ная камера; 6-выпускная камера; 7-регулятор уровня воды во флотационной X , в отстойной камер.х; 8-турбннка насосного типа; У-отбойники; лоток а.чя пены;

7/-пеносниматель.

В определенных условиях возможно размещение в одно* флотационной камере последовательно нескольких турбинок или устройство ряда последовательно работающих камер, как жоказано на фиг. 246.

Нефтяная пена по отводящему лотку направляется в разде-. лочкый резервуар 14, где происходит ее разрушение. Отделившиеся нефтепродукты направляются в сборный резервуар 13.

По проекту временных технических условий общий рабочий объем флотационных камер определяется по формуле

Vf7 = o,025-Q-t м,

где Q-количество очищаемых сточных вод, м/час.; -продолжительность очистки, мин.

.-jfr с?

11 10

ваздух

п tp

LeSS Tht>Bii Wssi

BooOs/x 11

Фиг. 246

Схема трех параллельно работающих флoтaциoнныx камер

/-электродвигатель с клиновидной ременной передачей: 2-сальниковое уплотнение; 3-статор; 4-турбинка насосного типа; .5-отверстия в статоре для внутренней циркуляцни-воды; б-отбойники; 7-воздушная труба; 3-лоток-для приема пены; 9-лопастной пено-<жиматель; /О-впускной карман; /i-выпускной карман; /2-флотационная камера; /3-резер-вуар для нефти, выделившейся из воды; /4-резервуар для разрушения пены и отделения нефти; 15-насосный агрегат.

Продолжительность очистки t, для достижения содержания в очищенной воде не более 10 жг/./?. нефтепримесей, определяется в зависимости от окружной скорости турбинки и, следующими цифрами:

Окружная скорость турбинки ц, MJceK

- ... ~ 12 .

- 16 : . •• . 20

Продолжительность очистки t, мин.

30".

. 20 ,, , - -15