[发明专利]一种油水分离系统及分离的工艺方法

说明书

一种油水分离系统及分离的工艺方法，包括膜过滤/破乳系统、预分离系统、轻相分离系统和重相分离系统；所述膜过滤/破乳系统包括膜组件和循环泵，所述预分离系统包括进料管、中空滤芯和稳流区；所述轻相分离系统由下至上依次包括物料均布器Ⅰ、上聚结分离区和轻相出料口；所述重相分离系统由上至下依次包括物料均布器Ⅱ、下聚结分离区、轻重相分离区和重相出料口。利用上述分离系统，实现待分离物料中颗粒悬浮物的持续去除及初步破乳、游离水滴或油滴的快速去除、轻相中夹带的少量重相、重相中夹带的少量轻相的破乳、聚结，物料停留时间短、脱水/除油效率高、设备体积小、可以实现油品中水分尤其是乳化水的深度脱除以及污水中乳化油滴的深度脱除，尤其对于组成复杂、粘度大、含微小颗粒物、乳化严重物料的油水分离具有更加明显的优势，水分或油的脱除率达到≥99%。

技术领域

本发明涉及一种油水分离系统及利用其进行油水分离的工艺方法，属于互不相溶液体的液液分离技术领域，特别适用于具有不同密度的液体如油品脱水和污水除油过程。

背景技术

现有技术中的油水分离方法主要有重力沉降法、离心分离法、加压电场法、吸附分离法、气浮法等。近年来，随着油品重质化劣质化趋势的加强，油品乳化变得十分严重，使乳化水含量较高，即油品中含有的水分较多是以“油包水”型乳化态存在，导致现有技术中油水分离工艺和分离设备的分离效果很不理想，且存在停留时间长、设备体积大、分离填料容易堵塞、乳化水难以脱除或不能深度脱水以达到技术指标要求的难题。

目前各种油品对于水含量都有严格的控制指标，如常减压蒸馏装置进料要求水含量≤0.5wt%，汽油、煤油、轻柴油产品要求水含量≤0.3wt%，重柴油产品要求水含量≤1.5wt%，供给沸腾床进料的原料油如煤焦油要求其水分含量≤0.5wt%。而现有技术中油品脱水时一般采用电脱水技术，该技术对于组成较为简单、乳化程度较轻的油品来说，经过电脱水后能够满足要求，但是对于那些组成复杂、乳化严重的油品来说，难以达到水含量指标要求。如煤焦油原料具有组成复杂、粘度大、油水乳化严重的特点，采用电脱水方法达到的水含量为2～4.5wt%，还远远不能满足要求，这主要是由于电脱水后沉降分离只能去除部分明水（水滴粒径≥100μm），而那些＜100μm的水滴以及以“油包水”型存在的乳化水实不能去除的，因此就需要开发新的油水分离工艺和分离设备，解决那些组成复杂、粘度大、乳化严重的油水分离问题，实现深度脱水，满足后续加工工艺的水含量要求。

CN203947077U提出了一种油品深度脱水的装置，该装置包括壳体、进料管、整流器、纤维聚结层、波纹强化分离层，以及液面计等几个部分。该装置对于那些高粘度物料或/和乳化较为严重的物料难以处理，一方面会由于物料粘度大造成聚结器内部的纤维聚结层积料堵塞，而无法长期运行，另一方面该装置没有较强的破乳功能，不能实现深度脱水。

CN201310352748.3公开了一种重污油脱水装置及方法 ，其特征在于：罐区污油引出后进入Y型过滤器，过滤后经增压泵增压后进入蒸汽换热器升温至80~130℃，然后引入旋流脱水器分离为低含水污油相和低含油污水相，其中低水污油相进入聚结脱水器进一步脱水，得到低含水油并引出装置；同时低含油污水相则进入旋流除油器内分为高含水污油相和污水相，污水相排出，高含水污油则循环做脱水处理。该发明方法采用过滤—旋流—聚结—旋流的方法进行重污油脱水，对于那些组分复杂、高粘度、乳化严重油品难以实现深度脱水，即该方法的适用性较为有限。

综上，由于原油重质化、劣质化趋势的加氢，原油加工过程中的各种油品也随之质量变差，而实际过程中确实液存在较多组成复杂、粘度大、油水乳化严重的物料，它们在脱水过程中现有技术一般采用电脱水方法，达到的水含量为2～4.5wt%，远远不能满足工艺要求，这主要是由于一方面油品中组成复杂，较多组分不能被极化而实现分离，另一方面，油水乳化严重，电聚结脱水不具有破乳功能，因而大量的乳化水不能脱除。因此需要开发新型的油水分离装置和工艺，实现对组成复杂、粘度大、乳化严重的油品进行深度油水分离。

发明内容