破乳剂在焦化生产系统中的应用
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摘 要：破乳剂应用在焦化生产系统中，提高了焦油氨水分离效果，使焦油更易脱水，降低了氨水中的含油量及COD，稳定了蒸氨系统操作，具有较好经济及环保效益。
关键词：破乳剂;焦化生产;脱水;除油
1破乳剂简介
破乳剂是一种表面活性物质，它能使乳化状的液体结构破坏，以达到乳化液中各相分离的目的。石油开采、石油炼制、污水处理行业经常使用破乳剂作为化学助剂，破乳剂分别以有机胺、脂肪醇、多元醇及各种树脂为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段聚合，或再以改性、添加增效剂而成，具有良好的润湿性能和足够的絮凝与聚结能力，能使乳化体系很快的破乳而达到油水分离的效果。破乳剂应用于焦化生产系统是近年来对破乳剂机理深入研究和配方改进的新产物，我公司积极试用新产品，改进工艺操作，提高产品回收率增加效益，收到较好效果。
2破乳剂在焦化生产系统中作用
焦化生产系统中，焦油和循环氨水的分离是典型的有机相和水相的分离过程。焦油和循环氨水混合物进入氨水焦油分离槽，利用比重不同进行沉降分离，设计停留时间大约在30-40分钟，如无其它因素干扰分离过程相对较快，能够满足一般工艺要求。但在实际的操作中因生产工序的要求，不可能提供充足的停留時间。所以经常会有一些未完全分离的乳化液中的杂质一起离开焦油氨分离槽，进入氨水喷淋系统及后续蒸氨工序对生产系统造成堵塞等影响。同时焦油中水份的脱除也只能达到一定程度，还需后序进一步脱除水份，消耗大量蒸汽。破乳剂可以有效提高该分离过程的效果，从而优化各工艺环节工艺控制。
3焦化生产应用试验
为了优化工艺操作我公司在生产系统投入试用改良破乳剂。针对焦化生产特点主要对焦油系统、氨水系统、生化系统进行观察和分析。
3.1加药量选择及加药位置确定
焦化生产系统产量波动较大，加药量应达到经济适用的目的。我公司按照焦油产量确定加药量为300-400ppm。加药位置选择在循环氨水泵吸人管路上，有利于通过泵对药剂进行充分混合。
3.2焦油系统变化情况
加入破乳剂三天后，观察发现焦油氨水分离槽放油末期焦油带渣量开始减少，焦油渣粒度变小，焦油变细腻。加入破乳剂10天后，焦油粘度由1.85降至1.71，焦油粘度降低。同时观察分离槽底部刮出的焦油渣变得细腻，颗粒变小。对比分离槽分离后焦油水份，由原6-8%降至4-6%。加药运行15天后，焦油罐第一次进行脱水操作，脱除水目测全部为清水，不带油花，测焦油水份由原平均3.18%降至2.42%。
3.3氨水系统变化
①从投加药第一天开始用玻璃容器在氨水槽同定位置每天取样观察，三天后器壁上挂杂物及容器底部沉积物开始减少，直到20天后趋于稳定;②蒸氨系统变化：我公司采用在蒸氨塔底部增加废水过滤器方式对氨水蒸馏后沉积在废水中的焦油进行过滤。加药前每5天对过滤器进行一次人工清理，每次清理出焦油渣约30公斤。投加药10天后，焦油渣量减少1/3，30天后减少1/2，之后清理周期调整到11-13天，说明氨水带油量大幅减少。
根据以上数据显示，在加入破乳剂15天左右，剩余氨水和蒸氨废水COD有一个明显下降，但第20日开始指标波动略升高，之后又降低。经分析判断是加入药剂后氨水系统的设备、管路等上面附着的杂质得到冲洗，从而有一个分解过程，使废水COD增高。另外，剩余氨水COD与配合煤组分也有较大关系，配合煤质的变化也会造成COD变化，通过后面的运行也可以看出，在生产系统其它条件变化时该指标也会有波动，但总体上有降低趋势。
3.4废水处理生化系统情况
焦化生产废水处理采用活性污泥技术，各类化学药品的微量添加都有可能对生物污泥产生影响从而造成废水处理系统运行不正常。在添加药剂期间，我们对废水处理系统进行密切观察，未发现活性污泥活性下降等不良反应。
4生产及经济效益
通过近2年的使用，破乳剂对焦化生产系统的作用逐渐明确，其优化工艺及经济效益主要体现在以下方面：①焦油水分下降，焦油粘度下降，焦油更容易脱除水份。焦油在焦油罐内使用蒸汽间接加热脱水，尤其在冬季低温环境下，脱水时间明显缩短，不仅优化了操作更大大降低了蒸汽耗量，使水份指标更易控制，满足了客户需求;②剩余氨水含油及悬浮物降低，焦油渣等杂质便不容易附着在换热器和蒸氨塔托盘上，显著减少换热器的清洗频率及蒸氨塔的排油频率，减少了清洗换热器和蒸氨塔的费用，蒸氨系统操作更加稳定;③焦油在初冷器壁上沉积的可能性大大降低，达到更好的喷洒效果，保持了初冷阻力稳定，使初冷器煤气出口温度稳定，减少初冷器清扫频率，减低了生产费用的同时稳定了生产操作;④上升管及集气总管上氨水喷嘴的堵塞大大降低，保持氨水喷淋量，稳定荒煤气的冷却温度，减少了喷淋系统清洁和集气总管清洁工作量;⑤焦油渣量的减少，相应增加焦油产量，减少了固废，符合环保形势要求;⑥降低了焦化废水中 COD的含量，从而降低微生物处理负荷，在一定意义上降低了废水处理成本，提高了系统废水处理能力。
因此破乳剂在焦化生产系统中的应用提高了产品回收率，稳定了生产操作，减少的固废，具有较好的安全、环保、经济和社会效益。
参考文献：
[1]刘庆旺，贺梦琦，范振中，原油生物破乳剂的研究进展[J].科学技术与工程，2009，9（12）：3395-3400.
[2]刘启瑞，张谋真，郭立民，原油破乳剂复配的筛选，[J]化学研究与应用，2004，1（2）：15-19.
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