本發(fā)明涉及石油加工處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

背景技術(shù)：

老乳化油是油田開(kāi)采過(guò)程中采出液在地面輸送、儲(chǔ)存及處理過(guò)程中由于工藝、添加化學(xué)藥品等原因產(chǎn)生的原油副產(chǎn)物,主要來(lái)自油田地面集輸系統(tǒng)的油罐\沉降罐、污油池（艙）、事故池、老乳化油池（罐）。老乳化油是由重質(zhì)原油、瀝青、水、泥沙及各種表面活性劑的混合物，一般由水包油(o/w)、油包水(w/o)以及懸浮固體(含有約1-5％的機(jī)械雜質(zhì))組成，且乳化充分、粘度大，屬于非常穩(wěn)定、黏稠的多相體系，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的富集而形成的乳化油。老乳化油在形成過(guò)程由于化學(xué)反應(yīng)及固體顆粒雜質(zhì)、高分子化合物、污水處理藥劑、增產(chǎn)增注化學(xué)劑等乳化劑的混入,使其界面活性物質(zhì)增加,并隨時(shí)間延長(zhǎng)在油水界面不斷富集,使界面膜的強(qiáng)度和厚度增加形成穩(wěn)定性很高的原油乳狀液，具有較高的乳化性、較強(qiáng)的腐蝕性，嚴(yán)重影響原油處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。而且乳化嚴(yán)重，油水泥分離困難，給油田生產(chǎn)與環(huán)保帶來(lái)很大隱患，急需要處理。

針對(duì)這種老乳化油，目前有采用熱化學(xué)水洗聯(lián)合離心分離處理（即通用的處理方法：加藥處理和/或離心處理法）。加藥處理法，產(chǎn)生的廢水會(huì)造成很大的環(huán)境污染問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸淘汰。離心處理法如中國(guó)專利申請(qǐng)cn205199747u公開(kāi)了一種老乳化油多級(jí)翼片離心分離裝置，它包括分離機(jī)體以及位于所述分離機(jī)體下方的傳動(dòng)裝置，所述分離機(jī)體內(nèi)部中空，且呈錐形瓶狀，所述分離機(jī)體的頂部設(shè)有進(jìn)料口，上部設(shè)有輕質(zhì)液體出口和重質(zhì)液體出口，內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)鼓蓋和進(jìn)料管，所述轉(zhuǎn)鼓包括轉(zhuǎn)鼓架和分離翼片組，所述轉(zhuǎn)鼓架內(nèi)部中空，且呈錐形瓶狀，包括上下連接成一體的轉(zhuǎn)鼓架頸和轉(zhuǎn)鼓架座，所述分離翼片組由多級(jí)倒置漏斗口狀的分離翼片間隔層疊而成，所述轉(zhuǎn)鼓架頸的四周設(shè)有呈筒狀的格柵，所述格柵的底部與所述轉(zhuǎn)鼓架座的外側(cè)壁固定連接，每級(jí)所述分離翼片均與所述格柵固定連接，所述轉(zhuǎn)鼓蓋呈倒置漏斗口狀，且與所述進(jìn)料管固定連接，所述分離翼片組位于所述轉(zhuǎn)鼓蓋和所述轉(zhuǎn)鼓架座之間，所述進(jìn)料管一端與所述進(jìn)料口連通，另一端伸入所述轉(zhuǎn)鼓架頸，且與所述轉(zhuǎn)鼓架座內(nèi)部連通，所述轉(zhuǎn)鼓架頸與所述進(jìn)料管活動(dòng)連接，使所述轉(zhuǎn)鼓架可繞著所述進(jìn)料管轉(zhuǎn)動(dòng)，所述傳動(dòng)裝置的頂部設(shè)有與所述分離機(jī)體底部活動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿入所述分離機(jī)體內(nèi)，并與所述轉(zhuǎn)鼓架座活動(dòng)連接，從而帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)鼓架轉(zhuǎn)動(dòng)。這種離心處理法的水、泥處理率能達(dá)到90%左右，但是，能耗巨大，用電生產(chǎn)成本高昂，不利于廣泛投入生產(chǎn)。使用離心法處理老乳化油，造成的結(jié)果是老乳化油短暫減量，但長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)離心分離的污水體系的老乳化油更穩(wěn)定，更難處理；大部分油田礦場(chǎng)只能將老乳化油存放在單獨(dú)的罐或艙內(nèi)，越積越多，占用了生產(chǎn)空間，浪費(fèi)了大量的資源，而且形成了安全隱患。

鑒于這種技術(shù)問(wèn)題，需要出現(xiàn)一種方法簡(jiǎn)單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無(wú)污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡(jiǎn)單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無(wú)污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種油田老乳化油處理方法，其中，包括如下步驟：

a、老乳化油進(jìn)入調(diào)質(zhì)罐后在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)加入含鹽量為0.1~26％的鹽水，添加鹽水的量為老乳化油處理量的0.1％~10％，鹽水作為催化劑與調(diào)質(zhì)罐內(nèi)的電磁脈沖電極板進(jìn)行破乳反應(yīng)，破乳反應(yīng)后老乳化油進(jìn)入后一工序的換熱器，老乳化油通過(guò)換熱器升溫到45℃~110℃后，進(jìn)入老乳化油凈化裝置，上述百分?jǐn)?shù)的單位為質(zhì)量百分比；

b、在老乳化油物理破乳凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)，底層的泥區(qū)；裝置下層區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；中層區(qū)域裝有灰層集液管，與罐體外的電動(dòng)閥相連，上層區(qū)域裝有聚結(jié)脫水電極，聚結(jié)脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接；

c、老乳化油的來(lái)液首先經(jīng)過(guò)等離子脈沖破乳電極區(qū)，等離子脈沖破乳電極是長(zhǎng)方體、方體或圓柱體結(jié)構(gòu)，老乳化油在等離子脈沖破乳電極的振動(dòng)和瞬時(shí)高溫作用下，油水界膜破裂，同時(shí)包含在油膜內(nèi)的雜質(zhì)和絮團(tuán)分散，油水初步分離，分散的雜質(zhì)和絮團(tuán)進(jìn)入水相，質(zhì)量重的雜質(zhì)沉淀到水底，質(zhì)量輕的雜質(zhì)和絮團(tuán)浮到油水界面之間；分離出來(lái)的水通過(guò)導(dǎo)納儀或調(diào)節(jié)水箱控制水位高度，控制水出口電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或自力式浮球調(diào)節(jié)閥開(kāi)合大小排出罐外；

d、存在油水間的灰層由導(dǎo)納儀控制或時(shí)間計(jì)時(shí)器控制或同時(shí)采用二者聯(lián)合控制電動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)決定排放，灰層通過(guò)集液管收集然后排放；分散出來(lái)的原油繼續(xù)上浮，達(dá)到電極脫水區(qū)，高頻脈沖聚結(jié)脫水電極為分層布置，層數(shù)大于等于兩層，相鄰的兩層分別連接控制電源的正負(fù)極，在該區(qū)域油水進(jìn)行深度分離，脫水后的原油溢流到凈化油區(qū)排出至好油罐，底層的污泥由時(shí)間計(jì)時(shí)器控制電動(dòng)閥進(jìn)行定時(shí)由排污口排放；

e、由老乳化油物理破乳凈化裝置排放出來(lái)的灰層雜質(zhì)進(jìn)入到灰層處理裝置，灰層在處理裝置內(nèi)完成固液分離及污水凈化，該裝置為常壓裝置，底部為漏斗或底板帶有坡度的裝置,在裝置的上部裝有刮污器，刮除浮在液面的浮渣和污物，裝置中間安裝電凝聚處理單元，分離灰層中的懸浮物，一部分懸浮物被電凝聚處理單元分離的絮體浮至液面，通過(guò)刮污器刮除，進(jìn)入固體廢棄物罐，灰層中部分雜質(zhì)和絮體由于電場(chǎng)力的作用電荷被中和，雜質(zhì)和絮體失穩(wěn)，懸浮體體系被破壞而沉到罐體底部，定時(shí)通過(guò)污泥泵排出進(jìn)入離心機(jī)固液分離，固體廢棄物進(jìn)入固體廢棄物罐，分離出來(lái)的污水進(jìn)入灰層處理裝置再次凈化。

f、灰層處理裝置排放的凈化污水進(jìn)入污水罐排放或進(jìn)入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)，灰層在灰層處理裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)灰層中固體物和水的分離，分離的固體進(jìn)入指定收集罐運(yùn)送至固體廢棄物處理站處理，排放的污水進(jìn)入污水罐排放或進(jìn)入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明又提供了油田老乳化油處理方法所用的裝置，包括調(diào)質(zhì)罐、換熱器、污水罐、凈化油罐、老乳化油物理破乳凈化裝置，所述污水罐和凈化油罐為普通的雙層筒狀罐，所述換熱器為帶有水循環(huán)管道的雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層流通老乳化油，外層流通換熱用的循環(huán)熱水、蒸汽、熱介質(zhì)油，通過(guò)換熱器將流經(jīng)換熱器的老乳化油加熱到45℃~110℃，其特征在于，進(jìn)一步包括有老乳化油物理破乳凈化裝置和灰層處理裝置。

進(jìn)一步的，老乳化油物理破乳凈化裝置包括罐體，罐體的上部自左向右依次設(shè)置有人孔，安全閥口和水位調(diào)節(jié)儀口，罐體的下部自左向右依次設(shè)置有排泥砂口、排泥砂口、排泥砂口，罐體的左端自上向下依次設(shè)置有老乳化油入口和人孔，罐體的右端自上向下依次設(shè)置有凈化油出口和水出口，罐體的側(cè)壁中下部設(shè)置有灰層雜質(zhì)收集口，在老乳化油凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)和底層的泥區(qū)；下層的水區(qū)和底層的泥區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；灰層區(qū)裝有灰層集液管，與罐體外的電動(dòng)閥相連，上層的凈化油區(qū)上層區(qū)域裝有聚結(jié)脫水電極，聚結(jié)脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接。

進(jìn)一步的，灰層處理裝置上部為敞口狀，灰層處理裝置底部呈漏斗狀,灰層處理裝置的上部裝有刮污器，刮污器為板狀，刮污器上連接有推桿，推桿與灰層處理裝置的一側(cè)壁插合連接，灰層處理裝置的另一側(cè)壁一體成型的設(shè)置有斜槽，斜槽與固體廢棄物罐相連通，推動(dòng)推桿使刮污器將浮在液面的浮渣和污物推向斜槽進(jìn)而進(jìn)入到固體廢棄物罐內(nèi)；灰層處理裝置的底部、固體廢棄物罐的底部通過(guò)管路與污泥泵相連通，污泥泵將其內(nèi)容物送至離心機(jī)。

進(jìn)一步的，灰層處理裝置的中部設(shè)置有電凝聚處理單元，電凝聚處理單元與外界的控制電源電連接，灰層處理裝置的中上部設(shè)置有排液口,排液口的廢水排入污水罐或者再通過(guò)導(dǎo)管導(dǎo)入灰層處理裝置的入口進(jìn)行重新處理。

進(jìn)一步的，控制電源、高頻脈沖電源為cn204304760u公開(kāi)的高頻脈沖原油脫水電源。

進(jìn)一步的，電凝聚處理單元26為，多塊氧化絮凝復(fù)合電極為板狀、網(wǎng)狀、圓柱狀中一種或多種組合有序排列組成，氧化絮凝復(fù)合電極與外部控制電源連接，污水從氧化絮凝復(fù)合電極之間流過(guò)發(fā)生電凝聚反應(yīng)。

進(jìn)一步的，聚結(jié)脫水電極17為,多層高頻脈沖聚結(jié)電極為板狀、網(wǎng)狀、棒狀中的一種或多種組合和絕緣支撐柱組成，高頻脈沖聚結(jié)電極在老乳化油物理破乳凈化裝置脫水區(qū)多層非均勻布置，高頻脈沖聚結(jié)電極與外部控制電源連接，老乳化油從高頻脈沖聚結(jié)電極流過(guò)發(fā)生高頻脈沖電場(chǎng)聚結(jié)脫水反應(yīng)。

進(jìn)一步的，等離子脈沖破乳電極18為,多組等離子脈沖破乳電極為長(zhǎng)方體、方體、圓柱體中一種或多種組合與電極支撐架組成，等離子脈沖破乳電極在老乳化油物理破乳凈化裝置破乳區(qū)非均勻布置，老乳化油從等離子脈沖破乳電極上方流過(guò)發(fā)生物理破乳反應(yīng)。

等離子脈沖破乳電極：主要利用非均勻的脈沖電場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行極化。在電場(chǎng)力的作用下，水中含油的正負(fù)離子向電場(chǎng)的正負(fù)方向快速移動(dòng)，電場(chǎng)變化越快，強(qiáng)度越大，對(duì)膜的沖擊力就越強(qiáng)，從而形成有效破乳。

聚結(jié)脫水電極：乳化膜破裂后(經(jīng)破乳后)，水分子團(tuán)或簇在外加磁場(chǎng)力的作用下，形成較大的小水珠或雜質(zhì)晶核，并進(jìn)一步在電場(chǎng)力的作用下聚結(jié)為顆粒。通過(guò)重力作用，水珠與顆粒向下移動(dòng)，形成水層。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：方法簡(jiǎn)單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無(wú)污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。我們針對(duì)老化油發(fā)明了一種處理工藝及方法，它能從本質(zhì)上減少老化油并能得到凈化油，變廢為寶，并能適應(yīng)不同原油物性的老化油。我們將油田的老化油輸送到調(diào)質(zhì)罐，在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)通過(guò)管道混合器或直接向罐內(nèi)加入電解食鹽水或者電解海水，低速攪拌或者曝氣攪拌（氣體為惰性氣體），然后調(diào)質(zhì)罐出液進(jìn)入換熱器升溫至45-110℃，換熱后老化油進(jìn)入老乳化油物理破乳凈化裝置，進(jìn)行油、水、絮狀雜質(zhì)、固體機(jī)械雜質(zhì)四項(xiàng)分離，出油達(dá)到油田凈化油要求，出水經(jīng)過(guò)后端污水過(guò)濾系統(tǒng)處理后直接外排，中間層絮狀雜質(zhì)經(jīng)過(guò)電凝聚處理后變成沉淀底泥去除，分離出來(lái)后的底部泥砂雜質(zhì)定期排放處理。

技術(shù)原理

預(yù)處理：電催化作用水中離子，生成羥自由基·oh氧化性極強(qiáng)，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩(wěn)。

物理破乳：在等離子脈沖破乳電極作用下，使乳化小水珠在電場(chǎng)中產(chǎn)生振動(dòng)、變形。當(dāng)外加電場(chǎng)頻率接近界面膜諧振頻率時(shí)兩者形成共振，界面膜因振動(dòng)、變形幅度增大而破裂，實(shí)現(xiàn)破乳，同時(shí)在脈沖電流高速切割作用下促使油滴脫穩(wěn)，使油水分離。

高頻脈沖電場(chǎng)聚結(jié)：通過(guò)非均勻的脈沖強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行極化，高頻極化的水珠產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱不斷克服膜強(qiáng)度，同時(shí)向電場(chǎng)強(qiáng)度大的方向逐漸聚集形成較大水珠加速沉降。油中的小水珠內(nèi)部都含有鹽類的正、負(fù)離子，加上脈沖電場(chǎng)后，這些正負(fù)離子會(huì)向電場(chǎng)的正、反方向快速移動(dòng)，脈沖電場(chǎng)的頻率越高，平均撞擊力就越強(qiáng)，增加對(duì)乳化膜的沖擊力。電場(chǎng)由零開(kāi)始瞬間躍變到極大值，使水珠中的正、負(fù)離子得到最大限度的加速，對(duì)乳化膜形成最為強(qiáng)烈的沖擊。從而形成有效的破乳。同時(shí)，電場(chǎng)作用于性質(zhì)不同的流體產(chǎn)生唯一效應(yīng)實(shí)現(xiàn)油水分離。

電凝聚：氧化絮凝復(fù)合電極產(chǎn)生的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑,與水中的懸浮物質(zhì)發(fā)生、混凝、吸附、絡(luò)合和置換等作用,使之迅速被去除；在電極的電解作用下，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)，與羥基絡(luò)合物凝聚而生成沉淀。

老化油來(lái)液指標(biāo)

油中含水：10~80％

油中絮狀雜質(zhì)：≤30％（油田生產(chǎn)過(guò)程中添加的各種藥劑大量殘留于老化油中）

油中固態(tài)機(jī)械雜質(zhì)：≤5％

處理后指標(biāo)

處理后油中含水：≤3％（蒸餾法）

處理后油中絮狀雜質(zhì)：≤10％

處理后油中固體機(jī)械雜質(zhì)：≤1％

出水含油：≤50mg/l。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的處理方法的流程示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中熱化學(xué)沉降方法處理老乳化油的流程示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中熱化學(xué)+離心工藝處理老乳化油的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的部分橫向切面示意圖；

圖6為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的縱向切面示意圖；

圖7為本發(fā)明的灰層處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖說(shuō)明：

1、老乳化油入口2、凈化油出口3、水出口4、灰層雜質(zhì)收集口

5、人孔a6、人孔b7、排泥沙口a8、排泥沙口b

9、排泥沙口c10、安全閥口11、水位調(diào)節(jié)儀口12、取樣口

13、凈化油區(qū)14、灰層區(qū)15、水區(qū)16、罐體

17、聚結(jié)脫水電極18、等離子脈沖破乳電極19、推桿20、灰層處理裝置

21、刮污器22、斜槽23、固體廢棄物罐24、污泥泵

25、離心機(jī)26、電凝聚處理單元27、排液口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1和圖4-圖7所示，圖1為本發(fā)明的處理方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的部分橫向切面示意圖；圖6為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的縱向切面示意圖；圖7為本發(fā)明的灰層處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明一種油田老乳化油處理方法，其中，包括如下步驟：

a、老乳化油進(jìn)入調(diào)質(zhì)罐后在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)加入含鹽量為0.1~26％的鹽水，添加鹽水的量為老乳化油處理量的0.1％~10％，鹽水作為催化劑與調(diào)質(zhì)罐內(nèi)的電磁脈沖電極板進(jìn)行破乳反應(yīng)，破乳反應(yīng)后老乳化油進(jìn)入后一工序的換熱器，老乳化油通過(guò)換熱器升溫到45℃~110℃后，進(jìn)入老乳化油凈化裝置，上述百分?jǐn)?shù)的單位為質(zhì)量百分比；

b、在老乳化油物理破乳凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)，底層的泥區(qū)；裝置下層區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；中層區(qū)域裝有灰層集液管，與罐體外的電動(dòng)閥相連，上層區(qū)域裝有聚結(jié)脫水電極，聚結(jié)脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接；

c、老乳化油的來(lái)液首先經(jīng)過(guò)等離子脈沖破乳電極區(qū)，等離子脈沖破乳電極是長(zhǎng)方體、方體或圓柱體結(jié)構(gòu)，老乳化油在等離子脈沖破乳電極的振動(dòng)和瞬時(shí)高溫作用下，油水界膜破裂，同時(shí)包含在油膜內(nèi)的雜質(zhì)和絮團(tuán)分散，油水初步分離，分散的雜質(zhì)和絮團(tuán)進(jìn)入水相，質(zhì)量重的雜質(zhì)沉淀到水底，質(zhì)量輕的雜質(zhì)和絮團(tuán)浮到油水界面之間；分離出來(lái)的水通過(guò)導(dǎo)納儀或調(diào)節(jié)水箱控制水位高度，控制水出口電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或自力式浮球調(diào)節(jié)閥開(kāi)合大小排出罐外；

d、存在油水間的灰層由導(dǎo)納儀控制或時(shí)間計(jì)時(shí)器控制或同時(shí)采用二者聯(lián)合控制電動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)決定排放，灰層通過(guò)集液管收集然后排放；分散出來(lái)的原油繼續(xù)上浮，達(dá)到電極脫水區(qū)，高頻脈沖聚結(jié)脫水電極為分層布置，層數(shù)大于等于兩層，相鄰的兩層分別連接控制電源的正負(fù)極，在該區(qū)域油水進(jìn)行深度分離，脫水后的原油溢流到凈化油區(qū)排出至好油罐，底層的污泥由時(shí)間計(jì)時(shí)器控制電動(dòng)閥進(jìn)行定時(shí)由排污口排放；

e、由老乳化油物理破乳凈化裝置排放出來(lái)的灰層雜質(zhì)進(jìn)入到灰層處理裝置，灰層在處理裝置內(nèi)完成固液分離及污水凈化，該裝置為常壓，底部為漏斗或底板帶有坡度的裝置,在裝置的上部裝有刮污器，刮除浮在液面的浮渣和污物，裝置中間安裝電凝聚處理單元，分離灰層中的懸浮物，一部分懸浮物被電凝聚處理單元分離的絮體浮至液面，通過(guò)刮污器刮除，進(jìn)入固體廢棄物罐，灰層中部分雜質(zhì)和絮體由于電場(chǎng)力的作用電荷被中和，雜質(zhì)和絮體失穩(wěn)，懸浮體體系被破壞而沉到罐體底部，定時(shí)通過(guò)污泥泵排出進(jìn)入離心機(jī)固液分離，固體廢棄物進(jìn)入固體廢棄物罐，分離出來(lái)的污水進(jìn)入灰層處理裝置再次凈化。

f、灰層處理裝置排放的凈化污水進(jìn)入污水罐排放或進(jìn)入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)，灰層在灰層處理裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)灰層中固體物和水的分離，分離的固體進(jìn)入指定收集罐運(yùn)送至固體廢棄物處理站處理，排放的污水進(jìn)入污水罐排放或進(jìn)入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)。

本發(fā)明油田老乳化油處理方法所用的裝置，包括調(diào)質(zhì)罐、換熱器、污水罐、凈化油罐、老乳化油物理破乳凈化裝置，所述污水罐和凈化油罐為普通的雙層筒狀罐，所述換熱器為帶有水循環(huán)管道的雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層流通乳化油，外層流通換熱用的循環(huán)熱水、蒸汽、熱介質(zhì)油，通過(guò)換熱器將流經(jīng)換熱器的老乳化油加熱到45℃~110℃，其特征在于，進(jìn)一步包括有老乳化油物理破乳凈化裝置和灰層處理裝置。進(jìn)一步的，老乳化油凈化裝置包括罐體16，罐體16的上部自左向右依次設(shè)置有人孔a5，安全閥口10和水位調(diào)節(jié)儀口11，罐體16的下部自左向右依次設(shè)置有排泥砂口a7、排泥砂口b8、排泥砂口c9，罐體16的左端自上向下依次設(shè)置有老乳化油入口1和人孔b6，罐體16的右端自上向下依次設(shè)置有凈化油出口2和水出口3，罐體16的側(cè)壁中下部設(shè)置有灰層雜質(zhì)收集口4，在老乳化油凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)13，中間層的灰層區(qū)14，下層的水區(qū)15和底層的泥區(qū)；下層的水區(qū)15和底層的泥區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極18，等離子脈沖破乳電極18與罐體16絕緣，并與罐體16外部的控制電源相連；灰層區(qū)14裝有灰層集液管，與罐體16外的電動(dòng)閥相連，上層的凈化油區(qū)13上層區(qū)域裝有聚結(jié)脫水電極17，聚結(jié)脫水電極17與罐體16絕緣，并與罐體16外部的高頻脈沖電源連接。進(jìn)一步的，灰層處理裝置20為常壓裝置，灰層處理裝置20底部呈漏斗狀,灰層處理裝置20的上部裝有刮污器21，刮污器21為板狀，刮污器21上連接有推桿19，推桿19與灰層處理裝置20的一側(cè)壁插合連接，灰層處理裝置20的另一側(cè)壁一體成型的設(shè)置有斜槽22，斜槽22與固體廢棄物罐23相連通，推動(dòng)推桿19使刮污器21將浮在液面的浮渣和污物推向斜槽22進(jìn)而進(jìn)入到固體廢棄物罐23內(nèi)；灰層處理裝置20的底部、固體廢棄物罐23的底部通過(guò)管路與污泥泵24相連通，污泥泵24將其內(nèi)容物送至離心機(jī)25。進(jìn)一步的，灰層處理裝置20的中部設(shè)置有電凝聚處理單元26，電凝聚處理單元26與外界的控制電源電連接，灰層處理裝置20的中上部設(shè)置有排液口27,排液口27的廢水排入污水罐或者再通過(guò)導(dǎo)管導(dǎo)入灰層處理裝置20的入口進(jìn)行重新處理。進(jìn)一步的，控制電源、高頻脈沖電源為cn204304760u公開(kāi)的高頻脈沖原油脫水電源。

進(jìn)一步的，電凝聚處理單元26為，多塊氧化絮凝復(fù)合電極為板狀、網(wǎng)狀、圓柱狀中一種或多種組合有序排列組成，氧化絮凝復(fù)合電極與外部控制電源連接，污水從氧化絮凝復(fù)合電極之間流過(guò)發(fā)生電凝聚反應(yīng)。

進(jìn)一步的，聚結(jié)脫水電極17為,多層高頻脈沖聚結(jié)電極為板狀、網(wǎng)狀、棒狀中的一種或多種組合和絕緣支撐柱組成，高頻脈沖聚結(jié)電極在老乳化油物理破乳凈化裝置脫水區(qū)多層非均勻布置，高頻脈沖聚結(jié)電極與外部控制電源連接，老乳化油從高頻脈沖聚結(jié)電極流過(guò)發(fā)生高頻脈沖電場(chǎng)聚結(jié)脫水反應(yīng)。

進(jìn)一步的，等離子脈沖破乳電極18為,多組等離子脈沖破乳電極為長(zhǎng)方體、方體、圓柱體中一種或多種組合與電極支撐架組成，等離子脈沖破乳電極在老乳化油物理破乳凈化裝置破乳區(qū)非均勻布置，老乳化油從等離子脈沖破乳電極上方流過(guò)發(fā)生物理破乳反應(yīng)。等離子脈沖破乳電極：主要利用非均勻的脈沖電場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行極化。在電場(chǎng)力的作用下，水中含油的正負(fù)離子向電場(chǎng)的正負(fù)方向快速移動(dòng)，電場(chǎng)變化越快，強(qiáng)度越大，對(duì)膜的沖擊力就越強(qiáng)，從而形成有效破乳。

聚結(jié)脫水電極：乳化膜破裂后(經(jīng)破乳后)，水分子團(tuán)或簇在外加磁場(chǎng)力的作用下，形成較大的小水珠或雜質(zhì)晶核，并進(jìn)一步在電場(chǎng)力的作用下聚結(jié)為顆粒。通過(guò)重力作用，水珠與顆粒向下移動(dòng)，形成水層。

本發(fā)明技術(shù)原理

預(yù)處理：電催化作用水中離子，生成羥自由基·oh氧化性極強(qiáng)，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩(wěn)。

物理破乳：在等離子脈沖破乳電極作用下，使乳化小水珠在電場(chǎng)中產(chǎn)生振動(dòng)、變形。當(dāng)外加電場(chǎng)頻率接近界面膜諧振頻率時(shí)兩者形成共振，界面膜因振動(dòng)、變形幅度增大而破裂，實(shí)現(xiàn)破乳，同時(shí)在脈沖電流高速切割作用下促使油滴脫穩(wěn)，使油水分離。

高頻脈沖電場(chǎng)聚結(jié)：通過(guò)非均勻的脈沖強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行極化，高頻極化的水珠產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱不斷克服膜強(qiáng)度，同時(shí)向電場(chǎng)強(qiáng)度大的方向逐漸聚集形成較大水珠加速沉降。油中的小水珠內(nèi)部都含有鹽類的正、負(fù)離子，加上脈沖電場(chǎng)后，這些正負(fù)離子會(huì)向電場(chǎng)的正、反方向快速移動(dòng)，脈沖電場(chǎng)的頻率越高，平均撞擊力就越強(qiáng)，增加對(duì)乳化膜的沖擊力。電場(chǎng)由零開(kāi)始瞬間躍變到極大值，使水珠中的正、負(fù)離子得到最大限度的加速，對(duì)乳化膜形成最為強(qiáng)烈的沖擊。從而形成有效的破乳。同時(shí)，電場(chǎng)作用于性質(zhì)不同的流體產(chǎn)生唯一效應(yīng)實(shí)現(xiàn)油水分離。

電凝聚：氧化絮凝復(fù)合電極產(chǎn)生的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑,與水中的懸浮物質(zhì)發(fā)生、混凝、吸附、絡(luò)合和置換等作用,使之迅速被去除；在電極的電解作用下，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)，與羥基絡(luò)合物凝聚而生成沉淀。

老化油來(lái)液指標(biāo)

油中含水：10~80％

油中絮狀雜質(zhì)：≤30％（油田生產(chǎn)過(guò)程中添加的各種藥劑大量殘留于老化油中）

油中固態(tài)機(jī)械雜質(zhì)：≤5％

處理后指標(biāo)

處理后油中含水：≤3％（蒸餾法）

處理后油中絮狀雜質(zhì)：≤10％

處理后油中固體機(jī)械雜質(zhì)：≤1％

出水含油：≤50mg/l。

處理方法效果及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比：

現(xiàn)場(chǎng)處理效果對(duì)比：

案例一、新疆某油田老化油處理對(duì)比

新疆某油田未采用本發(fā)明老化油處理工藝前采用如下老化油處理工藝(熱化學(xué)沉降)，工藝方法如圖2所示：

新疆某油田聯(lián)合站，日產(chǎn)生約120m³老化油，在5000m³老化油罐儲(chǔ)存。由老化油罐通過(guò)螺桿泵提升到加熱爐升溫到80℃，然后加入1000ppm老化油專用破乳劑到管道混合器，進(jìn)入20000m³老化油沉降罐中，老化油在沉降罐中加熱保溫80℃停留96小時(shí)，沉降脫水后沉降罐上層凈化油含水率達(dá)到10%排出，摻入采出液脫水系統(tǒng)脫水系統(tǒng)，底部污水含油一般在不小于1000ppm進(jìn)入污水罐。通常狀況每月會(huì)在沉降罐中產(chǎn)生3.0m左右（約1200m³）的老化油層不能處理，然后拉運(yùn)至400公里外處理站燃燒處理。老化油有效減量?jī)H能達(dá)到50%左右，沉降罐積存老化油采用現(xiàn)有流程基本無(wú)法處理。

采用發(fā)明老化油處理工藝，換熱器采用現(xiàn)場(chǎng)換熱器，提升泵、調(diào)質(zhì)罐、老乳化油物理破乳脫水凈化裝置，灰層處理器，離心機(jī)，防爆控制電源，安裝在13.0m×2.1m撬體上。日處理量120m³，運(yùn)行功率28kw，通過(guò)加熱爐升溫到70℃，不添加任何化學(xué)藥品，經(jīng)本發(fā)明工藝和裝置處理后出油含水率≤1.0％，出油含機(jī)械雜質(zhì)≤0.5％，達(dá)到油田外輸要求；出水含油42ppm，可以進(jìn)入油田采出水處理工藝，經(jīng)處理回注。每日產(chǎn)生污泥量0.56m³。

案例二、中國(guó)海上某fpso老化油處理對(duì)比

未采用本發(fā)明老化油處理工藝前采用如下老化油處理工藝（熱化學(xué)+離心工藝），工藝方法如圖3所示。

中國(guó)海上油田某fpso污油艙原樣油密度為0.947g/cm³，含水55％。老化油產(chǎn)生量在原油產(chǎn)量的3%以下時(shí)通過(guò)回?fù)饺氩沙鲆禾幚硐到y(tǒng)，循環(huán)處理，逐步減量。后來(lái)隨著采出液含水率提高，老化油的產(chǎn)生量不斷提升，逐漸大于原油產(chǎn)量的5%，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到15%，油田不得不單獨(dú)處理，選擇了熱化學(xué)+離心工藝處理，該工藝處理量5m³/h，運(yùn)行功率60kw。其過(guò)程為老化油經(jīng)螺桿泵提升到過(guò)濾器，去除油中大顆粒固體，然后通過(guò)加藥系統(tǒng)加入專用破乳劑500mg/l和凈水劑50mg/l，在由換熱器升溫到85~90℃，然后經(jīng)3500rpm臥式螺旋卸料離心機(jī)（功率30kw）離心進(jìn)行固液分離，出油含水率11.2%，進(jìn)入電脫水系統(tǒng)進(jìn)行二次處理，出水含油1260mg/l，由于出水含油太高且乳化嚴(yán)重，進(jìn)入生產(chǎn)水處理系統(tǒng)后造成生產(chǎn)水處理系統(tǒng)運(yùn)行癱瘓，出水不達(dá)標(biāo)，因而不得不重新回到污油艙，減量效果不明顯。

2016年12月采用本發(fā)明老乳油物理破乳脫水凈化處理工藝和裝置，處理量5m³/h，運(yùn)行功率28kw占地面積減少40%，提升泵、調(diào)質(zhì)罐、老乳化油物理破乳脫水凈化裝置，灰層處理器，離心機(jī)，防爆控制電源，安裝在13.0m×2.1m撬體上。日處理量120m³，通過(guò)換熱器升溫到80℃，不添加任何化學(xué)藥品，經(jīng)本發(fā)明工藝和裝置處理后出油含水率≤3.0％，達(dá)到油田外輸要求；出水含油46ppm，直接進(jìn)入油田采出水處理工藝，經(jīng)處理回注。每日產(chǎn)生污泥量0.83m³。老化油減量100%，解決了海上油田隱患，降低了運(yùn)行成本。

國(guó)內(nèi)油田多為老油田，大多數(shù)油田已進(jìn)入高含水期，保守估計(jì)產(chǎn)出液平均含水率高于80%。為了提高原油采出率，油田采用注水及添加聚合物、堿驅(qū)等技術(shù)，造成采出液乳化嚴(yán)重，地面集輸工藝不得不添加更多的化學(xué)藥品進(jìn)行油水分離，進(jìn)而產(chǎn)生的老化油產(chǎn)量不斷升高。目前，一般油田老化油產(chǎn)量為原油產(chǎn)量的5%以上，采用聚驅(qū)及堿驅(qū)的油田甚至達(dá)到15%。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2015年國(guó)內(nèi)共產(chǎn)原油約2.15×10⁴萬(wàn)噸，2016年國(guó)內(nèi)共產(chǎn)原油約為2×10⁴萬(wàn)噸，老化油就按照5%計(jì)，國(guó)內(nèi)共產(chǎn)老化油油約為1000萬(wàn)噸。按照目前國(guó)內(nèi)最普遍采用的熱化學(xué)+離心工藝處理，處理量5m³/h，運(yùn)行功率100kw，老化油最高加熱到85~90℃,破乳劑按500mg/l計(jì)，凈水劑按照50mg/l計(jì)，清洗劑按照20mg/l計(jì)，油田電費(fèi)按照0.7元/kw.h，破乳劑按照8000元/噸，凈水劑按照6500元/噸，清洗劑按照12000元/噸計(jì)，人員需要4人計(jì)，綜合費(fèi)用按80000元/人計(jì)，有效工作時(shí)間按8000h計(jì)，設(shè)備維護(hù)、離心機(jī)等主體設(shè)備的關(guān)鍵磨損件更換（磨損件2年壽命）費(fèi)用按照100萬(wàn)元/年計(jì)，噸液運(yùn)行成本為109.57元（不計(jì)加熱）。

采用本發(fā)明工藝和裝置，綜合壽命15年，處理量5m³/h，運(yùn)行功率28kw，老化油最高加熱到80℃,設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值守，不需要任何化學(xué)藥品，人員按1人計(jì)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用約50萬(wàn)元，噸液運(yùn)行成本為34.6元（不計(jì)加熱）。

國(guó)內(nèi)老化油按2016年約為1000萬(wàn)噸計(jì)，若全部采用本發(fā)明工藝和裝置，國(guó)內(nèi)油田每年節(jié)省費(fèi)用約為74.97億元，效益非常巨大。