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原油萃取氣提水中的酚

論文類(lèi)型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 1999-08-01
來(lái)源 《中國(guó)給水排水》1999年第8期
作者 汪涌,閆光緒,馬學(xué)良,孫鐵珩
摘要 汪涌 (沈陽(yáng)特種環(huán)保設(shè)備制造股份有限公司) 閆光緒馬學(xué)良(撫順石油學(xué)院環(huán)境工程研究所) 孫鐵珩 (中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所) 　　渣油催化裂化裝置產(chǎn)生的含硫污水經(jīng)汽提后雖脫除了大部分的硫、氮化合物，但仍含有較高濃度的酚類(lèi)物質(zhì)直接排入污水處理廠，其酚負(fù)荷約占全廠進(jìn)水總酚的一半以上， ...

汪涌 (沈陽(yáng)特種環(huán)保設(shè)備制造股份有限公司)
閆光緒馬學(xué)良(撫順石油學(xué)院環(huán)境工程研究所)
孫鐵珩 (中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所)

　　渣油催化裂化裝置產(chǎn)生的含硫污水經(jīng)汽提后雖脫除了大部分的硫、氮化合物，但仍含有較高濃度的酚類(lèi)物質(zhì)直接排入污水處理廠，其酚負(fù)荷約占全廠進(jìn)水總酚的一半以上，極易造成對(duì)生物處理設(shè)施的沖擊，導(dǎo)致活性污泥惡化，嚴(yán)重影響總排污水綜合合格率。因此，在汽提水進(jìn)入污水廠前進(jìn)行有效的預(yù)脫酚處理是解決酚負(fù)荷沖擊的關(guān)鍵。作者在對(duì)煉油裝置充分調(diào)研的基礎(chǔ)上［1］，結(jié)合含酚廢水的處理方法［2］，研究了原油對(duì)汽提水中酚等有機(jī)物的萃取性能，為汽提水回用于電脫鹽工序提供了理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)和分析方法

1.1 試驗(yàn)樣品
　　試驗(yàn)原油(歡喜嶺原油)和汽提水均取自遼河油田石化總廠。
1.2 試驗(yàn)方法
　　在95 ℃恒溫箱中，將汽提水置于分液漏斗中，按一定比例(體積比)加入原油，振蕩一定時(shí)間，靜置分層，取下層萃余液—水相測(cè)定其揮發(fā)酚濃度及COD。
1.3 分析方法
　　揮發(fā)酚采用溴化滴定法測(cè)定；COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定[3]。

2　結(jié)果與討論

2.1　水質(zhì)分析?
　　試驗(yàn)所取水樣是遼河油田石油勘探局石化總廠汽提水，其水質(zhì)分析結(jié)果如表1所示。汽提水中的揮發(fā)酚平均為373 mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出污水處理廠的進(jìn)水揮發(fā)酚(平均為31 mg/L)。?
　　按揮發(fā)酚總量估算，汽提水中的酚含量約占全廠進(jìn)水總酚的60%；COD略高于污水處理廠進(jìn)水的平均值。

表1 汽提水水質(zhì)分析結(jié)果
水樣號(hào) pH CODcr(mg/L) 揮發(fā)酚(mg/L) 氨氮(mg/L) 硫化物(mg/L)
1 6.59 703 267.29 42.42 3.94
2 6.68 766 493.42 35.70 1.28
3 6.99 958 323.68 38.36 1.26
4 7.05 581 227.82 39.20 1.38
5 7.53 706 694.55 12.60 0.96
6 7.06 754 344.92 28.08 1.60
7 6.74 863 378.76 24.36 5.45
8 7.01 553 257.51 28.70 8.34
平均值 6.96 736 373.49 31.18 3.03

2.2 萃取平衡時(shí)間的確定
　　 取水樣2與原油以1∶1體積比混合，令其充分接觸，酚即從汽提水中向萃取劑--原油轉(zhuǎn)移，最后兩相間達(dá)到平衡，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 萃取平衡時(shí)間試驗(yàn)數(shù)據(jù)
萃取時(shí)間（min） 水中酚濃度（mg/L） 去除率（%）
0 493.42 0.00
5 308.29 37.52
10 231.61 53.06
15 183.06 62.90
20 155.92 68.40
25 156.27 68.33
30 155.38 65.51
40 156.07 68.37

　　在振蕩20 min后，水中酚的濃度不再發(fā)生變化，兩相間達(dá)到平衡，單位時(shí)間內(nèi)酚從汽提水中向原油擴(kuò)散的分子數(shù)等于它從原油向汽提水?dāng)U散的分子數(shù)，即萃取平衡時(shí)間為20 min。試驗(yàn)所確定的平衡時(shí)間與電脫鹽工序?qū)嶋H操作條件相符。
2.3 原油對(duì)汽提水中酚的萃取效果
　　 用原油作萃取劑，按不同的體積比對(duì)水樣2的萃取試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 原油對(duì)汽提水中酚的萃取試驗(yàn)結(jié)果
原油：汽提水（體積比） 酚含量（mg/L） 去除率（%）
0：1.0 493.42 0
0.8:1.0 168.90 65.77
1.0:1.0 155.92 68.40
1.2:1.0 150.15 69.57
1.4:1.0 125.23 74.62
1.6:1.0 102.53 79.22
2.0:1.0 69.57 85.90
3.0:1.0 33.85 93.14
4.0:1.0 22.89 95.36
5.0:1.0 乳化 　

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，原油對(duì)汽提水中的酚具有很好的萃取效果，萃余相中酚含量明顯降低。當(dāng)原油與汽提水的體積比為5∶1時(shí)出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，這是由試驗(yàn)條件造成的，若置于高壓電場(chǎng)下(如電脫鹽罐)則不存在該問(wèn)題。對(duì)于煉油廠電脫鹽裝置，原油與注水的比例(體積比)近20∶1，若將汽提水回用于電脫鹽，將有95%的酚被原油萃取下來(lái)，進(jìn)一步成為二次加工的原料，在二次加工中被氧化成有利于油品安定性的酚醚穩(wěn)定物質(zhì)。而汽提水經(jīng)原油萃取后(電脫鹽排水)，酚含量降至進(jìn)污水處理廠容許的范圍，將不再造成生化處理設(shè)施的酚負(fù)荷沖擊，為污水處理裝置正常運(yùn)行提供了可靠保證。
2.4 原油對(duì)汽提水中COD的萃取效果
　　 試驗(yàn)方法同上，測(cè)定萃余相的COD值列于表4。?
汽提水經(jīng)原油萃取后，COD亦明顯下降。這一結(jié)果說(shuō)明，汽提水經(jīng)原油萃取后，其酚含量及COD均得到了顯著降低，對(duì)改善污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)是有利的。

表4 原油對(duì)汽提水中COD的萃取試驗(yàn)結(jié)果
原油：汽提水（體積比） COD（mg/L) 去除率（%）
0:1.0 766.00 0
0.8:1.0 544.47 28.92
1.0:1.0 501.27 34.56
1.2:1.0 489.32 36.12
1.4:1.0 474.53 38.05
1.6:1.0 451.94 41.00
2.0:1.0 440.45 42.60
3.0:1.0 420.15 45.15
4.0:1.0 408.89 46.61
5.0:1.0 乳化 　

3 結(jié)論?

　　采用原油作萃取劑對(duì)催化裂化汽提水進(jìn)行萃取，可明顯降低凈化水中的酚含量及COD，顯著改善污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)，其操作條件符合電脫鹽工藝要求。

參考文獻(xiàn)

　　1 劉仕永.污水回用的探討.石油化工環(huán)境保護(hù)，1995；(3)：13?
　　2 國(guó)家環(huán)保局.石油石化工業(yè)廢水治理.中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1992?
　　3 國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法.中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1994

　　作者通訊處：汪涌 110011 沈陽(yáng)市沈河區(qū)熱鬧路118號(hào) 沈陽(yáng)特種環(huán)保設(shè)備制造股份有限公司?
　　電　　話：(024)24801450

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