气体通过纤维聚结模块的数值模拟研究

采用数值模拟的研究方法,利用Fluent软件,针对不同气速下的纤维聚结过程进行模拟研究,进而分析入口流速对其压力场和速度场影响的分布规律。发现在气体通过纤维聚结的过程中,纤维床层的压力场由入口至出口其数值缓慢降低,速度场呈现对称分布的趋势,且气体在通过纤维层时有明显的加速现象,气体在通过纤维层的间隙时速度最大。研究结论为聚结纤维模块的设计提供了科学的参考依据。

新型纤维聚结污水除油技术实验及应用研究

针对海上油气田开采及化工生产过程中会产生大量的含油污水,且随着油田的开采进入后期及原油处理过程中温度变化导致污水乳化程度增加,造成现阶段的除油难度增和待处理水量的剧增的问题,以实验研究为基础,介绍了一种新型纤维聚结除油技术在石油石化领域的多个工程开发及成功应用的过程,在处理不同工况条件下水质时,虽然处理效果各不相同,但总体除油率均在80%以上。该技术在污水除油领域具有良好操作弹性、压降低和快速高效等特点,可为行业内解决同类问题提供了更好的选择。

氢氟酸与烷基化油快速分离

氢氟酸(HF)烷基化是烷基苯生产的主流工艺,酸烃分离器是该工艺的关键设备之一,由于HF催化剂的高腐蚀性、高危险性,至今仍沿袭大罐沉降的分离方法,导致反应流出物停留时间长、HF储量巨大,给烷基苯装置带来巨大的安环风险。工艺介质的特殊性造成国内外对该体系快速分离的研究处于空白,本文创新开发了适用于HF和烷基化油快速分离的聚结分离器,开展了中试试验,分离器油相出口酸含量(≤0.2%)及酸相出口循环酸浓度(≥98.5%)满足工艺指标,酸烃分离速率可提高约2倍,分离器容积及HF储量缩减2/3以上,同时针对该反应体系的乳化现象,试验测算了乳化液产率及消减速率,解决了分离器内酸、烃、乳化层的多层界位分布状况不明晰的难题,对涉及HF催化工艺的升级改造具有普遍参考价值。

加氢原料煤焦油脱水除盐预处理工艺优化限值

原料煤焦油的脱水除盐预处理是保障后续加氢反应持久运行及装置安全的关键,而煤焦油的特殊物性及复杂组成导致当前预处理系统普遍存在效果差、调控困难的问题。以某大型煤焦油加氢装置预处理流程为基础,本文研究了预处理装置的脱水效果、除盐效果两个关键因素,首先分析了非热物理分离的脱水和除盐限值,进一步通过纤维聚结器与强化沉降器组合的中试测试,获得了聚结沉降分离限值、洗盐器级数和注水量的影响规律,在注水量6%、洗盐器三级串联、纤维聚结表观流速0.003m/s、沉降停留时间60min以上的最优条件下,煤焦油含水量降为3.1%、含盐量降为2.81mg/kg,均接近理论分离极限,为预处理装置的工艺设计及操作优化提供了新思路。

高效油田采出液预分水处理技术研究

采用“油水预分离+纤维聚结除油+斜板除悬浮物”三段式工艺集成开发了高效油田采出液预分水处理技术,重点考察了不同处理条件下该技术的污水处理效果。结果表明,本技术具有良好的运行稳定性及抗波动性。添加10ppm预分水剂,采用两级纤维聚结处理,不使用污水除悬器时,能将水中含油降低至10mg/L以下,悬浮物降至10mg/L以下。

海上平台生产水处理的工业侧线试验研究

设计了组合纤维聚结(CFC)油水分离器、自适应微气浮旋流除油(AMFD)高效分离器2型油水分离设备,并在南海某平台进行了为期36 d的工业侧线试验,以验证新型油水分离技术针对海上平台生产水的处理效果。试验结果表明:CFC油水分离器设备入口平均含油341.03 mg/L,出口平均含油9.43 mg/L,平均分离效率97.2%,且可取消化学破乳剂的使用,除油效率高、设备体积小,可用于替代“水力旋流器+撇油罐”,具备向各类有生产处理需求的海上油田平台进行推广应用的价值;AMFD高效分离器与生产分离器串联,当流量小于5 m3/h时,进口平均含油364.4 mg/L,出口平均含油19.0 mg/L,平均分离效率94.4%,通过重力沉降法计算得出AMFD高效分离器和生产分离器出口水相油滴的中位粒径分别为13.0μm和14.5μm,即AMFD高效分离器对于分散油分离效果较好,可应用于油水快速粗分离。

气田开发后期高乳化生产水处理工艺研究与应用

气田开发后期,随着气井开采压力的下降,高乳化生产水处理成了各个气田通用的难题。气田降压,气体流速加快,对水中小油滴的剪切加剧,导致生产水直接在管道中就产生乳化,且水中含有的乳化油滴粒径较小,对于这种介于乳化态和溶解态的高乳化生产水,一些常规分离技术无法满足处理工艺要求。对此,相关研发团队开发了NCT型高效深度除油技术装备,首次将NCT(CFC)技术暨改性纤维聚结除乳化油技术引入国内海洋石油平台。该技术采用亲疏水纤维组合编织的方式,利用纤维的亲疏水极性将乳化油滴进行物理破乳分离,将游离态、分散态及乳化态的油滴通过分级分步的方法进行快速高效分离,成功解决气田开发后期高乳化生产水处理难题。

环己酮装置碱液分离系统技术改造

针对环己酮生产装置碱液分离系统分离效果较差的现状,通过侧线试验考察了聚结纤维填料对环己烷氧化液的分离效果,以及二洗洗水分离器添加聚结纤维填料后的工业应用效果。结果表明:聚结纤维填料能显著提高碱液分离效果,当侧线试验装置入口流量小于150 L/h时,碱液分离效果比环己酮装置采用"旋液分离+聚结分离"效果更好;在二洗洗水分离器中添加三层聚结纤维填料进行工业化应用,进入烷一塔的有机相中Na+含量下降到0.2μg/mg,再沸器压力降至0.53 MPa,再沸器加水清洗频次下降至每3日1次,洗水总量由1.80 t/h降低至0.65 t/h,聚结器滤芯更换周期延长至7个月以上,环己酮装置物耗减少50 t/a。

烷基化中离子液体与烃分离的实验研究

针对离子液体烷基化反应流出物中的离子液体-烃乳化液体系,选用高效聚结纤维填料进行离子液体与烃分离实验,考察了离子液体对纤维材料的润湿性,并重点研究了采用聚结分离方法时,烷基化过程中离子液体与烃分离装置的防堵能力以及分离效果。实验结果表明,离子液体对改性纤维有较好的润湿性,该纤维填料聚结器防堵能力强且分离效果好。