Декантерная центрифуга для обезвоживания нефтешлама

Декантерная центрифуга для обезвоживания нефтешлама

Нефтешлам образуется при очистке резервуаров, обращении с нефтью, буровых работах и очистке нефтепромысловых сточных вод. Обычно это сложная смесь нефти, воды, мелких твердых частиц, песка и остатков реагентов, а не однородный осадок. Материалы различного происхождения могут сильно отличаться по содержанию воды и нефти, размеру частиц, вязкости и устойчивости эмульсии. Поэтому оборудование следует выбирать по фактическим данным о материале.

Основная цель обезвоживания и сокращения объема заключается в уменьшении количества влажного нефтешлама, направляемого на транспортирование или дальнейшую обработку, при возможности возврата жидкой или нефтяной фазы. Декантерная центрифуга обеспечивает непрерывную подачу, непрерывный вывод твердой фазы и центробежное разделение, поэтому может использоваться на стадии подготовки нефтешлама и разделения твердой и жидкой фаз. Однако центрифуга не является универсальным самостоятельным решением. Результат зависит от свойств сырья, предварительной обработки, дифференциальной скорости, глубины жидкостного слоя, реагентной подготовки и согласования с последующим разделением нефти и воды.

Роль декантерной центрифуги в технологической схеме

Усреднение и подготовка сырья

Перед подачей в центрифугу нефтешлам может проходить прием, грубое просеивание, перемешивание, усреднение, нагрев и кондиционирование. Вязкий, устойчиво эмульгированный или содержащий крупный мусор материал требует подготовки для улучшения перекачивания, предотвращения засорения и стабилизации подачи. Тепловая промывка, деэмульсация и флокуляция выбираются по результатам анализа образцов и лабораторных или пилотных испытаний, а не по фиксированной универсальной рецептуре.

Непрерывное разделение твердой и жидкой фаз

Внутри вращающегося ротора центробежная сила перемещает твердые частицы к стенке барабана. Шнек транспортирует осевшую твердую фазу к разгрузке, а жидкость выходит через жидкостной патрубок. Дифференциальная скорость, расход подачи, глубина жидкостного слоя и условия реагентной обработки регулируются для поиска баланса между влажностью осадка, прозрачностью жидкой фазы, производительностью и энергопотреблением.

Двухфазная или трехфазная схема

Если основная задача заключается в удалении твердых частиц и получении более чистой жидкости, может применяться двухфазная декантерная центрифуга для разделения твердой и жидкой фаз. Если жидкость содержит нефть и воду с разной плотностью и их необходимо разделить, используют трехфазную декантерную центрифугу или комбинируют двухфазную центрифугу с дисковым сепаратором либо другим аппаратом разделения нефти и воды. В материалах ANDRITZ трехфазная схема описана для одновременного разделения твердой фазы и двух жидкостей различной плотности. Поэтому конфигурация определяется фазовым составом сырья и целью возврата продуктов.

Что учитывать при выборе системы обезвоживания нефтешлама

Во-первых, необходимо исследовать сырье: содержание воды и нефти, концентрацию твердых веществ, гранулометрический состав, вязкость, температуру, устойчивость эмульсии и коррозионную активность. При изменчивом источнике нефтешлама следует анализировать несколько образцов.

Во-вторых, нужно определить дальнейшее обращение с каждым потоком. Назначение нефтяной, водной и твердой фаз влияет на требуемую степень разделения, необходимость промывки осадка, выбор трехфазного оборудования и последующее хранение. Цели должны быть выражены измеримыми показателями, а не общими заявлениями о полном обезвреживании или полном извлечении.

В-третьих, следует проверить износ, коррозию и безопасность. Песок и твердые частицы изнашивают барабан и шнек, а соли и реагенты могут вызывать коррозию. Материалы изготовления, защиту от износа, уплотнения, подшипники, защиту по моменту и требования к взрывоопасной зоне необходимо подтвердить в проекте. При возможном наличии горючих газов применимую конфигурацию должны определить специалисты по безопасности и электрике площадки.

В-четвертых, важны автоматизация и обслуживание. Необходимо контролировать дифференциальную скорость, подачу, момент, вибрацию, температуру и уровни. При отклонениях нагрузку следует снизить и выполнить проверку. Регламентное обслуживание включает осмотр изнашиваемых деталей, витков шнека, уплотнений, системы смазки, разгрузки твердой фазы и промывки. Стабильная подготовка сырья, непрерывный вывод осадка и правильная очистка снижают риск засорения и внеплановых остановок.

Пример гибкой технологической линии

Технологическая линия обработки нефтешлама может включать прием и хранение, грубое просеивание, нагрев и кондиционирование, смешение с реагентами, разделение твердой и жидкой фаз в декантерной центрифуге, тонкое разделение нефти и воды и дальнейшее обращение с твердой фазой. Описание системы GN показывает сочетание нагрева и кондиционирования, грубого просеивания, центробежного разделения и последующего трехфазного разделения. Фактическая схема должна подтверждаться анализом нефтешлама и требованиями к качеству продуктов.

Если система ориентирована на уменьшение объема влажного нефтешлама, возврат полезных жидких фаз, снижение риска засорения и непрерывную работу, декантерная центрифуга может стать важным элементом системы обработки нефтешлама. Компетентный поставщик должен сопровождать проект от анализа образцов и выбора схемы до комплектации и пусконаладки, четко отделяя результаты испытаний, проектные цели и фактические эксплуатационные данные.