近年來，隨著原油的持續開采，油品逐漸劣質化，造成開采和煉制過程中產生大量的污油。油田中采油井口酸化作業可以達到增加原油開采量的目的，但在開采過程中會產生大量乳化嚴重的返排液，另外，油田生產水系統運行過程中會刮下一定量的重質油浮渣。返排液和重質油浮渣當作污油，集中回收進罐或入艙。原油輸送到煉廠原油儲罐沉降后，原油中水、固渣和一部分重組分等會沉于罐底。經多次原油轉運、沉降后，原油儲罐需進行清罐，形成清罐污油。原油加工過程中，一部分油品物料中含有大量細小懸浮顆粒，沉降分離后不能將其除去，造成部分油品不能正常煉制，只能長期存儲于罐中適時摻煉，這部分物料通常也被當作污油處理。另外，污水處理廠經格柵回收的污油，以及氣浮凈化過程中形成的浮渣，通常也會作為污油收集進罐。

目前，油田中污油的處理方法主要是將污油收集，通過熱沉降回收上層好油，摻到較好原油中一起外輸，逐步實現污油的減量化，但不能徹底處理污油。另外，沉降后的下層污油性質更差，更難以處理，而且摻加了污油后的外送原油，品質可能會受其影響。由于污油中水和固體雜質較多，油品性質差，不能直接回煉，煉廠主要通過摻煉常減壓和延遲焦化裝置，對污油進行回煉處理。然而，污油通過常減壓摻煉，會造成電脫鹽裝置運行波動，電流升高，電場不穩，甚至跳閘等，還會使外排切水帶油嚴重，污水處理過程中產生更多的污油。如果污油通過焦化裝置回煉，雖然能實現污油的減量化，但在裝置放空塔中易發生管線沖刷腐蝕，不利于裝置的長周期平穩運行。

另外，若污油產出量高于回煉量時，上下游各套裝置的安全、穩定運行受到極大威脅，尤其是給污水處理廠的正常運行帶來巨大壓力。因此，無論是油田還是煉廠，如何高效、徹底地解決污油去向問題，是保障裝置正常、平穩運行的關鍵環節。

1 污油性質特點

污油成分復雜，且來源不同的污油成分也有一定的差異，通常污油主要由石油烴類、水、金屬無機鹽、細砂和黏土礦物等組成。另外，污油中還含有大量的化學藥劑，包括在采油過程中加入的殺菌劑、阻垢劑和緩蝕劑，采出液進船艙或儲罐前為提高油水分離效率加入的破乳劑，污水處理過程中加入的有機和無機絮凝劑等。這些化學藥劑大部分會流向污油中，這也是污油乳化嚴重、性質復雜的主要原因。特別是一些無機鹽的存在，如金屬硫酸鹽、膠態硫化亞鐵粉粒、二氧化硅和鋁硅酸鹽等，是導致污油難以凈化處理的重要因素。

2 污油凈化處理難點

污油凈化處理主要是脫除污油中的水和固渣，然而污油重組分膠質、瀝青質含量高，重組分與懸浮固渣共同作用下，污油乳化嚴重，難以破乳發生油水分離。另外，油田和煉廠在收集污油時，為避免占用更多的儲罐，降低運行成本，通常會將各來源的污油集中存儲。由于污油摻煉量較小，大部分物料只能長時間放置沉降。這種處理方式造成了污油性質變得更加復雜，不同罐位污油性質差別巨大，使處理難度進一步放大。基于此，污油凈化處理技術已不僅僅是指傳統意義上乳化嚴重老化油的破乳，還應兼具高水含量和懸浮物含油黑水的凈化處理，高固含量低油分含油污泥的凈化除油，以及含有大量懸浮顆粒油品的脫固、脫雜等。不同煉廠對污油凈化處理的標準也不同，通常為水和固渣質量分數均≤5%；即可與原油或其他油品進行摻煉。

3 污油凈化處理技術

由于污油中水和固渣的存在，限制了污油外輸或回煉加工量，因此對污油凈化處理，脫除其中的水和固渣是解決污油去向問題的前提和關鍵。目前，針對乳化較為嚴重的污油，凈化處理技術主要有熱沉降、離心分離、過濾以及超聲波等。

3.1 熱沉降法

熱沉降法是將污油和破乳劑一同輸送至船艙或儲罐，加熱60～80℃條件下保溫，通過破乳劑降低油水界面薄膜的表面張力，破壞污油中乳狀液的穩定性，經自然沉降發生油水分離。該方法可適用于較大規模污油的凈化處理，特別適用在油田或煉廠倒罐過程中。污油熱沉降過程中，破乳劑是影響油水分離效果的主要因素。選擇合適的破乳劑可使污油較快發生油水分離，實現破乳脫水凈化處理的目的。

熱沉降法具有工藝簡單、成本低、見效快等優點，同時也存在一些不足。首先，受制于破乳劑破乳效果，熱沉降法不能將污油全部進行油水分離，而剩下的頑固污油更加難以處理；其次，破乳劑使用不當會增強污油乳化，變為乳化劑而加劇污油處理難度；另外，破乳劑價格昂貴，污油處理費用較高。

3.2 離心分離法

離心分離法是通過離心機，快速、高效將污油中的水和固渣脫除的技術。工業上主要利用臥螺離心機脫除污油中的固渣，濾液通過油水分離后獲得合格污油。近年來興起的三相離心機可通過強大離心力作用下，將不同比重的介質在離心機內分層并在相應出口排出，實現油-水-固三相分離。

目前，離心分離法已經成為污油凈化處理過程中重要的環節，運行效率高，分離效果明顯，但仍存在一些問題。例如，由于污油中膠質和瀝青質含量較高，很容易粘附于離心機轉鼓，導致離心機分離效率降低，甚至發生堵塞現象，污油性質經常發生變化，離心機須及時調整運行參數以維持出料正常。另外，由于離心機運行過程中轉速較高，污油性質較差，導致離心機轉軸負荷壓力較大，易發生故障而停機，從而影響正常的工業生產。

3.3 超聲波法

超聲波法是基于超聲波作用機理，促進性質不同的流體介質發生移動，使污油中的水離子不斷向波腹或波節運動，發生碰撞并逐漸聚結生成直徑較大的水滴。重力作用下，水滴聚集發生沉降和油水分離，從而達到污油凈化的目的。超聲波法凈化處理污油同樣要與破乳劑聯合使用，可以進一步提高污油的脫水效率。

超聲波對化學破乳脫水有較明顯的促進作用，同等條件下（如相同的破乳劑種類、用量和相同溫度等），污油脫水率可提高2～3倍，相比較熱沉降法具有顯著優勢。不過超聲波法凈化處理污油的缺點是聲強過大，輻照時間過長，該過程可能會造成污油的二次乳化，操作條件不易掌控。

3.4 過濾法

過濾法是采用多孔裝置對污油進行過濾，以脫除污油中的固渣和懸浮物，采用專門濾料還可以直接實現油水分離，實現污油的凈化回收。較為常見的過濾器通常用來過濾污油中較大固體，作為凈化處理的 道工序，同時也起到保護后續設備，避免經常發生堵塞的作用。對于一些含有大量懸浮顆粒油品的脫固、脫雜處理的過濾裝置，通常采用逐級精密過濾的流程。經過多級過濾后的污油中的各類雜質被濾除，達到凈化處理效果。

污油通過過濾法凈化處理具有成本低、耗能小以及污油凈化徹底等優點，不過存在的問題是過濾床容易發生堵塞，不易清理，只能通過反沖洗方法或拆卸清洗。因此，過濾法不適用于固含量較高、黏稠、較大規模的污油凈化。

4 污油凈化處理發展趨勢

鑒于污油原料性質復雜，油田或煉廠對于凈化后物料要求的提高，以及國際油價波動等不可預知因素的影響下，污油凈化處理技術逐漸向處理全面、快速、高效、可移動的集約化方向發展。在該發展方向的指引下，污油凈化處理設備必須具備組合式、集成式和撬裝式等特點。

4.1 組合式

由于污油性質復雜多變，任何單獨技術方法很難應對，因此各種污油凈化技術進行組合是發展的一大趨勢。例如，中海油某煉廠污水處理場為處理重劣質污油和電脫鹽黑水，采用過濾、離心分離和膜強化傳質技術組合工藝，處理后污油水和固渣質量分數均小于5%，各項指標滿足常減壓裝置摻煉要求。

該組合工藝中，膜強化傳質技術是一種新型傳質技術，該技術是以纖維液膜接觸器和高效油水分離器為核心，結合配套使用相關助劑，油相在膜接觸器內與注水充分接觸、傳質，打破污油中穩定存在的油-水兩相（或油-水-固三相）“包裹”結構和相互作用力。油中固體雜質分散到水相中，和水一并被纖維絲捕獲。含固液膜沿著纖維絲運動，不斷聚結形成較大液滴后，重力作用下脫落，在油水分離器中沉降，完成油水分離以及固體雜質的脫除。

4.2 集成式

為適應新時代油田和煉化企業的環保要求，污油凈化處理技術不僅僅是污油的脫水、脫固凈化處理，通常還包含污油凈化處理過程中產生廢水、廢氣和廢渣等的集成處理技術。例如，中海油某煉廠罐區須對清罐污油進行凈化處理，由于罐區沒有尾氣吸收管線和污水處理裝置，為使各輸出物料達標，建立了一套包含污油、廢水和廢氣凈化處理的工業裝置。

集成式工業裝置適用于現場具有一定空間規模，各組成單元凈化處理工藝簡單、易操作。而對于一些對場地受限的條件下，還需要對裝置進一步優化，實現裝置模塊化、撬裝式可移動化特點。

4.3 撬裝式

油田和煉廠中污油一般存放于現場船艙或罐區，周邊多余空間有限，而且污油的產生并不是一個連續穩定的過程，凈化處理裝置存在間歇性開停工可能。因此，為降低污油凈化處理成本，提高裝置的適用性和工作效率，撬裝式污油凈化處理技術發展迅速，撬裝裝置設備逐漸被認可。例如，中石化某煉廠罐區存量8000m3左右清罐污油，由于無法回煉只能長時間存于罐中，造成罐體腐蝕，帶來安全隱患。考慮現場空間有限和裝置加工成本，不能構建固定式污油凈化處理裝置，選用某科技公司的清罐污油凈化處理撬裝裝置。目前，污油凈化處理已近尾聲，裝置運行正常，凈化后污油中水和固渣質量分數均小于2%，外排污水中油質量濃度小于200mg/L。

撬裝式裝置具有占用空間小、可移動重復使用以及綜合成本低等優點，這就對于凈化技術的要求更高效，所選設備體積更小，對于裝置的設計、管線走向以及操作便捷性上要求更高。因此，撬裝式裝置的構建只有基于高效的污油凈化處理技術以及 的設計和空間布局條件下，才能發揮自身優勢。

5 結束語

污油凈化處理已成為油田或煉廠生產過程中，保障裝置正常運行的重要環節。而凈化處理的污油已不僅僅是指乳化嚴重的老化油，還包括高水含量和懸浮物的含油黑水，高固含量低油分含油污泥以及含大量懸浮顆粒劣質油品。為適應各類油品，污油凈化處理技術由傳統單一的熱沉降、離心和過濾等，逐漸發展為各種凈化技術的組合，以及不同物料凈化處理技術的集成，并向更具適用性的撬裝模式發展。另外，為進一步提高污油凈化效率，一方面須要對原油開采和煉制過程加強管控，降低污油產生量，并加大污油凈化處理裝置在油田上的應用，在源頭上減少污油的產生。另一方面須開發功能更全面、快速、高效以及成本更低的污油凈化處理技術和設備。