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炼厂污油的处理一直是困扰企业环保和经济效益的重大问题，及时回收与回炼污油，对于节约能源、降低安全和环境隐患具有重要意义，尤其在国际原油价格急剧上涨的今天，会产生极大的经济效益。 污油有效回炼，其含水率必须低于10％，而炼厂的污油来源广泛、性质复杂、乳化严重，含水量高，一般在10％～80％之间，加热粗沉降、电脱水等常规的方法无法满足生产要求。而国内外研究表明，超声波破乳是一种高效、低能耗的新型污油脱水方法。 本文设计一套炼厂污油超声破乳脱水工艺流程，开发出4.7m3污油超声破乳设备，并在扬子石化炼厂现场进行了工业化应用研究。 采用连续和脉冲双频超声(20kHz、40kHz)技术，在驻波声场中，分别处理炼厂中质污油、重质污油、和超重质污油，通过单因素和正交实验获得处理各种污油的最佳工艺条件。 在连续超声作用下，主要考察了超声输出电压对污油脱水的影响，实验结果表明连续超声处理将重质污油、中质污油含水率降至15％左右，但达不到含水率小于10％的要求;处理超重质污油，脱后含水率在50％以上，效果不理想。 在脉冲超声作用下，主要考察了超声输出电压、脉宽、周期、流速（超声辐照时间）对污油脱水的影响，实验结果表明:脉冲超声处理重质污油，最佳工艺条件为:超声双频20kHz、40kHz，超声输出电压分别为150V、225V，脉宽15ms、脉冲周期85ms、流速40t/h、温度60℃、沉降时间为3天，重质污油脱后含水率为2.13％;脉冲超声处理中质污油，最佳工艺条件为:20kHz、40kHz超声输出电压分别为175V、250V，脉宽15ms、脉冲周期85ms、流速30t/h、温度60℃、沉降时间为3天，重质污油脱后含水率5.92％;脉冲超声处理超重质污油，脱后含水率也在50％以上，效果不理想。 本文还采用脉冲超声与破乳剂协同作用处理超重质污油，实验结果可将超重质污油含水率降至9.28％，同时破乳剂用量减少至破乳剂单独处理时的1/10，沉降时间缩短了1/3，极大的节约了处理成本。 本文还通过显微镜观察超声作用前后重质污油中水滴粒径的变化，从微观上考察超声凝聚破乳的作用，实验结果显示连续超声和脉冲超声均能促使重质污油中的水滴凝聚变大，连续超声作用将水滴平均粒径由41～48μm增大为49～69μm，而脉冲超声作用则将水滴平均粒径增大到78～119μm，说明脉冲超声的凝聚和脱水作用明显高于连续超声作用。当脉冲超声处理重质污油后，重质污油粘度下降20％～22％;油水界面张力下降6.32％～12.89％。 最后通过经济效益分析，按处理60000吨污油计算，超声处理比加热沉降处理节省1.85元/吨的处理费用，比超声/破乳剂协同处理节省0.44元/吨。