引言

炼油厂冷却循环水系统是保障生产装置稳定运行的关键环节，其水质直接影响换热效率、设备寿命及能耗水平。然而，循环水在运行过程中易受油类污染，主要源于工艺物料泄漏、设备腐蚀及微生物滋生等。油类污染物（包括浮油、分散油和乳化油）不仅降低换热效率，还可能形成生物粘泥，加剧腐蚀，导致非计划停机。传统过滤技术存在反洗频次高、效率低等问题，难以应对高浓度油污冲击。本文基于先进的水处理技术，重点介绍压力式聚结除油器在炼厂循环水处理中的创新应用，该技术通过粗粒化与浅池分离原理，实现高效油水分离，为循环水系统长效稳定运行提供可靠保障。

一、炼厂循环水污染挑战与处理需求

炼厂循环水系统多采用密闭式或敞开式设计，其中密闭式系统虽理论上水量损失少，但实际运行中仍面临多重污染风险：

油类侵入：换热器泄漏、检修失误等导致油品（如原油、柴油）混入循环水，浓度可达2000 mg/L以上，形成溶解油、乳化油等多相态污染物。

微生物滋生：厌氧菌（如硫酸盐还原菌）在死角繁殖，产生硫化氢等腐蚀性物质，加速管道腐蚀。

悬浮物积累：腐蚀产物（如氧化铁）及泥沙沉积，降低水流速率，增加能耗。

这些污染物协同作用，导致系统效率下降、维护成本攀升。尤其油类污染物易附着设备表面，形成隔热层，使换热器传热系数下降30%以上。因此，开发高效、稳定的除油技术成为炼厂水处理的核心需求。压力式聚结除油器通过物理分离方式，无需化学药剂，即可实现油类深度去除，契合绿色循环经济理念。

二、压力式聚结除油器技术原理与设计创新

压力式聚结除油器是一种集成旋流离心、粗粒化聚结与浅池分离的高效设备，其核心技术基于斯托克斯定律和流体动力学优化：

粗粒化效应：采用专利填料（比表面积≥350 m²/m³），通过表面能差异促使微米级油滴碰撞聚并，粒径从<30 μm增至毫米级，加速浮升分离。

浅池分离原理：优化流道设计，延长油滴停留时间，在重力作用下实现油水快速分层。

CFD流场优化：通过计算流体动力学模拟，消除短路流、涡流，确保层流状态，分离效率提升20%以上。

设备结构包括入口旋流装置、聚结填料区、集油包及反冲系统。入口旋流单元通过离心力预分离大颗粒油滴，减轻下游负荷；聚结填料采用316L不锈钢材质，抗腐蚀且寿命长达5年以上；集油包配备界面仪，实现污油自动排放。这种设计使设备在进口油浓度≤2000 mg/L时，出水油浓度可稳定降至≤100 mg/L，去除率超95%。

三、工艺流程与系统集成 

针对炼厂循环水特点，压力式聚结除油系统采用四级处理单元，实现全程密闭自动化运行：

进水预处理：循环水带压进入除油器。入口旋流装置初步分离>50%的分散油。

聚结分离：水流经高效填料层，油滴聚并后浮升至集油包。填料区设计流速≤10 m/h，确保充分接触时间。

污油回收：集油包内污油（含水率≤10%）通过界面仪控制自动排放至收集罐，经提升泵外送处理。

反冲洗机制：每月启动一次反洗，采用系统自身循环水，无需外部水源，反洗污水自压排入排污系统。

系统集成PLC控制，实时监控压力、流量、油水界面等参数，异常状态自动报警。

四、技术优势与创新亮点

相比传统石英砂过滤器或气浮工艺，压力式聚结除油器具备显著优势：

高效节能：单台处理量可达500 m³/h，同时动设备、配套设施少，较传统技术节电30%。

占地紧凑：模块化撬装设计，适用于场地受限的炼厂。

长周期运行：填料寿命>5年，反洗周期延长至30天，维护成本降低。

全自动化：通过DCS/PLC系统实现一键启停，无需人工干预，减少操作风险。

创新点在于融合旋流预分离与聚结放大技术，攻克了乳化油处理难题。设备内部采用“双向流”设计，油滴去除率对粒径分布不敏感，即使对<10 μm的乳化油仍具90%以上去除效果。