尽管美国许多炼油厂都是在国家污染物排放消除系统(NPDES)许可下运行，不需要升级设备，但市场力量正在推动设备升级。
许多美国炼油厂最初的设计目的是加工来自中东的轻质原油。为了保持竞争力，他们现在必须有能力处理更重、更蜡、更咸的原油。更便宜的北美原油不仅需要不同的精炼工艺，还需要不同的废水处理考虑因素。
例如，许多美国炼油厂被迫增加了脱盐步骤。脱盐过程增加了工艺废水，产生脱盐盐水废水(DBE)。DBE可以增加废水中的氯化物或盐含量，这可能会过早地腐蚀不是为盐水进水而设计的装置。
dbe还可能导致大量的油段塞，可能会超过炼油厂现有的油水分离器、溶解气浮/溶解氮浮选(DAF/DNF)能力，在某些情况下，甚至会影响其二级澄清系统。此外，DBE可能会添加重金属等苛性物质，并引入大量悬浮固体。
以下部分将讨论炼油厂可以优化的废水处理设备，以应对低质量原油来源所带来的挑战。
传统废水处理设备的挑战
炼油厂使用的许多工业废水处理设备，如过滤、最终固体分离和污泥脱水设备，并不专门用于处理炼油厂废水。这些类型的传统设备通常像它们在各种其他工业废水处理应用中一样运行。
不过，有些设备是比较专用的raybet CS:GO 行业。这些类型的设备更容易受到原油特性带来的废水变化的影响。
去除乳化油的设备
溢出的油水分离器(我们将在下一节中讨论)进入絮凝池，然后从那里进入DAF/DNF单元。在混凝剂、聚合物、有时还有酸等化学物质的帮助下，该装置可以分解乳剂，分离出油和悬浮固体，使工厂进一步减少废水中的油和固体。
为了促进这一过程，DAF/DNF使用了一个用氮(或空气)微气泡饱和固体颗粒的容器。这个过程有助于通过浮选分离颗粒。
植物覆盖这些分离容器，通常用惰性气体(如氮气)覆盖它们，以帮助解决安全问题，并防止挥发性有机化合物(VOCs)逃逸到大气中。
饱和罐或饱和泵系统允许气体形成微泡，将较轻的固体和油颗粒带到顶部，在那里，撇油器将它们移到污泥箱中，
西泰科技应用工程师芭芭拉·芒福德解释道。
WesTech提供DAF) / DNF单位在矩形和圆形的设计。
去除浮油的油水分离器设备
许多油水分离器的设计符合API出版物421中规定的美国石油学会(API)标准。这些装置结合了分离原理，可以量化油水溶液分离的速率。油水分离器也被设计成初级沉降装置，允许一些固体沉降出悬浮液。
传统的API 421规范设计的分离器包括一个矩形罐，其具体比例基于流量、指定API编号和温度等参数。
储气罐可以是钢的，也可以是混凝土的，可以是地上的，也可以是地下的，不过美国的做法越来越多地要求储气罐被盖上，并安装在地上，以便检测泄漏。
API规范要求采用链飞机制，用于刮除水面上的石油，同时将固体物耙入处理池。
重固体会加剧链飞机构已经经历的磨损。其中许多机构具有高摩擦磨损表面，并由玻璃纤维增强塑料(FRP)或超高分子量(UHMW)聚乙烯构成，以防止损坏昂贵的部件。摩擦部件也可以由不锈钢上的UHMW聚乙烯构成，这种材料容易受到高盐水平的电偶腐蚀。
虽然这些磨损部件不一定是高成本项目，但现场人工成本、坦克建造成本、重型设备成本、进入船舶的后勤成本以及安全要求使得链条和飞行机构的维护、维修和更换成本极高。
仅仅是获得许可证——包括密闭空间许可证——就需要三到四周的时间，
WesTech工业分公司负责人David Romer解释道。
其他耗时的必要条件包括现场安全培训，以解决与进入和在精炼过程中使用的密闭空间内工作相关的固有危险。简而言之，核电站必须满足众多安全要求，并在维护和维修过程的每一步都进行作业危害分析(JHAs)——从设备离线，到排水和维修，再到重新投入使用。
更糟糕的是，许多装置缺乏冗余，这使得工厂运营商或所有者很难安排维护或维修。
阅读此案例研究，了解中西部炼油厂如何在重大设备升级期间减少停机时间(PDF)
这些只是目前炼油厂和石化设施使用传统API 421油水分离器所面临的一些挑战。然而，植物有许多选择来应对这些挑战。他们可以考虑:
- 更换现有矩形储罐，通常采用不锈钢材料，适用于高盐浓度
- 升级为圆形油水分离器设计适用于高扭矩应用(高固体载荷)
- 改造现有的油水分离罐具有更有效的撇脂机制
- 升级二级澄清器具有更有效的撇脂机制
- 提高DAF/DNF装置或澄清器的能力
- 增加三级过滤步骤
替换现有的矩形油箱
威斯特科技仍然为需要的炼油厂提供符合API 421标准的传统矩形罐(当废水中含有破坏性污染物时，使用不锈钢链-飞行机构)。它还提供了一种新的罐设计，底部倾斜，以更有效地收集固体。通过机械地将沉淀的固体转移到废物中的输送机组件，这种新设计可以帮助炼油厂处理生产DBE或重焦粉过程中可能伴随的更重的固体负载。
此外，一种新的设计方案使用了撇油器(如鼓式和圆盘式撇油器)来提高除油速度，同时可能避免了昂贵的链飞机构的需要。
由于westtech的新矩形装置的占地面积适合现有的矩形空间，对于那些有兴趣更新传统油水分离器但空间有限的炼油厂来说，这是一个很好的选择。
炼油厂也可以选择将新的矩形油水分离器完全组装在场外。这个选项适用于面积不超过500平方英尺(英尺)的单位2) -或46平方米(米2）.
法规和安全考虑等因素可能会使现场施工的成本比场外施工高出10倍，这意味着升级到在制造设施中建造的更新的矩形设计可以显著降低整体项目成本。
升级为圆形油水分离器
为了解决客户使用传统API 421代码设计的油水分离器时遇到的多个问题，WesTech公司开发了一款圆形油水分离器。圆形单元基于与符合API 421标准的船舶相同的物理原理。然而，圆形单元为有必要空间的植物提供了一些明显的优势。
圆形的单位:
- 采用单驱动器与中心轴或笼移动撇油臂和刮刀一起;单个驱动单元意味着更少的活动部件和更少的油箱穿透(需要密封)
- 可设计具有比矩形对应物更高的扭矩容量;WesTech在圆形油水分离器驱动设计中使用的技术与它在其他工业废水处理中使用的技术相同，例如用于重型采矿或电力应用的设备，其中耙削能力和驱动扭矩是主要考虑的因素
- 径向输送油和固体，而不是水平输送，效率更高
- 消除对链条和飞行机构的需求，这些机构的设计目的是在链条、链轮和电机损坏之前就断开;操作人员在有盖单元中维护链条和飞行机制非常困难——实际上，即使发生故障，也很难检测到
- 帮助炼油厂解决短路、分离效率低等问题
此外，植物也可以改造现有的圆形储罐可以作为圆形油水分离器，这是一种潜在的节省成本的替代方案，可以建造新的容器和配套的基础设施。
采用更有效的撇脂机制改造传统储罐
不愿意投资新的圆形或矩形罐设计的工厂业主可能会继续在他们的油水分离器中遇到大量的油。然而，根据工厂的可用资产和特定的几何形状，它至少可以通过用更高效、更少维护密集型的绳索或管道撇油器取代链-飞机构来降低运营成本。(westtech提供自动和手动管道撇油器。)管式撇油器对于采用传统API 421分离器的炼油厂特别有效。
澄清器中游离油和膨胀固体的去除
在api设计的油水分离器中未被除去的油将进入DAF/DGF。如果没有浮选步骤，或除油不足，则会导致游离油在下游积聚。散装生物固体也可在二级澄清器应用中积聚。由于大多数常规系统包括生物处理，这意味着油和固体可以积聚在曝气池和澄清池中。
当游离油或固体在生物过程中开始积聚时，将其清除是非常困难的，因为许多澄清系统已经过时或年久失修，并且从未设计用于大量清除油和固体。在这种情况下，有效的解决方案是使用新技术升级撇油系统。
例如，WesTech在位于墨西哥湾沿岸的一家大型炼油厂的二级澄清器上增加了开槽管(昵称为“鸭子”)撇油器。作业人员可以在作业过程中调整这种新型撇油器设计，以便在必要时在短时间内清除大量的表面物质。当大量表面物质积聚在污水处理厂，超过其清除能力时，这种可调节的设计是有用的。这可能是脱盐操作的情况。
植物喜欢这些撇油器的原因之一，
西泰工业分公司负责人弗洛伊德·格里菲斯说，这不是一个全有或全无的命题。他们可以调整避水器。当他们得到大量石油或固体时，他们可以使用我们给他们的控制来改变深度，当他们得到较少的石油或固体时，他们可以返回。这些撇油器能够处理大量的油和固体，否则这些油和固体会在澄清器表面漂浮数天。
过程工程充分利用升级改造项目
随着环境法规和原油来源的演变，炼油厂和化工厂必须调整工艺和设备以应对新的挑战。哪些改编将提供最大的价值?咨询流程工程师可以帮助回答这个问题。
我想我从来没有见过两个完全相同的构型，
观察芒福德。除原油质量外，还有很多因素会影响答案。
影响工厂层面决策的因素就像工厂本身一样多种多样。无论哪些因素起支配作用，合格的工艺工程师团队的服务可以帮助降低成本。例如，工艺工程师可以推荐一种提升装置，使炼油厂能够实施重力输送工艺设计，从而消除对泵送设备的需求。这种设计还提供了二次密封泄漏的好处。
来自一家公司的工艺工程团队可以提供炼油厂处理废水所需的全部或大部分设备，可以促进工艺审计，工艺支持，raybet ，实验室检测，以及更多。WesTech的工艺工程师还可以为正在经历故障的工厂提供操作协助缺乏合格的劳动力或有经验的操作人员．