中国油田的几种油泥治理技术综述及油泥处理新技术介绍

【摘要】为研究油污泥治理技术对环境的影响,按不同的处理方式,调配添加剂,并将添加剂按按不同质量分数加入到不同产区不同质量的油污泥中,检测了裂解后的可燃油的相关指数。
【关键词】油泥, 污泥焚烧装置, 有机物, 油田, 电催化分解机制

含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10一50%,含水率在40一90%,我国石油化学行业中,平均每年产生80万t罐底泥、池底泥,胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上,大港油田每年产生含油污泥约15万吨,河南油田每年产生5×104m3含油污泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质,若不加以处理直接排放,不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染,污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。目前,油泥砂己经被国家列为危险废物。

现今国内外处理含油污泥的方法一般有:焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。尽管处理的方法很多,但都因针对性不强、处理成本高等缺点没有推广。对含油污泥进行无害化、清洁化并回收其中资源的综合处理,成为国内外环境保护和石油工业的重点之一。随着科技的进步,旺德科技经过十二年的专注研发,研发出了电催化水技术,此技术对油泥中的石油烃类有快速分解的能力,突破了传统油泥治理技术的瓶颈,解决了高成本、低除油率、处理时间长等问题。
(1)电催化水法
旺德电催化水设备中设有特制电极片,电极上涂布过渡金属氧化物,通过向特制电极施以高电压的形式而形成一套高效的高压电催化分解机制。在这套机制当中包含了三种核心原理:电催化法、高压法、电解法,当水中有机物进入设备后,在高压电场中因高压电催化的作用将有机物分解,其次水因电化学作用而产生大量的自由基,使中水有机物(石油烃类)因自由基的氧化作用而被破坏分解。因此,电催化水设备对水中有机物(石油烃类)有极佳的催化氧化作用。实验结果表明,经电催化水法处理后水基钻井油泥中石油烃类含量达到0.04%,远远低于国标要求的2%,详细情况可联系林先生。
(2)焚烧法
法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式,污泥先经过调制和脱水预处理,浓缩后的污泥再经设备脱水干燥,将泥饼送至焚烧炉进行焚烧,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场,焚烧产生的热能用于供热发电。焚烧的处理对象主要是含油量在5-10%的油泥,焚烧温度一般控制在800-1000℃,焚烧时间控制在0.5一1.5h,采用50-100%过量空气。我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,如湖北荆门石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉;燕山石化采用的流化床焚烧炉。含油污泥在经焚烧处理后,多种有害物质几乎全部除去,效果良好。但其投资大,成本高,常需加入助燃燃料,焚烧过程中伴有严重的空气污染,而且不能回收原油,所以在我国焚烧装置的实际利用率较低。
刘玉丽采用旋转式焚烧炉对油泥进行焚烧实验,结果表明焚烧后灰分中含油率仅有0.3%,焚烧耗油量平均为18.5kg/t,旋风除尘器出口烟气中的二氧化硫和颗粒物浓度达不到国家标准,需经喷淋塔进一步处理方能达到排放标准。
(3)热化学洗涤法
热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法,主要用于含泥沙多颗粒大的含油污泥的处理。一般以热碱水溶液反复洗涤,再通过气浮实现固液分离。洗涤温度多控制在70℃左右,液固比2:l,洗涤时间20min,能将含油量为30%落地油泥洗至残油率l%以下。混合碱可由廉价的无机碱和无机盐组成。该方法能量消耗低,费用不高,是我国目前研究较多、较普遍采用的含油污泥处理方法。
含油污泥的热化学清洗是一个复杂的动力学多相流过程。工艺参数和化学药剂是两大重点和难点,清洗化学药剂的筛选涉及物料运移和分离等方面因素。
(4)热解吸
热解吸是一种改型的污泥高温处理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物解吸。20世纪90年代初该工艺在国外迅速发展并获得应用,主要适用于处理油含量大于30%含油污泥。该工艺具有较高的技术含量,对反应条件要求较高,处理费用较高,操作也比较复杂,尚须进一步完善。
(5)溶剂萃取法
溶剂萃取是一种用以处理泥沙多颗粒小含油1O%-2O%的含油污泥的有效技术。该工艺利用萃取剂将含油污泥溶解,经搅拌和离心后,大部分有机物和油从泥中被萃取剂抽提出来;然后回收萃取液迸行蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用,回收油则用于回炼。溶剂萃取一般在室温下进行,溶剂比越大萃取效果越好,但溶剂比大萃取设备的负荷变大,能耗相对较大。经过萃取后的含油污泥再经蒸馏处理,能有效地脱出含油污泥中的重油,脱油率可达90%以上。由于成本高,萃取法还没有实际应用于炼厂含油污泥处理,开发出性能价格比高的萃取剂成为此项技术发展的关键。

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