浅谈油泥沙处理工艺方案及筛选

浅谈油泥沙处理工艺方案及筛选

发表时间：2019-11-26T09:27:31.163Z 来源：《中国西部科技》2019年第24期作者：姚婷于建军高沪

[导读] 现阶段工业及汽车行业快速发展，国际石油、天然气大量开采。开采时、炼化储运过程产生大量沉淀油泥沙，由于长时间的积累，国内油泥沙处理工艺不成熟，处理能力达不到实际开采及储运要求，大量堆积对土壤产生巨大污染。油泥砂现在被我国列为危险废物，这样我们就需要完善的处理工艺。

摘要：现阶段工业及汽车行业快速发展，国际石油、天然气大量开采。开采时、炼化储运过程产生大量沉淀油泥沙，由于长时间的积累，国内油泥沙处理工艺不成熟，处理能力达不到实际开采及储运要求，大量堆积对土壤产生巨大污染。油泥砂现在被我国列为危险废物，这样我们就需要完善的处理工艺。

一、油泥沙处理工艺的现状

目前国内外主要采用的的处理方法包括：化学热洗法、燃料化法、热解法、蒸汽喷射法、溶剂萃取法，微生物处理技术。需要处理的油泥主要来源包括：石油、天然气开采时的油基钻井泥浆；石油储运、炼化过程的罐底泥；还有石油转运过程中的落地油泥这几种油泥的数量占据了整个油泥污染的大部分。对于一些含泥沙比例较高的石油，相对产生油泥量就较多，需要更好的处理工艺。需要处理的油泥沙中一般含油率在 5 一 50%，含水率在 10 一 95%，我国石油开采、炼化过程中，平均每年产生 80万t油泥沙。油泥砂已经被我国列为危险废物，需要专业的有资质的、有处理能力的公司做专业无害化处理，处理能力也要达到相应要求，处理完的外排废物、废气、废水同样要求达到国家标准规定的要求。在处理油泥沙过程中也要考虑经济因素，选择不同的处理方法产生的处理费用也存在较大差异，这样在选择处理方法及工艺时做细致的考量。

二、油泥沙处理工艺方案

1、化学热洗法处理工艺

目前比较成熟的化学热洗工艺为，先对油泥沙流化预处理，将大块的油泥粉碎流化，杂物分离出去，流化后温度控制在 60℃以上，流化后的油泥沙固体颗粒要求小于 5mm，预处理过程中加入药剂，油泥进入清洗装置经过彻底清洗，实现油泥分离，然后进入油分离装置，油分离后泥浆做离心分离，分离采用离心分离技术。处理过程中的清洗水要循环利用，无法循环利用的水要经过沉淀、过滤处理达标后排放。油的去除率能达到 96%以上。化学热洗工艺需要针对油泥沙样品配置针对性的药剂。处理效果比较明显。

2、燃料化法处理工艺

燃料化法处理工艺是把油泥沙做燃料，给其他加热装置提供能源，主要工艺为液体先进行预处理调制，然后脱水，将脱水后的油泥沙干燥，送至焚烧炉进行焚烧处理，焚烧后的灰渣要做场地填埋或作路面铺设。焚烧的主要针对含油量在 5-10%油泥。焚烧工艺的局限性是设备投资较大，燃烧需要添加一定量的助燃剂，不适合偏远地区。集中焚烧运输成本高。对空气污染严重，一般的烟气处理装置达不到烟气处理要求，在我国很少采用。

3、热解法处理工艺

热解法主要处理工艺为预处理、热解、馏分冷凝分离、不凝气燃烧、油品脱臭处理等。预处理工艺分液态和固态两种处理工艺，液态要经过筛分、旋流除砂、离心分离等工艺将固体含水率控制在 30%以下，然后与固态油泥一起进入热解吸室将油泥加热到 550℃以上，经惰性沥青质以外的油类全蒸发。然后冷凝分离出油，不凝气做热解燃料。此工艺主要适合于含油量大于30%的油泥。设备复杂，运行费用高。产生的燃烧尾气要做脱硫处理。

4、蒸汽喷砂处理工艺

蒸汽喷砂处理工艺为预处理、脱水、蒸汽喷砂处理、油水分离。预处理过程对含水率大于 80%的液态油泥沙要做脱水处理，对于液态油泥沙要进行加热加药清洗，沙子做筛分分离，将油泥里的油分离，然后经过离心机离心分离，分离完的固体油泥与原料固体油泥都进入高压蒸汽喷射装置，经过高压蒸汽喷射油水从固体颗粒蒸发，进入旋风分离器，在旋风分离器里实现固体颗粒分离，油水进入油水分离槽实现油水分离。所需蒸汽温度大于 600℃。该技术目前国内未见实际应用。

5、溶剂萃取处理工艺

一般适用于含油量 10-20%的油泥沙，本方法主要是采用萃取液将含有污泥溶解，经过搅拌离心分离，大部分油从泥沙中提取，然后将萃取液蒸馏从回收油中分离。此工艺的溶剂量较大，特别是对含有量大的油泥，能耗高，萃取方法的成本较高，目前只在实验室内完成，萃取方法没有应用于油泥沙处理项目。

6、微生物处理工艺

微生物利用石油烃类做碳源进行同化降解，使油转变为无害的有机物。缺陷是本方法的处理效率低，需要预处理至透水透气性好，油含量小于5%适用。降解的周期长，多环芳烃的降解难度大，需大量土地。含油含水量越高时，处理越困难。

三、油泥沙处理工艺方案筛选

根据国内现在油泥沙处理现状，处理方法较多，选择一套合适的处理工艺对承包单位至关重要。有危险废弃物处理资质的企业要买一套经济、工艺操作简单、运行成本低廉、检修维护成本低的设备作为投资，需要处理油泥的客户是按照吨处理费支付费用，这样处理企业得综合考虑运营成本和设备一次性投资成本，处理效率也很重要。相比较以上众多处理方法，最简单最廉价的处理工艺为微生物处理方法，但是微生物处理方法适应性较差，要求的处理条件苛刻，当含油量<5%适用，大于5%时处理很慢。当多环芳烃含量较高就不能有效处理。热解法处理成本较高和燃料化法设备投入成本较高，对空气都会造成不同程度污染。

油田开采过程中固体油泥沙和液态油泥沙并存，尤其我国前期积累下的老化油泥，油的处理难度较高。在方案选择时需要根据实际油泥样品的形态，综合以上条件，选择低成本的油泥沙处理工艺。化学热洗法经过几年发展，技术已经取得很大进步，处理能耗相对较低，采用热洗工艺是通过锅炉给系统内清洗水加热，在清洗装置添加清洗剂，将油分离，清洗装置国内主要有两种基本原理：一种是采用超声波清洗装置，另外一种是机械搅拌清洗。超声波清洗利用超声波的空化作用，使油泥分离，因超声波的渗透能力小于 20cm，设备设计制作局限很大，不能采用大型设备，造成系统处理不能做大。而机械搅拌清洗加大搅拌力度即可。目前采用机械搅拌清洗工艺较多，清洗水