含油污泥处理工艺综述
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含油污泥处理工艺综述
摘要:含油污泥是油田生产过程中产生的固体废物,已被列入《国家危险废物
名录》,它的处理时国内外一个难攻克的难题。
通过介绍不同的处理工艺技术,
对目前的技术路线进行对比。
关键词:含油污泥技术对比
原油在开采、炼制、储存等过程中会产生大量的油泥,其特点是含有多种有毒有害物质,含水率高,固体颗粒小,油水固乳化严重,脱水困难,其处置问题一直是石化企业的老大难
问题。
2008年国家对危险废物名录进行修改,将含油污泥划为危险废物。
随着国家危废名录
的出台,地方环保部门也加大了石化企业油泥外委处置的监管力度,有些地方环保部门严格
限制油泥出厂。
由此可见,油泥处理已成为各级环保部门的一大关注热点。
随着国家环保法
规的日益严格和公众环保意识的增强,环保执法力度的增大,油泥无害化处置将是石化企业
继污水达标处理和废气达标处理之后的又一项环保要求【1】。
一、油泥类型
根据成因不同,油泥通常分为:落地油泥、罐底油泥、地面溢油、炼油厂含油污泥等。
(1)落地油泥
在油田采油生产、原油输送、装置检修及拆油井过程中,井喷和防喷后总有后一些石油
无法回收,再加上由于事故、跑冒滴漏等原因会有或多或少的原油流到地上,从而形成落地
油泥。
(2)罐底油泥
油品储罐在储存油品特别是原油时,存放时间一般较长,特别是战略储备时储存时间更长,这时原油及油品中高熔点蜡、沥青质、胶质和所夹带的沙粒、泥土、重金属盐类等无机
杂质因密度差便会和水一起沉降积累在油罐底部,形成又黑又稠的胶状物质,即罐底油泥,
其数量一般高达该储罐容量的1%~2%。
(3)地面溢油
油气田地面溢油中的地面,主要指油气田区域范围农用或可农用的土壤,也包括沿海滩
潦土壤、沙石土壤等;溢油主要指落地原油,也包括落地的煤油、汽油等成品油成品油。
油
气田产生地面溢油的环节很多,钻井过程中起下钻作业、试井、井喷、清理钻井设备;采油
过程中抽油管的断裂、采油树机泄漏、抽油机停车进行作业检修;原油集输过程中集输管线
断裂引起的泄漏以及原油炼制加工等环节均能产生地面溢油,从而形成油泥。
(4)炼油厂含油污泥
炼油厂的污水处理系统产生的污泥主要来自隔油池的底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥、统称为“三泥”。
炼油厂含油污泥的性质复杂,黏度较大,难以沉降,且浓缩困难,脱水和处
理技术难度大,一直是困扰炼油行业的环保难题【2】。
二、油泥的性质及特征
油泥的成分极其复杂,随地质条件、生产工艺的不同而各异,一般由水、泥土、油类有
机物等组成。
油泥主要有以下几个特征:水含量高、体积大;成分复杂、处理难度大;含有
大量污油和可燃物质;有害成分多数超过排放标准。
三、国内外油泥净化处理技术
从80年代中期开始,美国、日本、德国、前苏联等发达国家开始研究高效低耗处理油泥的方法和工艺。
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。
(1)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。
我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,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。
(2)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。
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。
(3)热解析
热解析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
机物解析。
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。
(4)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。
(6)生物处理法
生物法处理含油量小于5%的含油污泥,具有不形成二次污染或导致污染物转移、费用
低等特点。
生物法指微生物利用石油烃类作碳源进行同化降解,使其最终完全矿化,转变为
无害的无机物质(CO2和H2O)的过程。
目前应用较多的是堆肥法和生物反应器法。
(7)热萃取-脱水处理技术
热萃取-脱水处理技术是利用溶剂油在一定温度下有效破坏油泥原来的油、水、固界面水
化膜,实现破乳,从而使油泥中的油、水、固三相得到有效分离,脱出的水去污水场再处理,回收的油去炼油厂进行回炼,干燥后产生的非黏性固体物送电厂作燃料。
该技术在处理油泥过程中不会产生二次污染,并且处理后的油泥能达到环保要求;但是
该方法仅适合于炼油厂含油污泥的处理【3】。
该技术以炼厂馏分油为输送和传热介质,油泥经离心脱水后与馏分油按一定比例打入搅
拌混合罐进行预加热,形成均匀的流动性较好的物流,经蒸汽加热后送入萃取塔进行萃取脱水,水和轻组分油从塔顶排入冷凝器后进油水分离罐,油和固体物随馏分油进入沉降罐进行
分离,固体物沉到罐底,沉积物达到一定量后送脱油干燥系统进行脱油干燥,成为湿粉状固
体物。
热萃取油泥处理工艺流程框图见图1。
结语:
现在国内处理含油污泥并回收油泥中的原油的工艺技术中,比较可靠,适应面广且得到
大范围应用的工艺是热溶剂萃取处理工艺。
其他方法处理含油污泥的含油量局限性大,或目
前还不能大规模推广。
由于含油污泥中混有的沥青质很难完全去除,现在国内含油污泥处理技术还未达到将处
理后污泥中含油量控制在0.8%以下的水平。
虽然有文献报道可控制处理后污泥中含油量控制
在0.8%以下,但基本都是在实验室小试数据,工业化特别是10万吨/年以上污泥处理规模未
见可靠报道。
因无法达到农用污泥掩埋的标准,处理后的油泥去向大多是水泥厂、发电厂、焦化厂焙
烧或与混凝土、矿石料混合作为路基材料用于铺路。
要处理10万吨/年以上污泥必须有可靠
的处理后污泥的接收方。
参考文献:
【1】朱文英油田含油污泥污染与国内外处理处置技术石油化工技术 2012,31(8),1-5 【2】袁志平黄志宇江苏油田含油污泥的处理油气田环境保护 2007,12 ,30-33
【3】李军孙金坛含油污泥处理新技术与设备研究 2009,11,50-53。