中国给水排水2020年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十一届)邀请函暨征稿启事
 
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分析采油现场含油污泥处理工艺及装置研究 :油田保护对推动油田产业可持续发展有着重要意义。其中,油田开采中,含油污泥作为主要的污染物,具有性质复杂、种类多的特点,处理工艺和装置也呈现出多元化趋势,

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-11  浏览次数:90
核心提示:分析采油现场含油污泥处理工艺及装置研究 :油田保护对推动油田产业可持续发展有着重要意义。其中,油田开采中,含油污泥作为主要的污染物,具有性质复杂、种类多的特点,处理工艺和装置也呈现出多元化趋势,对加强采油现场含油污泥处理有着极大的作用。基于此,本文首先提出较为常见的含油污泥处理工艺,并探究含油污泥的机械处理方案。
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2020年中国无废城市建设及固废资源化利用可持续高质量发展大会
 

分析采油现场含油污泥处理工艺及装置研究

 来源:知识-力量  作者:朱立双 等  2020/3/10  
  关键词:含油污泥 污泥处理工艺 含油污泥处理
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 摘要:油田保护对推动油田产业可持续发展有着重要意义。其中,油田开采中,含油污泥作为主要的污染物,具有性质复杂、种类多的特点,处理工艺和装置也呈现出多元化趋势,对加强采油现场含油污泥处理有着极大的作用。基于此,本文首先提出较为常见的含油污泥处理工艺,并探究含油污泥的机械处理方案。

关键词:油田开采;含油污泥;处理工艺;处理装置

引言

我国石油行业中的环境保护方面起步较晚,含油污泥处理没有得到充分重视。再加上含油污泥种类繁多、性质复杂,这就提高了工艺处理难度。在几十年发展中,含油污泥处理措施也不断增加,每种方法都有自身的优缺点、适用范围。仅凭借单一处理工艺难以满足生态要求。从当前发展态势看,采取工艺组合形式是主要发展方向。当今,含油污泥处理工艺大致有:调质-机械脱水工艺、化学热洗工艺、焚烧工艺等等。含油污泥已经被列为固体废弃物,随着我国不断提高对环境工程的重视程度,含油污泥处理已经成为了采油行业乃至全世界重点关注的问题。

1.采油现场含油污泥处理工艺

1.1调质-机械脱水技术

该方法是将污泥通过重力、气浮等工艺进行浓缩,采用机械力让污泥脱水、减容、分离,这样更有助于运输,满足污泥的排放标准。通过该处理技术可以让油、水、固体分离,实现解吸和破乳。为了能够让污泥中的固体离子从中分离,可以适当加入一定量电解质增加电荷密度,这样电解质可以取代油优先吸附到粒子表面上,提高粒子分散性,让油更好的从固体颗粒表面脱附。当今很多落地油、钻井废液、罐底油泥等处理都是采用调质-机械脱水工艺,处理完毕之后可以直接达到填埋标准。但随着我国对固体废弃物排放标准不断提高,该方法更多是应用在预处理环节,后续还要采取深度处理方案。

1.2溶剂萃取技术

萃取是将物质从一相转移到另一相,实现相间物质转移,可以去除污泥中的油和有机物。溶剂可以划分为有机溶剂、超临界溶剂,将废物从污泥中萃取之后,采用蒸馏法将溶剂从混合物中分离,以便于后续重复使用。萃取法不仅能够去除污泥中的油,还可以去除内含的有害物质。在萃取完毕之后剩余的泥渣可以满足排放要求,而回收的油还可以回炼。溶剂萃取在我国冶金、化工、环境等领域有广阔发展前景,随着我国石油产业不断发展,也为推动该项技术提供了基础,开出了多种萃取剂、萃取装置。

1.3热处理技术

1.3.1化学热洗

该方法采用热碱水对污泥反复洗涤,再用气浮实现固液分离。洗涤温度通常为70℃,固液比为2:1,洗涤时间控制在20min左右,可以将30%含油率的落地油泥的残忧虑降低到不足1%。混合碱制造成本较低,主要是由无机碱、无机盐构成。该方法整体上费用低、消耗少,但是单纯应用在含油污泥回收或处理中的油田较少。

1.3.2热吸解

高温热处理作为我国当今应用十分广泛的油污泥处理工艺。热吸解工艺主要将含油污泥放到无氧条件下加热到沸腾温度以上、烃类物质裂解温度以下,这样可以蒸发出烃类物质和水蒸气,剩余的就是泥渣,可以达到BDAT要求,还能够回收烃类物质。

此外,焚烧处理也是常见的方案,但由于污染严重、不宜回收,因此不建议使用。

1.4电化学处理技术

电化学处理技术可以分为两种,一是合成反应,也就是将化学物质转变为其他物质;二是动力学方面应用,也就是将离子物质从土壤当中分离出来。电化学工艺技术实则是利用电化学原理,利用上大地电场以及低电压、低电流模式,在有机物、无机物之间引入氧化还原反应,将土壤当中复杂的碳氢化合物分解成为二氧化碳、水,通过电动力去除重金属以及小颗粒物质、水。

该方法技术要点主要是打破破坏分子尺寸液化处理,通过电化学原理通过迁移利用电渗透析原理去除水。并且该方案能够去除土壤当中有机污染。该项技术在采油领域上也有所应用,具备反应时间短、无须拆除地面建筑、适用范围广等优势。如今在钻井液、废油池、泄湖中降解回收油、去除污染物、地层水中回收油等领域。

2.采油现场含油污泥装置处理工艺设计

由于油田现场含油污泥中含有很多有毒有害、污染物质,包括草枝树叶、石子、生活垃圾等废弃物,这些物质给含油污泥处理带来了很大难度。本文的设计原理为现在高温高压处理作用下,将含油污泥中废弃物进行清洗、过滤,将油泥包体破坏,利用离心作用、重力作用将水和油分离。分离出的油回收、分离的水回收再利用,脱水之后将泥饼存放到指定为止,用作调剖剂原料。其主要单元划分为:

2.1供热单元

采用卧式电加热锅炉,采用三角法连接、三个电加热管构成一组,外部设置接管,装到法兰盘、外部电气设备用于连接。外部增设加热护罩,介质加热全部在筒体内完成,无需多布置管路。电加热炉采用金属管状电加热器,让电能直接转化为热能,不用提供额外燃料,不会排除有害气体和粉尘,满足环保要求。在含油污泥进入到装置前给锅炉加满水,污泥脱水之后再次回到炉内上,反复加热、循环利用。

2.2冲洗过滤单元

污泥通过过滤单元,采用80℃以上混合药剂在热水高压冲洗下清除杂质,内部配置圆筒筛网在中心转动,对含油污泥进行搅拌,这些功能能够去除污泥中废弃物。装置上安装了透视窗可以直接观察污泥清洗情况,判定是否清洗完成。清洗完毕后滤网、搅拌装置会逆向转动,将废弃物排除。

2.3除油与污泥脱水单元

在清洗完毕之后将污泥传输到分离罐中,通过搅拌让水、含油污泥、药物混合、反应。搅拌完成后静置,待到水油分离之后启动收油装置,吸取上方的油,下层水和泥沙通过泥沙泵进入到离心机脱水处理。在离心机作用下将泥沙当中水分离出来,减少泥沙中的含水率,有助于污泥保存和装运。含水量较高的污泥进入到离心机中,利用离心机高速转子产生的离心力,提高颗粒当中的沉淀速率,将泥沙和水分开。分离的泥沙经加热之后生成泥饼并传输到指定地点,水返回到供热单元继续加热,进入反复循环。

结束语

综上所述,为了能够保证油田开采现场的环境质量,需要全面做好含油污泥处理工作。如果我国含油污泥处理技术比较多,但不同技术均有自身的优劣势,要么环保不达标、要么成本过高。本文提出的含油污泥处理工艺装置方案,可以实现油、水回收处理,并将污泥杂质制作成泥饼二次利用,符合当今节能环保理念,值得进一步深入研究。

原标题:分析采油现场含油污泥处理工艺及装置研究


 
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