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污油泥处理工艺现状及进展

更新时间:2020-08-28 09:59 来源:石化技术 作者: 焦文超 阅读:1284 网友评论0

摘要:在石油开采和管道集输过程中,不可避免地会产生大量的污油泥。塔河油田因原油中硫化氢含量较高,且部分管线腐蚀老化等原因,在管道集输过程中易发生管线刺漏,从而产生原油泄漏,对周围土壤及环境造成污染。
 
目前,我国各大油田污油泥年产生量的总和约占国内原油总产量的2% [1],其中塔河油田污油泥年产生量为4~6万t。污油泥的组成成分极其复杂,其中重质油含量占比较高 [2]。同时,污油泥中还存在着大量的苯、蒽等有毒有害物质[3],对油田环境和人员健康具有较大的安全隐患,严重制约着油田的绿色可持续发展。
 
1  污油泥的危害
 
1.1  环境污染
 
污油泥如果无法得到及时处理,将会对油田地下水资源造成污染,使得地下水中的COD、BOD以及石油类含量严重超标[4]。同时,污油泥中的原油渗透到地表后,易发生土壤板结现象,影响地表植被的正常生长[5]。原油在污油泥中的含量一般高于5%,因此污油泥在堆放过程中会造成原油中轻质组分自然挥发,造成周边环境中烃含量超标。
 
1.2  能源浪费
 
污油泥中的原油含量一般较高,如果不能采取有效手段对其进行回收,将会造成我国石油资源的巨大浪费。污油泥无害化处理过程中,可以通过合理的工艺手段,将污油泥中的原油组分提取出来。这不仅能够降低污油泥中原油含量,还可以实现石化能源的回收再利用,从而达到环保效益与经济效益双赢的目的[5]
 
2  污油泥处理工艺
 
2.1  热水洗处理技术
 
热水洗处理法是指将污油泥、水以及化学药剂混合加热,将污油泥中的有机物质从土壤中脱离出来,最终经油水分离,实现原油资源的回收利用。目前塔河油田根据高含液污油泥的特性,主要采用化学热洗的工艺进行处理,并取得了良好的治理效果。
 
2.2  热解吸处理技术
 
热解吸法是指在无氧的环境下,采取间接加热的方式对污油泥进行无害化处置,热解过程产生的气体最终经冷凝系统处理后可实现原油回收。目前塔河油田根据低含液率污油泥的特性,主要采用热解吸的工艺对其进行处理,2018年约处理受浸泥土13.1万吨,回收原油1120.8方,取得了良好的环保与经济效益。
 
2.3  调质-机械分离处理技术
 
调质-机械分离技术是指在污油泥中按比例加入一定量的化学药剂,并通过改变污油泥的各种理化性质,使污油泥实现固液分离的一种工艺方法[6]。调质-机械分离技术具有操作过程简单易行、设备能耗低等优势,但在实际应用案例中由于污油泥中原油含量相对较高,故需要与其他工艺技术结合,才能实现处理后的油泥达标排放[7],同时该技术必须配套水处理系统,否则极易造成水体污染。
 
2.4  溶剂萃取技术
 
溶剂萃取技术是指利用萃取剂对污油泥进行萃取,再通过蒸馏的方式将萃取剂与原油分离,实现原油回收的目的[8]。溶剂萃取技术在应用过程中具有原油回收率高、能耗低、不易产生二次污染等优势,但由于超临界萃取剂成本较大,在大规模推广方面难度较高。
 
2.5  超声波处理技术
 
超声波处理技术是指利用超声波原理,将污油泥内部结构进行深度破坏,从而降低污油泥中的原油黏度,以减弱原油与其他杂质间的相互粘连,从而将污油泥中的原油与水、泥等杂质有效脱附出来,最终达到分离的目的。超声波处理技术具备处理流程简单、处理周期短等优点,因此作为一种辅助处理工艺,其与传统处理工艺相结合后能够获得良好的处理效果,但超声波处理技术在实际应用过程中需要消耗大量的电能,能耗较高,从而增加污油泥的整体处理成本[3]。目前国内该工艺在处理污油泥方面应用案例较少,相关技术研究仍处于实验室阶段。
 
2.6  回灌调剖处理技术
 
回灌调剖处理技术是指利用污油泥与地层间良好的配伍性特点,将污油泥作为主要原材料,通过加入分散剂、悬浮剂等系列化学药剂,制备得到污油泥调剖剂,并应用于注水井的调剖作业中。该类型的调剖剂与其他的化学调剖剂相比而言,具有抗温、抗盐和抗剪切等优良的性能,能够适用于大剂量调剖剂注入的作业,且不受矿化度、温度等方面的影响,因此污油泥调剖剂可广泛用于注水井的调水增油挖潜[4]
 
2.7  生物处理技术
 
生物处理技术是建立在生物学的基础上,利用微生物将污油泥中的有机物质降解为二氧化碳和水等无机物质,从而实现污油泥的无害化处理[9]。1992年,美国 Gulf Coast 炼油厂建成首套污泥生物处理示范装置,随着该生物处理装置的不断优化改进,目前已逐渐实现商业化应用。
 
4  结论及展望
 
污油泥处理技术目前方法繁多,但在实际应用过程中都存在各自的优缺点,目前而言,热解吸处理工艺在大规模处理污油泥方面具有一定的优势,但由于工艺本身对污油泥的理化特性要求较高,无法对各类污油泥进行处理,因此制约了其应用范围。综上所述,在处理污油泥过程中,应根据污油泥的特性,采用不同的处理工艺,同时仅靠单一的工艺和技术很难满足日趋严格的环保要求,因此多种工艺、方法的联合利用是未来污油泥无害化处理的发展方向。
 
 
参考文献
[1] 龙亮,刘国荣,张悦,等 . 污油泥处理研究现状及其进展 [J]. 过滤与分离,2015,25(4):32-35.
[2] 王文祥,韩萍芳,徐宁等 . 含油污泥超声处理脱油研究 [J]. 环境科学研究 .2008,21(4):52-56.
[3] 刘晓燕 . 含油污泥与热化学洗涤技术的研究 [D]. 北京 :中国石油大学(北京),2016.
[4] 张威 . 含油污泥无害化处理技术研究 [D]. 大庆 :东北石油大学,2017.
 
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