污油泥處理工藝現(xiàn)狀及進展

更新時間：2020-08-28 09:59 來源：石化技術(shù) 作者: 焦文超閱讀：7912

摘要：在石油開采和管道集輸過程中，不可避免地會產(chǎn)生大量的污油泥。塔河油田因原油中硫化氫含量較高，且部分管線腐蝕老化等原因，在管道集輸過程中易發(fā)生管線刺漏，從而產(chǎn)生原油泄漏，對周圍土壤及環(huán)境造成污染。

目前，我國各大油田污油泥年產(chǎn)生量的總和約占國內(nèi)原油總產(chǎn)量的2% ^[1]，其中塔河油田污油泥年產(chǎn)生量為4~6萬t。污油泥的組成成分極其復(fù)雜，其中重質(zhì)油含量占比較高^[2]。同時，污油泥中還存在著大量的苯、蒽等有毒有害物質(zhì)^[3]，對油田環(huán)境和人員健康具有較大的安全隱患，嚴重制約著油田的綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 污油泥的危害

1.1 環(huán)境污染

污油泥如果無法得到及時處理，將會對油田地下水資源造成污染，使得地下水中的COD、BOD以及石油類含量嚴重超標^[4]。同時，污油泥中的原油滲透到地表后，易發(fā)生土壤板結(jié)現(xiàn)象，影響地表植被的正常生長^[5]。原油在污油泥中的含量一般高于5%，因此污油泥在堆放過程中會造成原油中輕質(zhì)組分自然揮發(fā)，造成周邊環(huán)境中烴含量超標。

1.2 能源浪費

污油泥中的原油含量一般較高，如果不能采取有效手段對其進行回收，將會造成我國石油資源的巨大浪費。污油泥無害化處理過程中，可以通過合理的工藝手段，將污油泥中的原油組分提取出來。這不僅能夠降低污油泥中原油含量，還可以實現(xiàn)石化能源的回收再利用，從而達到環(huán)保效益與經(jīng)濟效益雙贏的目的^[5]。

2 污油泥處理工藝

2.1 熱水洗處理技術(shù)

熱水洗處理法是指將污油泥、水以及化學(xué)藥劑混合加熱，將污油泥中的有機物質(zhì)從土壤中脫離出來，最終經(jīng)油水分離，實現(xiàn)原油資源的回收利用。目前塔河油田根據(jù)高含液污油泥的特性，主要采用化學(xué)熱洗的工藝進行處理，并取得了良好的治理效果。

2.2 熱解吸處理技術(shù)

熱解吸法是指在無氧的環(huán)境下，采取間接加熱的方式對污油泥進行無害化處置，熱解過程產(chǎn)生的氣體最終經(jīng)冷凝系統(tǒng)處理后可實現(xiàn)原油回收。目前塔河油田根據(jù)低含液率污油泥的特性，主要采用熱解吸的工藝對其進行處理，2018年約處理受浸泥土13.1萬噸，回收原油1120.8方，取得了良好的環(huán)保與經(jīng)濟效益。

2.3 調(diào)質(zhì)-機械分離處理技術(shù)

調(diào)質(zhì)-機械分離技術(shù)是指在污油泥中按比例加入一定量的化學(xué)藥劑，并通過改變污油泥的各種理化性質(zhì)，使污油泥實現(xiàn)固液分離的一種工藝方法[6]。調(diào)質(zhì)-機械分離技術(shù)具有操作過程簡單易行、設(shè)備能耗低等優(yōu)勢，但在實際應(yīng)用案例中由于污油泥中原油含量相對較高，故需要與其他工藝技術(shù)結(jié)合，才能實現(xiàn)處理后的油泥達標排放^[7]，同時該技術(shù)必須配套水處理系統(tǒng)，否則極易造成水體污染。

2.4 溶劑萃取技術(shù)

溶劑萃取技術(shù)是指利用萃取劑對污油泥進行萃取，再通過蒸餾的方式將萃取劑與原油分離，實現(xiàn)原油回收的目的^[8]。溶劑萃取技術(shù)在應(yīng)用過程中具有原油回收率高、能耗低、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢，但由于超臨界萃取劑成本較大，在大規(guī)模推廣方面難度較高。

2.5 超聲波處理技術(shù)

超聲波處理技術(shù)是指利用超聲波原理，將污油泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行深度破壞，從而降低污油泥中的原油黏度，以減弱原油與其他雜質(zhì)間的相互粘連，從而將污油泥中的原油與水、泥等雜質(zhì)有效脫附出來，最終達到分離的目的。超聲波處理技術(shù)具備處理流程簡單、處理周期短等優(yōu)點，因此作為一種輔助處理工藝，其與傳統(tǒng)處理工藝相結(jié)合后能夠獲得良好的處理效果，但超聲波處理技術(shù)在實際應(yīng)用過程中需要消耗大量的電能，能耗較高，從而增加污油泥的整體處理成本^[3]。目前國內(nèi)該工藝在處理污油泥方面應(yīng)用案例較少，相關(guān)技術(shù)研究仍處于實驗室階段。

2.6 回灌調(diào)剖處理技術(shù)

回灌調(diào)剖處理技術(shù)是指利用污油泥與地層間良好的配伍性特點，將污油泥作為主要原材料，通過加入分散劑、懸浮劑等系列化學(xué)藥劑，制備得到污油泥調(diào)剖劑，并應(yīng)用于注水井的調(diào)剖作業(yè)中。該類型的調(diào)剖劑與其他的化學(xué)調(diào)剖劑相比而言，具有抗溫、抗鹽和抗剪切等優(yōu)良的性能，能夠適用于大劑量調(diào)剖劑注入的作業(yè)，且不受礦化度、溫度等方面的影響，因此污油泥調(diào)剖劑可廣泛用于注水井的調(diào)水增油挖潛^[4]。

2.7 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是建立在生物學(xué)的基礎(chǔ)上，利用微生物將污油泥中的有機物質(zhì)降解為二氧化碳和水等無機物質(zhì)，從而實現(xiàn)污油泥的無害化處理^[9]。1992年，美國 Gulf Coast 煉油廠建成首套污泥生物處理示范裝置，隨著該生物處理裝置的不斷優(yōu)化改進，目前已逐漸實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

4 結(jié)論及展望

污油泥處理技術(shù)目前方法繁多，但在實際應(yīng)用過程中都存在各自的優(yōu)缺點，目前而言，熱解吸處理工藝在大規(guī)模處理污油泥方面具有一定的優(yōu)勢，但由于工藝本身對污油泥的理化特性要求較高，無法對各類污油泥進行處理，因此制約了其應(yīng)用范圍。綜上所述，在處理污油泥過程中，應(yīng)根據(jù)污油泥的特性，采用不同的處理工藝，同時僅靠單一的工藝和技術(shù)很難滿足日趨嚴格的環(huán)保要求，因此多種工藝、方法的聯(lián)合利用是未來污油泥無害化處理的發(fā)展方向。

參考文獻

[1] 龍亮，劉國榮，張悅，等 . 污油泥處理研究現(xiàn)狀及其進展 [J]. 過濾與分離，2015，25（4）：32-35.

[2] 王文祥，韓萍芳，徐寧等 . 含油污泥超聲處理脫油研究 [J]. 環(huán)境科學(xué)研究 .2008，21（4）：52-56.

[3] 劉曉燕 . 含油污泥與熱化學(xué)洗滌技術(shù)的研究 [D]. 北京：中國石油大學(xué)（北京），2016.

[4] 張威 . 含油污泥無害化處理技術(shù)研究 [D]. 大慶：東北石油大學(xué)，2017.

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