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油田污油泥处理新技术与传统技术对比阐述

油田污油泥处理新技术与传统技术对比阐述

  • 分类:技术文章
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  • 来源:
  • 发布时间:2017-11-07
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【概要描述】一、技术简介。当前全世界都共同面临着环境污染的大问题。空中以大气污染为重,地面以油田污染为重。自人类发现并开采油田以来就没有任何一项技术能够全面彻底解决油田污油泥污染问题,所有技术均有局限性,不能形成一个完整的处理体系而适应任何油田。针对如此空白技术领域,发明人认为:在科学技术领域内一定会有一种技术能够实现本领域内技术人员的理想。八年,日日夜夜无数次的苦思冥想、设计、制造、实验,发明人终于

油田污油泥处理新技术与传统技术对比阐述

【概要描述】一、技术简介。当前全世界都共同面临着环境污染的大问题。空中以大气污染为重,地面以油田污染为重。自人类发现并开采油田以来就没有任何一项技术能够全面彻底解决油田污油泥污染问题,所有技术均有局限性,不能形成一个完整的处理体系而适应任何油田。针对如此空白技术领域,发明人认为:在科学技术领域内一定会有一种技术能够实现本领域内技术人员的理想。八年,日日夜夜无数次的苦思冥想、设计、制造、实验,发明人终于

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  一、 技术简介

  

 

  当前全世界都共同面临着环境污染的大问题。空中以大气污染为重,地面以油田污染为重。自人类发现并开采油田以来就没有任何一项技术能够全面彻底解决油田污油泥污染问题,所有技术均有局限性,不能形成一个完整的处理体系而适应任何油田。针对如此空白技术领域,发明人认为:在科学技术领域内一定会有一种技术能够实现本领域内技术人员的理想。八年,日日夜夜无数次的苦思冥想、设计、制造、实验,发明人终于解开了这道难题。下面就用传统的方法做对比,从而更好地诠释本发明技术的优越性和现实性。

  1、物理化学提取与回收

  (1)萃取分离法

  萃取分离法是国外研究并已成功应用的一种油田污泥处理方法。在此工艺中,来自油田污水处理系统的含油污泥,经过浮选处理后,污油泥可被分为三部分:回收水、尾泥、浮渣。处理后回收水中的悬浮物含量得到降低,其中的有机物含量很低,可回收到污水处理系统进行重新利用;尾泥主要由大颗粒的无机物质组成,其中有机物含量很低,可以压滤成饼后做填埋处理;分离出来的浮渣则集中了绝大部分的原油、有机物以及大部分的轻质悬浮物,另外还有部分水。浮渣进入萃取装置中进行处理,萃取分离出可直接利用的原油及有机物,而余下的泥水则返回到浮选装置继续处理。

  这种分离处理工艺能够解决油田含油污泥的环境污染问题,并为其它有机物含量高的污泥处理提供了一条可借鉴之路,将有机污染物质转变为可利用的资源,从而消除了污染,是油田环境保护的有效措施之一。但此方法存在的问题是流程长、工艺复杂、处理费用高,萃取后的泥水返回浮选装置后会使浮渣越来越多,多数会进入油里,形成再次沉降到系统里,所以还有待于进一步改进。

  (2)热水洗涤法

  热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法。国内目前主要用于含油土壤的处理。其方法是通过热碱水溶液反复洗涤含油污泥,再通过气浮实施固液分离。一般洗涤温度控制在70°C,液固比2:1,洗涤时间20分钟,能够将含油量30%的土壤洗至残油率为0.3%。混合碱可采用廉价的无机碱和无机盐,也可选用廉价的洗衣粉等。该方法能量消耗低、费用不高。缺点是产量低、气浮后油含悬浮细泥和水分高、不能连续生产等,目前单纯以回收污油为处理目的的工艺在油田已较少采用。

  (3)化学破乳回收法

  采用化学破乳-热洗-机械三相离心分离技术来进行含油污泥的处理,原油可以回收利用,水相可重复利用,固相达标后可进行掩埋处理。机械三相分离出的水回用于含油污泥处理中,不仅可降低提取剂和破乳剂的用量,减少排污量,还可降低污泥处理的成本。该技术直接脱水回收燃料油,也可加工轻质油,可作为炼油厂含油污泥处置技术。缺点是三相分离机分离出的固相很难达标、水相虽可利用但还会有多余的外排、三相分离需加入絮凝剂,目前应用效果不佳。

  (4)固液分离法

  一般油田联合站产生的含油污泥含油量达10%以上,据油田工作经验,含油大于6%即有回收价值。实验证实,对于含油污泥通过掺入一定比例的水以后,投加无机混凝剂或有机高分子絮凝剂,在一定增温措施下可进行污油回收。在回收处理过程中,机械脱水是其关键技术,只有实现“水清、泥干、泥净、油纯”,才能显著减少后续处理的费用。另外提高固体回收率和减少泥饼含水率对降低含油污泥处理的总成本也具有重要意义,如泥饼含水从85%降至50%时,体积可减至前者的2/3,可大大节约运输及后处理费用。因此处理过程中应把好机械脱水关。缺点是加入絮凝剂泥饼里含油一定超标,泥净的目的无法达到,目前技术不成熟。

  (5)浓缩干化法

  浓缩干化法是一种传统的污泥处理工艺,主要是通过自然沉降去除污泥颗粒间隙中的水,这部分水一般占污泥含水的70%左右,通过浓缩处理可以使含水率降到95%左右,然后将浓缩后的污泥自然风干、填埋。该工艺的优点是基建投资和运转费用少,操作简单,因此国内前些年大多数油田采用该工艺处理含油污泥。该工艺的主要缺点是:(1)需要占用大面积的土地;(2)由于受油田环境气候的影响,工作环境不稳定;(3)干化场地卫生条件差;(4)当污泥的颗粒细小、粘度大、沉降和过滤性能较差时,很难使其干化;(5)含油污泥难达标,非环保处理。

  (6)热处理和热解吸技术

  热处理和热解吸技术是上世纪90年代初国外迅速发展并获得应用的工艺。主要有Heue:等开发的包含低温(107-204°C)-高温(357-510°C )、加热蒸发-冷凝步骤的含油污泥处理工艺。该热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的反应器中,把污泥从299°C加热到399°C,并通入蒸汽,使烃类在复杂的水合和裂化反应器中分离,并使泥渣达到直接填埋的要求。在路易斯安那炼油厂投产的热解吸装置,把含水50%的污物用钢带输送到密闭的温度分布为121-954°C的干燥装置内,年处理泥饼1400t;,可回收300t油和120t可燃气。缺点是成本极高、产量低不能量产。

  2、无害化处理方法

  (1)固化处理

  固化处理是将含油污泥固化或包容在惰性固化基料中的一种无害化处理过程,以便于运输、利用或处理。这种处理方法能够较大程度地减少含油污泥中的有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤,从而减少对环境的影响和危害。缺点是固化剂会在未来若干年风华而后患无穷。

  (2)脱水焚烧处理

  我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,对于含油污泥焚烧前应经过污泥脱水,处理过程为:将含油污泥放入污泥浓缩罐,同时适当加温(约60°C ),并投加絮凝剂,经搅拌、重力沉降后进行分层切水,再经过设备脱水、干燥等工艺,将泥饼送至焚烧炉进行焚烧,温度为800-850°C,经30分钟焚烧完毕,再对剩余灰渣做进一步的处理。焚烧法的优点是污泥经焚烧后,污泥中多种有害物几乎全部除去,减少了对环境的危害,缺点是焚烧过程中易产生二次污染,同时由于污泥没有得到充分利用而浪费了资源,要使污油泥燃烧需加入助燃剂,成本高。

  (3)微波处理技术

  利用微波可对含油污泥进行处理。微波热效应的特点是加热速度快、反应灵敏、加热均匀、效率高、选择性好。利用微波的特性对含油污泥进行干化和脱水,使污泥中的油水乳状液破乳分离,实现油、水、渣三相的分离和资源化利用,国内外均已开展了相关的研究工作。缺点是加热成本高、分离离不开机械,只是改变了加热方式而已。

  3、生物降解技术

  含油污泥生物降解技术具有节约能源、投资少、运行费用低等优点,目前受到国内外的普遍关注和重视。含油污泥的特征污染物是石油烃类在自然条件下石油烃类可发生生物降解而达到逐渐自净,但降解过程非常缓慢,若能优化某些环境条件则可大大提高烃类的生物降解速度。这些环境条件包括营养物含量及比例、氧气含量环境PH值、湿度和温度等。据此,目前比较流行的生物降解技术有地耕法、堆肥处理法及生物反应器法。

  (1)上地耕作法

  采用土地耕作法处理含油污泥,一般都要投加肥料以平衡土壤中的C:N:P比,并调节土壤湿度及PH值以优化烃类的生物降解条件,要翻耕土壤使之充氧并使烃类在土壤中混合均匀。地耕法处理含油污泥的最大优点在于:它是通过天然过程将石油烃转化为无害的土壤成份,运行,nm费用低。但地耕法的净化过程较慢,不适用冬季较长的地区,而且生物难以降解的烃类(主要是高分子蜡及沥青质)易残留在农田中。

  (2)堆肥法

  该方法采用垃圾堆肥处理的原理,将油泥放入堆肥池中,加入一定的营养物质,从底部不断通入空气,并保持一定温度和湿度,让微生物分解油泥中的有机物,达到去除油的目的。

  (3)生物反应器处理

  在生物反应器中可利用微生物的降解作用实现破乳、絮凝、油水分离和分离出的污水中的有机物的降解。其核心部分为,通过高效的针对石油有机物细菌的作用,将含油污泥中的有机物降解为水和二氧化碳。处理分为厌氧和好氧两个阶段,在厌氧阶段,通过厌氧发酵降解难降解的有机大分子,同时,通过生物的破乳作用,将含油污泥中大量存在的乳化油进行破乳,并通过厌氧罐上部的收油装置将含油污泥中的大部分油回收。好氧阶段,将厌氧部分没有降解的有机物进一步降解。在好氧阶段之后是沉淀罐,悬浮物将在此沉淀下来,并且再回流到厌氧罐,污泥中没有降解完全的有机物将再经过厌氧发酵降解,回流同时又将沉淀下来的细菌回收进厌氧罐,增加生物处理的细菌量。生物降解技术目前多用于海滩污染、陆地输油管道泄漏的环境净化处理,处理油田大量污油泥还不能全面应用,同时也浪费资源。

  4、莫尼亚公司的污油泥处理专利技术主要内容和基本思路

  

 

专利污油泥卧螺离心机

 

  (1)基本思路

  油泥虽然对环境危害较大,但是同时也是宝贵的油气次资源,因此在对油泥进行处理的过程中,也应该将其综合利用。莫尼亚公司专利技术是目前世界上最先进的最有效、最可行的处理方法,无论是从设备造价还是从操作技术简单易懂、生产成本和处理效果都能体现出较高性价比。

  莫尼亚公司对油田油泥处理方法的研究基本思路是:在认真研究污油泥处理技术与设备的基础上,坚信污油泥处理会有更好的方法,更好地设备,经多年研究、实验于是发明了当今最行之有效的技术与设备方案,能够实现对污油、污水和污油泥进行全方位净化,并达到国家环保要求和量产效果。最终目的是将技术成果应用到油田污油泥和机械废弃污油处理工作中,以提高经济和社会效益。

  (2)具体的技术原理如下简述:莫尼亚公司发明的污油泥处理专利卧式离心机和污油泥处理专利新工艺,突破了污油泥处理有质量无产量,有产量无质量的世界性难题。其原理是利用专利高速离心机(非普通离心机)产生的巨大的离心力场,在离心力场的作用下,由于油和水的比重不同,于是比重较大的水就将比重相对较小的油从泥沙表面上置换出来,在经过特殊结构设计的离心机将污油泥里的油分离出来并自动收集外排,同时不受油水含量比例限制。污水进入普通污水卧螺离心机将泥分离出来外排,水进入水处理系统深度处理。在此污油泥处理过程中排序工艺和配套十分重要,该技术被我公司申请为发明专利技术。

  (3)技术参数

  污油泥调质后泥沙含量不大于 10%

  油水比例 不限

  处理后的泥沙含油 小于 2%

  处理后的油里含水 小于 0.3~1.0%

  处理后的水里含油 (污水去除泥饼后) 100~1000ppm

  5、含油污泥主要处理方法优缺点与莫尼亚专利技术比较表

 

序号

处理方法

适用范围

优点

缺点

1

简单处置

各类含油污泥

简单易行

污染环境,不能回收原油

2

物理化学处理

含量在5~8%以上的含油污泥

回收原油,
综合利用

需处理装置,需加入化学药剂,仍有污水,废渣排放,处理费用较高

3

生物处理

各类含油污泥

节省能源,无需化学药剂

处理周期长,不能回收原油,适合处理季节有限制等

4

焚烧处理

含油量在5~8%以下的含油污泥及含有害有机物的污泥

有害有机物处理彻底

需焚烧装置,通常需加入助燃燃料,有废气排放,不能回收原油

5

作燃料、制砖

各类含油污泥

综合利用,较易实行

不能回收原油,有废气排放

6

莫尼亚专利技术

污油泥、老化油、含油浮渣、含油污水等

纯物理法、环保达标、量产、费用低、收油率达99%

 

 

  6、 莫尼亚专利技术对比优势:

  1、 在污泥脱油阶段无需添加化学破乳剂、表面活性剂等化学药剂就可达到分离效果,因此可以大大减少处理成本更能避免因添加化学药剂而造成二次污染。(化学破乳剂通常需要80~400元/吨调质后物料)

  2、 国际首创一次性分离后泥饼含油率低于2%。(国际传统工艺分离后的泥饼含油在10~30% 之间)

  3、 设备产量高,能够形成工业化量产,目前可设计每套撬装设备在2~25吨/小时生产能力,工厂化设计能力在30~300吨/小时的能力。

  4、 自动化程度高,配备中央控制系统,可实现PLC自动化全程控制生产。

莫尼亚污油泥处理专利工艺图

 

  7、 结束语

  综上所述,国家治理污染迫在眉睫,能够发明一项新技术并迅速转化为生产力,即是政府的职责也是企业的责任。莫尼亚处理油田污油泥专利技术能够有效的实现给地球一片绿色,还社会一份能源的理想,希望能够得到政府的重视和广大致力于环保事业的有识之士的关注,为早日创造良好的社会效益和经济效益而发挥其应有的作用!

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