王岳松
摘要:油泥(砂)的不當(dāng)處理容易污染環(huán)境,造成資源的浪費。本文主要論述了油泥(砂)的來源與危害,介紹了油泥的現(xiàn)有處理方式及缺陷,同時分析了大港油田油泥(砂)處理工藝和綜合利用技術(shù)。
關(guān)鍵詞:大港油田;油泥(砂);處理技術(shù);綜合利用
油泥(砂)是在石油開采、運輸、煉制等等過程中產(chǎn)生的含油固體廢物,這是在石油開采中不可避免的。油泥的處理不善容易污染環(huán)境,造成資源的浪費,探討油泥(砂)的處理和綜合利用技術(shù)一直是各個油田的關(guān)注熱點。
一、油泥(砂)的來源與危害
按照油泥的來源可以分為油田集輸過程匯總產(chǎn)生的油泥、落地油泥、隔地油泥、溶氣浮選浮渣這三種類型。油田集輸過程中產(chǎn)生的油泥主要是指在各類轉(zhuǎn)接站或聯(lián)合轉(zhuǎn)中的油罐底部所沉積的污泥,此外還有各類處理設(shè)施和凈化裝置中出現(xiàn)的油泥。落地油泥是指部分原油在實際采油和施工過程中噴濺到作業(yè)工具上,并被攜帶至井場,從而滲入泥土內(nèi)成為油泥。隔地油泥、溶氣浮選浮渣和剩余活性污泥被統(tǒng)稱為“三泥”,主要是在石油煉制過程中產(chǎn)生的。油泥中通常含有有毒性的苯系物、芘、酚類等物質(zhì),容易造成易燃易爆。由于油泥的體積通常較大,未經(jīng)處理而排放的油泥會占用大量土地,同時也會污染土壤、水資源和植被。
二、油泥的現(xiàn)有處理方式及缺陷
(一)調(diào)剖法
調(diào)剖法主要是將油泥進行懸浮乳化處理后回注到底層之中,充分利用了油泥與底層良好的配伍性特點,可以有效防止油泥向中、低滲透層污染。
(二)固化焚燒法
固化焚燒法主要利用了油泥中含有可燃物質(zhì)的特點,通過脫水、固化并添加一定的助燃劑等方法將油泥進行燃燒利用。在進行熱量的回收使用的同時,利用煙氣處理系統(tǒng)確保氣體排放符合標準。燃燒剩余的廢渣可以作為建筑材料原料進行使用。
(三)缺陷
調(diào)剖法和固化焚燒法雖然將油泥進行了綜合利用,防止油泥對土壤和水資源等的污染和破壞,但這兩種方法都不能有效提取油泥中的原油。
三、大港油田油泥(砂)處理
(一)大港油田油泥(砂)處理工藝
1.技術(shù)路線。大港油田油泥主要采用熱化學(xué)洗滌法,并輔以機械、物理等技術(shù)手段,通過三級分離(一級斷膠破乳分離、二級空化分離、三級深度凈化分離)實現(xiàn)油泥砂的凈化處理。
2.關(guān)鍵設(shè)備。大港油田含油泥砂處理工藝中的關(guān)鍵工藝設(shè)備采用了均質(zhì)機、空化分離器、旋流分離器和臥螺離心機等。
(1)均質(zhì)機主要是充分破膠,起到使藥力深入到膠結(jié)在一起的老化油泥中間,使藥力和高溫水浸潤到極細的泥、油界面,破壞界面強度,提高界面表面活性。
(2)空化分離器具有離心、超聲和氣浮三種功能,離心主要是使物料沿分離器壁切線方向進入,做螺旋離心運動,比重輕的原油加速上浮,比重大的泥砂、水加速向下運動,從而加快原油的分離(圖1)。超聲波則是利用低聲強和一定頻率下產(chǎn)生破乳作用,將物體表面的污物層剝離,對之進行攪拌、分散、乳化。氣浮則利用高溫蒸汽從分離器底部進入,蒸汽泡直接撞擊作用于油泥砂顆粒,使被處理的油泥砂顆粒在瞬間進行表層油融化剝離,從而完成對油泥砂顆粒外層原油的固/液分離和熱交換(圖2)。
圖1 圖2
(3)在旋流分離器的使用下,密度低的流體上升,由溢流口排出,密度大的砂粒由設(shè)備底部底流口排出。
(4)臥螺離心機利用固液兩相的密度差,在離心力的作用下,加速固相顆粒的沉降速度來實現(xiàn)固液分離。處理后的泥砂含油量低于2%。
(二)大港油田油泥(砂)處理工藝優(yōu)缺點分析
1.優(yōu)點。環(huán)境方面的優(yōu)勢:通過溶劑萃取,讓油泥經(jīng)攪拌、沉淀靜置進行油泥分離,油相上清液泵入粗油罐,下層油泥殘渣再次加入溶劑執(zhí)行相同的工序,萃取3次。分離的上清液經(jīng)過濾進行4級蒸餾,可成功回收原油。同時通過蒸餾可對油漆、溶劑進行冷凝回收。同時將殘渣進行烘干,剩余的冷凝余氣可以進行進一步燃燒,分離出的溶劑油可循環(huán)利用。通過物理化學(xué)分離法成功實現(xiàn)了油、水、泥三者的分離。分離的原油從反應(yīng)分離槽上部溢出,除水處理后進入粗油儲罐;分離的泥沙從漿渣泵送到板框壓濾機過濾,用水沖洗濾餅,濾水返回分離槽循環(huán)使用,濾餅則排入到泥渣池做他用。該技術(shù)的應(yīng)用下,避免了“三廢”的產(chǎn)生,對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境并未造成影響,在治理過程中會產(chǎn)生有限的油氣揮發(fā)和噪音,但通過設(shè)計可使之得到控制與消除,油田環(huán)境質(zhì)量也得到顯著的改善,油田危廢處理壓力得到緩解,排污費用也大大減少。
2.缺陷。大港油田油泥(砂)種類繁多,并且物理化學(xué)性質(zhì)由于受到多種因素的影響而存在較大的差異,因此處理難度比較大,特別是酸化壓裂液處理后形成的油泥(砂),這使得在該技術(shù)的實際處理中需要繼續(xù)的摸索和探討,對公益流程進行不斷的優(yōu)化,對運行參數(shù)進行適合的調(diào)整,并選用最佳的藥劑。
四、結(jié)論
大港油田目前所使用的油泥(砂)處理工藝主要采用熱化學(xué)洗滌法,并輔以機械、物理等技術(shù)手段,通過三級分離實現(xiàn)油泥砂的凈化處理,能夠科學(xué)合理的處理油泥(砂)并進行綜合利用,基本上實現(xiàn)了油泥(砂)無害化、減量化與資源化,創(chuàng)造了積極的環(huán)保效益。但是油泥(砂)具有復(fù)雜性,處理技術(shù)與處理方法存在著自身的優(yōu)缺點,而這也是需要進一步研究與探討的。
參考文獻:
[1]寧軍.河南油田油泥的綜合利用[J].中國資源綜合利用,2010 (6):16-18.
[2]謝志海,蔡清,龔德,趙敏.石油油泥綜合處理技術(shù)[J].化工進展,2011(S1):497-499.