油泥利用与处理现状分析.doc

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1、环境分析与检测论文油泥利用与处理现状分析学生姓名：WDD 学号：xxxxxxxx班级：xxxxxxxxxx指导教师：xxxx油泥利用与处理现状分析wdd西海岸科技大学化学环境与工程学院 摘要:介绍了油泥的根本性质及特征，其严重的污染性引出油泥治理的必要性。阐述了国内外一些油泥处理工艺并分析了油泥处理过程中存在的一些问题。面对我国油泥处理工艺的开展趋势，油泥处理工艺一定会投资越来越少，效果越来越好，产生更好的经济效益与环境效益。随着我国经济的迅速开展，各行各业对于能源的需求如日增加，作为我国主要能源的石油因此进入大开展时期。然而，在石油的开发、储存、运输及使用过程中，由于第三方原因、自然灾害等因

2、素，原油出现跑冒滴漏的情况，大量油品与土壤等其他杂志形成油泥。油泥中含有水、无机物以及大量油品，会对环境造成严重破换。本文对目前国内外含油污泥处理技术与资源化利用进展了关键词: 油泥 处理 技术 方案在石油开采、储存及生产加工过程中会产生大量的废弃油泥，这些油泥体积庞大，不仅含有石油资源，而且还含大量的放射性元素、二噁英、病原菌等难以降解的有毒有害物质1。因此从经济环保的角度出发，油泥的资源化、无害化处理是十分必要与迫切的。随着石油资源供应的日益紧张及环保法规的进一步完善，油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化技术将成为其开展的必然趋势。研发经济、环保、实用的处理方法与装置，对其进展有效收集与资

3、源化处理，不仅可以回收大量的石油资源，创造一定的经济效益，而且能有效保护环境，减少付出的巨额油泥处理费用。据不完全统计，我国至“十五末总的石油储存量到达6000104 t，油泥产生量达1044104 t/a。这些污泥如果得不到妥善处置，随意排放将会给环境与人们生活造成极大伤害。因此，开展含油污泥的无害化处理研究，既可实施油泥砂资源化利用，同时也符合国家可持续开展方针与循环经济的要求。一、油泥根本特征及类型油泥性质多种多样，种类繁多，成因复杂，而且，油泥大都是水、泥、油以及其他杂志等的混合物，处理比拟困难。油泥形成的原因各有不同，有棕黑色的落地油泥，有含水率较高的罐底油泥，有炼油厂产生的含油污泥

4、，有地面溢油等。1.地面溢油油气田区域范围内，包括沿海、农用、砂石等土壤，容易出现地面溢出油，地面溢出油包括原油、成品油如汽车油、煤油等。油气田产生地面溢油的环节很多，采油过程油管断裂，采油过程抽油机出现问题，采油过程中其他问题，钻井过程中起下钻作业、试井、井喷、清理钻井设备; 抽油机停产进展作业检修; 原油集输过程中集输管线断裂引起的泄漏以及原油炼制加工等环节均能产生地面溢油，从而形成油泥2.落地油泥油田生产过程中，会有局部石油无法充分利用及回收，泄露到地上；在石油运输过程中，也会有石油泄露到地上或由于运输过程中出现事故也会导致石油泄露，除此之外，石油装置及油井拆卸过程中出现的滴油、跑油、冒

5、油等也会泄露局部石油在地上，油井井喷或放喷后局部石油无法回收也会落到地上，形成有原油气味的落地油泥。落地油泥由于与泥混合，多成棕黑色，且水分大。3.罐底油泥石油储运过程，其实会造成很多的石油污染，除却运输过程出现的泄露，存储过程也会有污染，存储时间长、存储不当都会有油品污染出现，存储时间长，石油中特别是原油中高熔点蜡、沥青质、胶质与所夹带的沙粒、泥土、重金属盐类等无机杂质因密度差便会与水一起沉降积累在油罐底部，形成又黑又稠的胶状物质层，这些胶状物职称大概有石油储量的1%-2%，而且，加之时间长，混合各种物质，容易有有害气体产生，切沉积物中含油量很高，是比拟严重的油品污染，即罐底油泥。4.炼油厂

6、含油污泥炼油厂的油污泥产生量很大，而且，油污泥含量复杂，降解难，沉降难，浓缩难，处理难，炼油厂污水处理系统会产生大量的油污泥，被称为三泥：隔油池的底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥。炼油厂含油污泥的性质复杂，处理非常难，技术处理难度比拟大，是影响我国环境的重要杀手，也是炼油行业的环保杀手。二、油泥处理工艺根本类型及开展现状油泥中的油品成分会挥发到大气中，造成大气污染，同时油泥被雨水冲刷，其中的油品随雨水进入自然水体中，造成水体污染，水体渗入的土壤继续被污染，破坏土壤中的微生物与动植物，1 国内外油泥资源化处理的开展现状国外对油泥处理的环保要求已有较为完善的法规，自20世纪90 年代始，美国、德国、

7、英国、日本等国家针对对油泥处理进展了大规模的技术研究与设备开发，并制订了严格的法规，如1990 年1 月，美国环保局就在资源保护与回收法令及危险与固体废物修正案上对炼厂油泥规定了特殊要求与提出了实用技术处理标准2。而我国石油化工行业对油泥处理技术比西方兴旺国家起步相对较晚、开展也较缓慢，因此，我国对油泥处理与世界先进技术水平存在着不小的差距。目前，国内外对油泥资源化处理回收石油技术进展了较多的探索与研究，并形成了一些较为成熟的技术与思路，资源化必将成为未来污泥处理的主流。现在国内外处理油泥的方法一般有: 焦化技术、热解处理技术、溶剂萃取技术、油泥调质一机械脱水技术、超声波脱油技术、热水洗处理技

8、术等。1. 1 焦化技术油泥中由于含有一定数量的矿物油，其成分主要为烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃、胶质及沥青质等。焦化法技术处理油泥实质上是对重质油的深度热处理，是烃类的热转化过程，即重质油的高温热裂解与热缩合过程。在热转化过程中，重质油一般在370 左右开场裂解，同时缩合反响随裂化深度的增加而加快。周建军等3对大港油田联合站一次沉降罐的油泥利用焦化法技术进展了研究，其选取活性白土作为焦化处理催化剂，在反响温度为490 ，氮气吹扫量为90 mLmin 1 ，反响时间为60 min，升温速率为4 min 1 的反响条件下，油泥反响转化率 99. 9%，液相油品收率 80%，经焦化处理后的废渣含油率

9、 0. 3%，到达农用污泥排放标准，实现了达标排放与回收资源的目的。1. 2 热解处理技术热解技术是一种改型的污泥处理方法，是当今国外普遍使用于油泥无害化处理的一种新型的技术方法。油泥在无氧的条件下，被加热到水的沸点与烃类物质的裂解温度之间，此时烃类与大分子有机物将解吸，然后在闪蒸塔里，其中轻质烃与水通过蒸发冷凝的方式回收，重质烃类与无机物将以泥浆的形式，从别离塔中取出，并进展固、液重新别离，之后将重质烃类回收。因此，能较为有效的回收油泥里的石油资源，而且还不容易产生二次污染物，从而实现了油泥的资源化以及废弃物的循环利用; 此外，由于油泥的热解技术的温度处于中、低温度的复原环境中，因此，不易于

10、二噁英等有有毒、有害物质生成，而且还有利于回收的石油质量品质的提高，也有利于重金属等物质的稳定化作用。刘建国等4通过在加热过程中分析质量损失，热解气体成分的变化，研究总结了热解罐底油泥的热解特征，全翠等5应用热天平与管式热解炉对油泥的热解行为进展实验研究，探讨了不同升温速率对油泥热解的影响与不同热解终温对油泥各热解产物分布的影响，得出来了油泥热解的动力学参数，油泥的最宜热解终温为550 ，此时热解油产率达40. 36%，所得热解油的化学组成与柴油相似，可以回收利用。热解技术含量较高，虽然目前热解机理尚不是很明确，但是仍具有非常大的开展潜力。1. 3 溶剂萃取技术萃取是利用液体中各组分在溶剂中因

11、溶解度的差异而别离液体混合物的方法。油泥主要是油、水与泥组成的充分乳化的混合物。萃取技术是利用“相似相溶原理，选择一种适宜的有机溶剂作萃取剂，在与油泥充分混与，发生相间传质后，就可以将油从水中萃取到萃取剂中。然后，萃取相与萃余相因密度差而彼此分层，从而实现油 水 泥三相的别离，并将油泥中的原油回收利用的方法。许修强等6采用120 号溶剂油处理油砂可使油提取率达95%以上，而且回收的溶剂油可循环重复利用。申明乐等7用溶剂的方法提取含油泥砂中的原油工艺进展了研究，在对原油组分石蜡、胶质、沥青质处理时，先将氯仿与含油泥砂混合，在提取器高压作用下挤出大局部原油，再连续通氯仿与含油泥砂加压洗提，可使泥砂

12、中含油量0. 3%，符合直接排放的要求。目前，萃取技术处理油泥还在试验开发阶段。萃取技术的优点是普适性强，可应用于不同类型的油泥，处理油泥较彻底，能够将大局部石油类物质提取回收，并且别离后的油中泥土含量低，品质较好，对后续加工处理比拟容易。但是在处理过程中有一定的损失，而且萃取剂一般价格昂贵，所以萃取技术本钱高，还没有实际应用于炼厂油泥处理。故此项技术的开展关键是要开发出性价比高的萃取剂。1. 4 油泥调质 机械脱水技术油泥组成成分非常复杂，一般由油包水、水包油的乳状液以及悬浮的固体共同组成。由于油泥颗粒外表吸附同种电荷，相互之间排斥，加之充分乳化，极难脱稳，使得水、油、泥渣别离比拟困难。要通

13、过调质一机械脱水使油泥实现油一水一固的三相别离，关键是使其中粘度大的吸附油解吸与破乳。需要参加调质剂，使原油与固体颗粒别离、油滴聚合、原参加的化学药剂随固体杂质沉降，实现水、油、渣三相的完全别离。在国内炼厂油泥调制系统中，普遍采用的絮凝剂包括高分子无机絮凝剂如聚合硫酸铁，聚合氯化铝等，以及高分子有机絮凝剂如高聚合度的阴离子、阳离子、非离子聚丙烯酰胺等长链大分子8，但大多数企业在机械脱水前使用阳离子有机絮凝剂或有机絮凝剂与石灰联用，以提高絮凝、脱水效果，淘汰以往使用单一无机絮凝剂。为促使油从固体粒子外表别离，可以参加适宜的电解质可增加系统的电荷密度，使它们取代油组分优先吸附在粒子外表，并使粒子更

14、分散，为油从固体颗粒外表脱附创造更好的条件。1. 5 超声脱油技术油泥超声脱油技术是利用超声波破坏油泥的构造，降低污泥中污油的黏度，减小污油与泥土的黏附作用，最终实现破乳，从而将污油、水与泥土彻底别离。该技术主要利用了超声波的机械振动、微扰、声空化等作用，具有处理时间短，操作简单的优点，在油泥处理方面具有较大的应用潜力。王新强等9针对目前油泥处理中存在的问题，提出了超声处理油泥的新方法，得出了超声空化状态对油泥的除油效果具有很大的影响，其中最正确除油的空化状态为弱空化状态在最正确的超声处理油泥，可使除油率到达90% 以上。杨继生等10研究了探讨超声波技术清洗含油泥砂，并采用超声波的空化作用加上

15、外表活性剂的洗涤作用，显著地提高了油泥砂的脱油率。徐宁等11采用槽式超声清洗器辐照油泥，辅以气浮浮选以脱除污油，经超声底部向上辐照脱油效果优于未经超声辐照的对照组，而且超声底部辐照方式脱油效果优于超声侧面辐照，假设参加硅酸钠可降低污油的外表张力，利于污油剥离，但是剥离后的污油易乳化进入水中，不利于后期的气浮脱油。1. 6 调剖技术以油泥为根本原料，由于采出水中的油泥与地层有良好配伍性，采用化学的处理方法，参加适量的化学添加剂，不仅能悬浮其中的固体颗粒、延长悬浮的时间及增加注入的深度，而且还有效地提高封堵的强度，并使油组分分散均匀，形成稳定、均一的乳化液。由油泥与化学药剂调配而成悬浮乳化液调剖剂

16、，使用于油田中的注水井的调剖，使其在地层中到达一定的深度后，受到地层水的冲释以及地层中岩石的吸附等作用，悬浮的乳化体系将会被分解，使泥质中蜡质、沥青质与胶质将被吸附，此外，通过它们之间的黏联聚集，从而形成粒径较大的团粒构造体系，并沉降于大的孔道中，使得大孔道的通径减小，堵住高渗透压地带，将增大注入的水渗流的阻力12，迫使注入的水改变原来的渗流方向，从而提高了其注入的水波与体积，通过优化施工的工艺，可使油泥只堵住其高渗透的地带，而且不会污染中、低渗透地带8。其他的化学调剖剂与该油泥调剖剂相比，该技术法具有抗盐、抗剪切、抗高温、无风险注入与性能优异等特点，便于大剂量调剖挤注，不受温度、矿化度的影响

17、，有效期长，而且可广泛用于注水井的调水增油挖潜。油泥调剖技术的应用，不仅能把油泥回收利用，取得了较好的效果，而且能减少对周围环境造成严重污染，间接的产生经济效益。1. 7 热水洗处理技术热水洗处理技术是清洗油泥与回收石油的方法，这种方法被广泛用于含油量高，低乳化原油与油砂。热水洗处理技术主要是通过物理的方法，将油泥参加至热水中，并添加一些化学助剂，如参加外表活性剂等，降低油与泥之间的附着力，使油从固相外表脱附或聚集别离的污泥除油。通过对油泥进展洗涤，并附加搅拌或气浮等工艺设备，来实现油、泥、水三相别离，还可以将洗涤后所回收的溶液补加水与少量新鲜试剂，这样就可以屡次循环的使用洗涤液，节约资源，并

18、降低后序污水处理的费用。目前，热水洗处理技术有很多机理可以解释其去除油污的原理，主要包括卷起，润湿与増溶乳化。对于卷起的机理是水在油与泥外表的渗入，将会产生溶胀现象，削弱了泥与油之间的作用力，然后在机械搅拌的作用下，在油与泥接触的边沿处，油垢就会逐渐卷起，产生新的润湿与溶胀作用，最终油垢会从污泥外表彻底卷起，尽而从污泥外表脱落，进入水中; 对于润湿机理是吸附层中外表活性剂的亲水基向外伸入水中，所以油与泥外表都有了亲水性，这样水分子容易与之靠近，使得油外表与污泥外表很快被水润湿; 对于其他机理像增溶乳化的机理也在洗涤过程中也起了重要的作用。如果从外表张力的角度来分析洗涤过程，那么洗涤作用与外表活

19、性剂能降低外表张力密切相关。该处理技术是美国环保局在处理油泥中优先取用的技术方法，现在该技术主要应用于处理落地油泥，由于该技术处理油泥的效果比拟优良，而且处理的费用也相对不高，但是其在处理过程中容易产生含油废水等二次污染物，因此，需要配备含油废水的处理设备13。三、油泥处理过程中的问题与讨论从上述油泥种类来看，油泥性质多种多样，种类负责，成因复杂，而且，油泥大都是水、泥、油以及其他杂志等的混合物，处理比拟困难。处理油泥的装置、技术、设备等都要求比拟高，技术高，设备复杂、装置先进，无形中增加了油泥处理的难度与本钱，且油泥对环境污染的影响比拟巨大，因此油泥的处理非常重要。那么如此高本钱高难度的处理

20、，肯定会影响油泥处理，因此，为了使油泥处理取得更好的经济效益，为了保持我国环境，必须进一步研究开发高效的油泥处理新技术与简易工艺装置。就目前而言，我国处理油泥的方式有很多种，但是再处理过程中或多或少的会有二次污染产生，或高本钱，而且，处理油泥过程中，会产生大量的污水，而且污水中会有比拟多的有害化学物质，这些污水的处理比拟负责麻烦。油泥处理方法各有其优缺点，也有各自的使用范围，但是，还没有一种处理方法能到达既经济、高效又能处理所有类型油泥的目的。随着环保法规的日益严格与完善，随着石油资源的日益短缺，油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化处理技术将成为其开展的必然趋四、展望我国作为世界上最大的开展中

21、国家与的能源消耗大国，而且也是石油生产大国，但是各种生产条件与科技水平相对较落后，污染控制技术是较为薄弱。随着社会经济的开展，能源消耗越来越多，特别是石油资源，而在石油开采、生产中带来的环境污染凸显出来，因此，今后油泥处理技术的重点将是沿着高效、环保的方向开展，这不仅要开发出新的处理技术，而且还要配备相应设备等技术支撑，同时，也要吸收并消化国外的一些先处理技术，从而实现油泥的无害化与资源化，使其变废为宝。参考文献1 郑凌晨，王东 王小川 利用化学脱稳脱水法处理高含水油泥J中外能源，2021， 16( 9) : 90 932 徐如良，韩子兴 油罐底泥的减量化与资源化技术J 石油与天然气化工，20

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