大慶油田油泥分離熱解處理設(shè)備
1 油泥的組成與危害1.1 油泥的組成油泥的組成成分非常復(fù)雜。一般是由油包水和水包油型乳狀液以及懸浮固體組成,是一種比較穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系。
油泥的顆粒細(xì)小,呈絮凝體狀;密度差較?。ㄓ?、水密度接近)、含水率較高(一般在40%-90%之間)、持水力較強(qiáng);充分乳化,粘度較大難以沉降;穩(wěn)定性差,容易產(chǎn)生惡臭,污染空氣,對環(huán)境造成*危害。油泥中水一般可分為四種,游離水、絮體水、毛細(xì)水、粒子水;油泥中油一般分為浮油、乳化油、溶解油等。這是油泥粘度大、脫水難的主要原因。
1.2 油泥的危害油泥中的石油在雨水浸泡下,流入農(nóng)田、河流,使水中溶解氧得不到補(bǔ)充。同時(shí),石油本身被微生物降解時(shí),要消耗大量氧氣,使水體嚴(yán)重缺氧,水生生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞。許多環(huán)芳烴具有致突變和致癌性,通過直接和間接途徑對人體健康帶來嚴(yán)重?fù)p害。某些有害物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)田后,被農(nóng)作物吸收,通過食物鏈進(jìn)入人和動植物體內(nèi),導(dǎo)致各種疾病發(fā)生,威脅人類的健康。
2 油泥處理的常見方法2.1 有機(jī)溶劑萃取法1)根據(jù)相似相溶原理,利用有機(jī)溶劑處理油泥的試驗(yàn)研究是目前治理油泥的主要方向。首先將油泥和煤油溶劑混合,使原油溶解在煤油中。待混合物分層后,將液相和固相分離。主要工藝如下:(1)將油泥粉碎。(2)煤油萃取。將粉碎處理后的油泥與煤油混合攪拌,并加熱至50—l00℃,待靜置分層后,抽出煤油。⑶溫水洗凈。經(jīng)過煤油萃取后的泥土與清水混合攪拌。(4)脫水。將洗滌后的泥土進(jìn)行脫水處理。
2)利用溶劑和聲能處理油泥這種方法是將油泥與溶劑混合后形成泥漿。(土壤與溶劑的混合比例根據(jù)土壤的性質(zhì)而定)。泥漿靠重力流入振動篩。粒徑大于1/4 英寸的大顆粒被截留后,送至軋碎機(jī),大顆粒經(jīng)軋碎后與篩下物混合進(jìn)入低頻聲波振蕩器。新鮮溶劑通過管線注入聲波振蕩器底部并向上流動,使土顆粒中的油在低頻聲能和溶劑的作用下溶解在溶劑中,從而使油土分離。通過調(diào)整溶劑的流速,既可保持泥沙的下沉,又可保持較高的處理效率。溶劑可選用輕質(zhì)原油、有機(jī)溶劑(如:甲苯)或煤油等。通過該方法處理后的土壤含油0.2—0.4%,低于排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 碳酰胺溶液洗滌法1)碳酰胺溶液洗滌工藝據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,碳酰胺具有降低油泥間親合力。配制一定濃度的碳酰胺熱水溶液來洗滌油泥,可使油泥分離,并且碳酰胺熱溶液可循環(huán)使用。其處理工藝流程見圖:
2)機(jī)理分析⑴碳酰胺氨基上的氫原子可在分子間形成強(qiáng)的氫鍵,因此碳酰胺易形成六角形桶狀結(jié)構(gòu),直鏈烴分子易被包圍在此結(jié)構(gòu)中,形成包含化合物。在水溶液中此六角形桶狀結(jié)構(gòu)易被破壞,不溶于水的直鏈烴分子被釋放出來。在石油產(chǎn)品加工過程中,也利用碳酰胺的這一性質(zhì),從汽油中分離出直鏈烴以提高汽油質(zhì)量。隨著六角形桶狀結(jié)構(gòu)不斷形成與破壞,油泥中的直鏈烴逐步形成包含化合物,油泥間的親合力被破壞,實(shí)現(xiàn)油泥分離。
?、铺减0钒被鲜湓雍螅O乱粋€(gè)帶正電的基團(tuán),氫的位置被烴取代形成一個(gè)大分子。由于此反應(yīng)的可逆性,釋放后的烴浮于水面。隨著此過程的不斷進(jìn)行,吸附在泥土顆粒上的油分子被不斷取走,實(shí)現(xiàn)油泥分離。采用碳酰胺溶液洗滌工藝處理油泥的工藝過程簡單,設(shè)備易于控制,防火安全系數(shù)相對高于溶劑萃取工藝。油泥分離后的泥土中含油相對較高,須對分離后泥土進(jìn)行生物降解。
2.3 生物處理法油泥的生物處理法是指利用嗜油菌生長、繁殖和內(nèi)源呼吸,把油泥中的原油分解成C02、水或CH4 等物質(zhì),從而消除或降低原油污染的方法。
大慶油田油泥分離熱解處理設(shè)備
生物法處理油泥在國內(nèi)外均有許多實(shí)驗(yàn)研究,尤其是海上石油泄漏污染的生物處理研究比較多見。生物法處理陸上油泥多采用地耕工藝,方法比較成熟。在美國日本和國內(nèi)都有應(yīng)用,漢江石油學(xué)院的實(shí)驗(yàn)研究和勝利油田的實(shí)際應(yīng)用都取得了可喜的效果。不過遼河油田地處魚米之鄉(xiāng),開采地域水系發(fā)達(dá),地耕工藝處理油泥對生態(tài)環(huán)境的潛在危害比較大,不敢輕易采用;所以,必須另辟蹊徑,尋找適合遼河油田所處環(huán)境和現(xiàn)狀,占地面積小,經(jīng)濟(jì)可行的生物處理法。
生物法處理油泥的探索是必要的,它不但可以解決在碳酰胺溶液洗滌法處理后的殘泥,還可以幫助解決含油量較低沒有回收處理價(jià)值的油泥以及泄漏于水體的原油。
2.4 脫水焚燒處理這種方法是一種常見的污泥處置方法,它可破壞全部有機(jī)質(zhì),殺死一切病原體,并大限度減少污泥體積,焚燒殘?jiān)鼉H為原有污泥體積的10%左右。當(dāng)污泥自身的燃燒熱值較高,城市衛(wèi)生要求較高,或污泥有毒物質(zhì)含量高,不能被綜合利用時(shí),可采用焚燒處置。污泥在焚燒前,一般應(yīng)*行脫水處理和熱干化,以減少負(fù)荷和能耗。污泥焚燒在技術(shù)上是可行的,并已達(dá)到了工業(yè)規(guī)模的程度。
我國絕大多數(shù)煉油廠也都建有污泥焚燒裝置,油泥焚燒前應(yīng)經(jīng)過污泥脫水,處理過程為:將油泥放入污泥濃縮罐,同時(shí)適當(dāng)加溫(約60C),并投加絮凝劑;經(jīng)攪拌、重力沉降后進(jìn)行分層切水;再經(jīng)過設(shè)備脫水、干燥等工藝,將泥餅送至焚燒爐進(jìn)行焚燒,溫度為800-850C,經(jīng)30 分鐘焚燒完畢;再對剩余灰渣做進(jìn)一步的處理。該方法優(yōu)點(diǎn)是污泥經(jīng)焚燒后,其中多種有害物幾乎全部除去,減少了對環(huán)境的危害;缺點(diǎn)是焚燒過程中易產(chǎn)生二次污染,同時(shí)污泥沒有得到充分利用,浪費(fèi)了資源。
3 結(jié)語綜上所述,采用有機(jī)溶劑萃取法處理油泥處理效果優(yōu)良,殘油含油低;采用碳酰胺溶液洗滌法處理油泥可以回收大部分原油,雖然其殘泥需要進(jìn)一步處理,但是該方法具有良好的可行性,流程簡單、操作方便;生物法處理油泥和洗滌法處理的殘泥有令人鼓舞的結(jié)果,并且成本低廉,簡單方便。