污油泥處理工藝現狀及進展

更新時間：2020-08-28 09:59 來源：石化技術作者: 焦文超閱讀：7478

摘要：在石油開采和管道集輸過程中，不可避免地會產生大量的污油泥。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生管線刺漏，從而產生原油泄漏，對周圍土壤及環境造成污染。

目前，我國各大油田污油泥年產生量的總和約占國內原油總產量的2% ^[1]，其中塔河油田污油泥年產生量為4~6萬t。污油泥的組成成分極其復雜，其中重質油含量占比較高^[2]。同時，污油泥中還存在著大量的苯、蒽等有毒有害物質^[3]，對油田環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發展。

1 污油泥的危害

1.1 環境污染

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，易發生土壤板結現象，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組分自然揮發，造成周邊環境中烴含量超標。

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，還可以實現石化能源的回收再利用，從而達到環保效益與經濟效益雙贏的目的^[5]。

2 污油泥處理工藝

2.1 熱水洗處理技術

熱水洗處理法是指將污油泥、水以及化學藥劑混合加熱，將污油泥中的有機物質從土壤中脫離出來，最終經油水分離，實現原油資源的回收利用。目前塔河油田根據高含液污油泥的特性，主要采用化學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

熱解吸法是指在無氧的環境下，采取間接加熱的方式對污油泥進行無害化處置，熱解過程產生的氣體最終經冷凝系統處理后可實現原油回收。目前塔河油田根據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，取得了良好的環保與經濟效益。

2.3 調質-機械分離處理技術

調質-機械分離技術是指在污油泥中按比例加入一定量的化學藥劑，并通過改變污油泥的各種理化性質，使污油泥實現固液分離的一種工藝方法[6]。調質-機械分離技術具有操作過程簡單易行、設備能耗低等優勢，但在實際應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結合，才能實現處理后的油泥達標排放^[7]，同時該技術必須配套水處理系統，否則極易造成水體污染。

2.4 溶劑萃取技術

溶劑萃取技術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，實現原油回收的目的^[8]。溶劑萃取技術在應用過程中具有原油回收率高、能耗低、不易產生二次污染等優勢，但由于超臨界萃取劑成本較大，在大規模推廣方面難度較高。

2.5 超聲波處理技術

超聲波處理技術是指利用超聲波原理，將污油泥內部結構進行深度破壞，從而降低污油泥中的原油黏度，以減弱原油與其他雜質間的相互粘連，從而將污油泥中的原油與水、泥等雜質有效脫附出來，最終達到分離的目的。超聲波處理技術具備處理流程簡單、處理周期短等優點，因此作為一種輔助處理工藝，其與傳統處理工藝相結合后能夠獲得良好的處理效果，但超聲波處理技術在實際應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]。目前國內該工藝在處理污油泥方面應用案例較少，相關技術研究仍處于實驗室階段。

2.6 回灌調剖處理技術

回灌調剖處理技術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、懸浮劑等系列化學藥劑，制備得到污油泥調剖劑，并應用于注水井的調剖作業中。該類型的調剖劑與其他的化學調剖劑相比而言，具有抗溫、抗鹽和抗剪切等優良的性能，能夠適用于大劑量調剖劑注入的作業，且不受礦化度、溫度等方面的影響，因此污油泥調剖劑可廣泛用于注水井的調水增油挖潛^[4]。

2.7 生物處理技術

生物處理技術是建立在生物學的基礎上，利用微生物將污油泥中的有機物質降解為二氧化碳和水等無機物質，從而實現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化改進，目前已逐漸實現商業化應用。

4 結論及展望

污油泥處理技術目前方法繁多，但在實際應用過程中都存在各自的優缺點，目前而言，熱解吸處理工藝在大規模處理污油泥方面具有一定的優勢，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，因此制約了其應用范圍。綜上所述，在處理污油泥過程中，應根據污油泥的特性，采用不同的處理工藝，同時僅靠單一的工藝和技術很難滿足日趨嚴格的環保要求，因此多種工藝、方法的聯合利用是未來污油泥無害化處理的發展方向。

參考文獻

[1] 龍亮，劉國榮，張悅，等 . 污油泥處理研究現狀及其進展 [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]. 環境科學研究 .2008，21（4）：52-56.

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

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

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