落地油泥處理技術(shù)的研究和應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 概述
石油開采過程中會(huì)產(chǎn)生含油污泥，常稱為“落地油”。目前含油污泥主要由油田污水處理后產(chǎn)生的污泥、原油儲(chǔ)罐的底泥、與土混合的落地油等組成。該類污泥中含有一定濃度的原油（5%～30%）、重金屬離子（如鐵、銅、鎳等）與無機(jī)鹽（5%～20%）類化合物等，若不加處理直接排放，會(huì)使土地毒化、酸化或堿化，導(dǎo)致土壤及土質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，妨礙植物根系生長(zhǎng)。本項(xiàng)目利用化學(xué)藥劑對(duì)含油污泥進(jìn)行無害化處理，處理成本低，效率高，既解決了污泥的污染問題，又可變廢為寶，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
含油污泥的產(chǎn)量巨大。據(jù)資料介紹，該物質(zhì)的產(chǎn)生量約占油田總產(chǎn)量的2‰左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，某中等規(guī)模油田日油泥量大約100t左右，堆放總量已在40×104t以上。這些污泥中一般含有苯系物、酚類、蒽類等物質(zhì)，并伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環(huán)境接觸，就會(huì)對(duì)土壤、水體和植被造成較大污染，同時(shí)也意味著石油資源的浪費(fèi)。因此，無論是從環(huán)境保護(hù)還是從回收能源的角度考慮，都應(yīng)該對(duì)含油污泥進(jìn)行無害清潔化處理。
2 建設(shè)落地油處理裝置的目的
（1）含油固體廢棄物已經(jīng)被 環(huán)境保護(hù)總局列入“危險(xiǎn)廢物”名錄，遵照 有關(guān)法律、政策和規(guī)定，對(duì)油田生產(chǎn)中排放的含油固體廢棄物進(jìn)行處理，進(jìn)行環(huán)保的無害化處理，消除這個(gè)環(huán)保隱患，有較好的社會(huì)和環(huán)保效益。
（2）含油固體廢棄物中含有一部分可回收利用的原油，在進(jìn)行固體廢物無害化的同時(shí)還可以進(jìn)行資源再利用，有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3 國(guó)內(nèi)外處理工藝簡(jiǎn)介
3.1 國(guó)外含油處理工藝
根據(jù)對(duì)“含油污泥”有關(guān)資料的查閱和調(diào)研，它的主要處理工藝有以下幾類：
（1）熱解法：分為高溫分解法和低溫處理法2種。高溫分解法的工作溫度可達(dá)1400℃，低溫處理法的工作溫度為800℃左右。
（2）洗滌法：利用含洗滌藥劑的溶液使油和固體顆粒剝離，再通過各種物理方法加以分離，實(shí)現(xiàn)油的回收。
（3）固化法：通過化學(xué)藥劑使固體廢棄物形成具有完整結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬塊狀，以增加可控性。
（4）生物化學(xué)法：分為微生物法和微生物生態(tài)法。其區(qū)別在于是否添加人工馴化的優(yōu)勢(shì)微生物。
3.2 國(guó)內(nèi)含油污泥處理工藝
國(guó)內(nèi)對(duì)于油田落地油的處理發(fā)展比較慢，據(jù)了解國(guó)內(nèi)某油田是國(guó)內(nèi) 個(gè)開發(fā)落地油處理的單位，此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展目前走在國(guó)內(nèi)的 。目前有落地油處理裝置3～4。
現(xiàn)將了解的情況介紹如下：
（1）L油區(qū)落地油處理裝置
2000年建成投產(chǎn)的國(guó)內(nèi) 套落地油處理裝置，處理能力2t/h，采用熱溶劑洗滌法工藝，對(duì)落地油進(jìn)行三級(jí)洗滌，對(duì)產(chǎn)品原油進(jìn)行三級(jí)加熱沉降分離，裝置加熱源采用燒煤的導(dǎo)熱油爐一臺(tái)。整個(gè)裝置投資320萬元。目前該裝置運(yùn)行正常，由于原料含油率高，產(chǎn)品銷售價(jià)較高，裝置效益較好。
該裝置處理效果：原料含油40%～50%（估算）；廢渣含油15%；回收油含水＞20%。
（2）X油區(qū)落地油處理裝置
2003年建成投產(chǎn)的落地油處理裝置，處理能力估計(jì)為1～2t/h，采用一級(jí)熱溶劑洗滌法工藝，對(duì)產(chǎn)品原油進(jìn)行二級(jí)加熱沉降分離，采用燒煤的直火加熱，運(yùn)行尚不很穩(wěn)定，裝置比較緊湊。處理原料：含油28%（估算）；廢渣：含油8%。
4 實(shí)際應(yīng)用
華隆油田技術(shù)服務(wù)有限公司和北京中油石油技術(shù)有限公司合作，從2004年開始進(jìn)行落地油處理的實(shí)踐，建成投產(chǎn)了一套設(shè)計(jì)處理能力為4.0t/h的落地油處理裝置，采用溶劑洗滌法工藝，裝置的加熱源采用燒天然氣的導(dǎo)熱油爐。
4.1 原料情況
在新港公司含油固體廢棄物填埋場(chǎng)（華隆油田服務(wù)公司油泥處理廠）周圍，現(xiàn)無序的堆放著大量的“落地油”，經(jīng)分析這些含油污泥大部分為含油＜30%，含正反序溶劑。
4.2 藥劑配方的研發(fā)
從2004年開始，開展對(duì)新疆稠油落地油處理配方的藥劑篩選工作，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)室小試、裝置化試驗(yàn)，已形成了對(duì)上述原料進(jìn)行洗滌處理的幾個(gè)方案，通過這幾個(gè)方案藥劑的破乳、清凈分散、潤(rùn)濕剝離，能夠滿足現(xiàn)有裝置對(duì)稠油落地油處理的要求。
4.3 工藝簡(jiǎn)介
首先將原料（污油泥）由傳送帶運(yùn)到罐內(nèi)，罐內(nèi)設(shè)有原料格柵，將大體積的原料（包括石塊）攔截，罐內(nèi)預(yù)先加有清水，底部有加熱盤管，可以將水溫加熱到90℃以上。經(jīng)過格柵后的原料進(jìn)入熱水中經(jīng)過加熱溶解一段時(shí)間，再加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑后，啟動(dòng)攪拌器，經(jīng)過與藥劑的充分混合后，停止攪拌，開始悶罐，給予充分的反應(yīng)時(shí)間后，洗出的油由上部的隔油管溢流至收油罐，下部的砂由刮渣機(jī)送至罐外到指定地點(diǎn)掩埋，熱水可由泵打到貯水罐循環(huán)使用。
4.4 處理結(jié)果
這套工藝經(jīng)過幾年不斷改造和經(jīng)驗(yàn)的積累，目前排放廢渣的含油率小于8‰，處理含油率為30%原料時(shí)，日回收原油3t；處理含油率為20%原料時(shí)，日回收原油2t。由于氣候等各種原因，該裝置年生產(chǎn)周期為110d（夏季），故年回收原油較少。
目前 沒有落地原油的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，出于環(huán)?？紤]應(yīng)做到含油盡可能的低，處理后的渣油經(jīng)新疆克拉瑪依環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站于2006年6月19日進(jìn)行抽樣檢測(cè)，污油泥石油類含量為0.6465%，去除率已達(dá)到了95.6%，相當(dāng)于農(nóng)用灌溉排放標(biāo)準(zhǔn)，故由環(huán)保部門指定地點(diǎn)進(jìn)行掩埋。
4.5 存在問題和改進(jìn)措施
落地油處理裝置經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)了一些問題，針對(duì)這些問題采取了相應(yīng)的整改措施：
（1）導(dǎo)熱油爐主要是長(zhǎng)期使用爐膛積灰，使設(shè)備加熱慢，溫度低，造成原因是爐膛盤管的影響。為了提高導(dǎo)熱油鍋溫度，必須做到爐膛積灰清理干凈，將鍋爐口面進(jìn)行了改裝。
（2）洗滌器進(jìn)料口沒有操作平臺(tái)，洗滌器內(nèi)排砂道容易積砂，壓死鏈條。在洗滌器上進(jìn)料口處安裝了操作平臺(tái)。
（3）刮渣機(jī)鏈條磨損嚴(yán)重，影響設(shè)備正常運(yùn)行。合理解決排砂道角度、材料選型、減少磨損。
（4）原設(shè)計(jì)不合理，沉降罐油泵打不起油，設(shè)計(jì)不合理，對(duì)沉降罐的油泵重新選型，以滿足工藝需要。
4.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析及預(yù)測(cè)
以1t落地油為測(cè)算基數(shù)，每噸落地油按平均25%的含油量計(jì)算。
（1）投入的運(yùn)行成本
①乳化劑。乳化1t油渣需要3t 1%乳化劑，每噸乳化劑4700元，再加上清水費(fèi)用，單位生產(chǎn)成本99元。
②固定化劑。每噸油渣需要10%固定化劑0.08t，每噸400元，單位生產(chǎn)成本為32元。
③電費(fèi)。每kWh電0.5元，即單位成本3元。
④人工費(fèi)：需12個(gè)人，單位成本12元。
合計(jì)：146元/t油渣。
（2）其他支出
①挖掘機(jī)租金。
②設(shè)備維護(hù)和折舊。
③流動(dòng)資金利息。
④管理費(fèi)等。
以上4項(xiàng)合計(jì)約為50元/t油渣。
（3）產(chǎn)出
回收原油：1t落地油可回收23%原油，每噸原油1000元，即230元/t油渣。
（4）直接經(jīng)濟(jì)效益
直接經(jīng)濟(jì)效益為230-146-50=34元/t落地油；間接經(jīng)濟(jì)效益，避免了環(huán)保罰款，節(jié)約了環(huán)境治理費(fèi)用；社會(huì)和環(huán)保效益，回收了原油，消除了污染源，改善了生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了油田和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
5 實(shí)踐總結(jié)
經(jīng)過處理工藝路線的選擇、洗滌藥劑配方的研發(fā)、實(shí)際處理戈壁土實(shí)踐、落地油原料分析，對(duì)落地油處理的認(rèn)識(shí)提高了一個(gè)層次：
（1）采用洗滌法工藝處理新疆落地油是可行的。
（2）用洗滌工藝處理落地油首先要解決的是從原料到外排廢渣的運(yùn)輸問題。
（3）如果每天要處理20t廢渣，必須保證約30t固體廢料能順利的運(yùn)入運(yùn)出。
（4）生產(chǎn)中要控制好洗滌溶液的藥劑濃度、pH值和泥濃度，保證處理效果。
