渤海油田含油污泥處理效果的改進(jìn)
技術(shù)支持
石油勘探、開采、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)冗^程中會(huì)產(chǎn)生大量含油污泥（簡(jiǎn)稱油泥），油泥是高污染物。隨著全球環(huán)境日益惡化，人類對(duì)自身的生存環(huán)境越來(lái)越重視，各國(guó)對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高，如何回收油泥中的原油及其無(wú)害化處理是目前研究的熱點(diǎn)。在全 范圍內(nèi)含油污泥的處理方法有：焚燒、溶劑萃取、調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理技術(shù)、化學(xué)破乳、地耕法、生物泥漿反應(yīng)器法、固化制磚、回灌調(diào)剖技術(shù)等。本文采用調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理技術(shù)及化學(xué)破乳法對(duì)勝利油田、新疆油田、渤海油田等油田的油泥進(jìn)行研究。針對(duì)渤海油田油泥的性質(zhì)，已開發(fā)的渤海1#分離劑具有一定的效果，但回收原油中的含水率較高，回收率仍需提高。為此，需要探索開發(fā)出更高效的渤海2#分離劑。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑與設(shè)備
DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；電子天平；HN101電熱鼓風(fēng)干燥箱；水分測(cè)定器；DL-1電子萬(wàn)用爐；50mL兩口燒杯。
1.2 油泥樣品
原料：含油污泥，采自渤海油田，油泥的含油率為42.54%，含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34.38%，含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.08%。
分離劑：脫水劑1#、脫水劑2#、脫泥劑1#和脫泥劑2#。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
取含油污泥質(zhì)量若干，按一定的劑油比來(lái)配分離劑水溶液，攪拌均勻待用。
將油泥與配好的分離劑水溶液混合，攪拌均勻后倒入250mL兩口燒瓶中，再將燒瓶放入集熱式恒溫加熱磁力攪拌器內(nèi)進(jìn)行恒溫加熱，恒定的攪拌速度進(jìn)行攪拌。
攪拌一定時(shí)間后，將油、泥、水混合液倒入燒杯中進(jìn)行保溫沉降，待沉降完成后，取出上層油，進(jìn)行稱量分析。
1.4 分析方法
含水率：回流法，參照GB/T 260-1977。
含油率：分光光度法，參照SY/T 0530-1993。
回收率：η=（m1/m）×100%
其中m1為刮出浮油質(zhì)量，m為油泥本身所含的原油質(zhì)量。
2 結(jié)果與討論
2.1 分離劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)
渤海1#分離劑對(duì)渤海油田含油污泥的分離具有一定的效果，原油回收質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)89.9%，但處理后油品中的水含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.57%。其水含質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高，回收率有待提高，所以亟需開發(fā)更高效的分離劑。通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)脫泥劑1#、脫泥劑2#、脫水劑1#和脫水劑2#對(duì)油泥具有較好的分離效果且具有降泥降水作用，本研究對(duì)脫泥劑和脫水劑各自的用量進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，并 *終確定渤海2#分離劑。
2.1.1 脫水劑1#的用量
實(shí)驗(yàn)控制脫泥劑1#0.6g、脫泥劑2#6g、脫水劑2#0.608g不變，改變脫水劑1#的用量。取含油污泥30g左右，按2：1的劑油比配制成60g分離劑水溶液，在反應(yīng)溫度為60℃、攪拌時(shí)間30min、攪拌速度為1000r/min等工藝條件下開展分離實(shí)驗(yàn)。隨著脫水劑1#用量的增加，油層中的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)先減少后增加，在脫水劑1#6g時(shí)取極小值，脫水劑1#的加入促進(jìn)了分離劑對(duì)油泥的脫水作用，但用量過大對(duì)油水分離起抑制作用；油層中的含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，應(yīng)該為實(shí)驗(yàn)分析誤差所致；原油回收率在脫水劑1#6g時(shí)取得極大值。綜合分離效果和經(jīng)濟(jì)兩方面，確定脫水劑1#用量為6g。
2.1.2 脫泥劑1#的用量
實(shí)驗(yàn)控制脫水劑1#6g、脫泥劑2#6g、脫水劑2#0.608g不變，改變脫泥劑1#的用量。取含油污泥30g左右，按2：1的劑油比配制成60g分離劑水溶液，在反應(yīng)溫度為60℃、攪拌時(shí)間30min、攪拌速度為1000r/min等工藝條件下開展分離實(shí)驗(yàn)。隨著脫泥劑1#用量的增加，回收油層中的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)先減少后增加，并在脫泥劑1#0.6g時(shí)取得極小值；回收油層中的含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較低，這是由于脫泥劑1#能夠聚集在污泥顆粒表面，形成飽和定向單層，使其能夠完全潤(rùn)濕，降低其內(nèi)部固相和液相的界面結(jié)合力，從而固相聚沉下來(lái)；原油回收率則先增大后減小，在脫泥劑1#用量為0.6g時(shí)取得極大值。綜合考慮分離效果，脫泥劑1#的用量確定為0.6g。
2.1.3 脫泥劑2#的用量
實(shí)驗(yàn)控制脫水劑1#6g、脫泥劑1#0.6g、脫水劑2#0.608g不變，改變脫泥劑2#的用量。取含油污泥30g左右，按2：1的劑油比配制成60g分離劑水溶液，在反應(yīng)溫度為60℃、攪拌時(shí)間30min、攪拌速度為1000r/min等工藝條件下開展分離實(shí)驗(yàn)。隨著脫泥劑2#的用量的增加，回收油層中的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)先減小后增大，并在脫泥劑2#6g時(shí)取得極小值；回收油層中的含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)先減少后增大，在脫泥劑2#為6g時(shí)較低，這是由于脫泥劑2#分子含有長(zhǎng)鏈，吸附在固體微粒表面，形成搭橋作用，把膠粒與膠粒之間連接起來(lái)，從而變成較大的基團(tuán)而聚沉下來(lái)；原油回收率在6g時(shí)取得極大值。從分離效果的角度出發(fā)，脫泥劑2#確定為6g較合理。
2.1.4 脫水劑2#的用量
實(shí)驗(yàn)控制脫水劑1#6g、脫泥劑1#0.6g、脫泥劑2#6g不變，改變脫水劑2#的用量。取含油污泥30g左右，按2：1的劑油比配制成60g分離劑水溶液后，在反應(yīng)溫度為60℃、攪拌時(shí)間30min、攪拌速度為1000r/min等工藝條件下開展分離實(shí)驗(yàn)。隨著脫水劑2#用量的增加，回收油層中的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)先減小后增大，并在脫水劑2#為0.5g時(shí)取得極小值。脫水劑2#加入后促進(jìn)了分離劑對(duì)油泥的脫水作用，但用量過大對(duì)油水分離起抑制作用。脫水劑2#分子對(duì)水具有較強(qiáng)的親和作用，其親水基與水分子作用，從而使膠體粒子脫水，失去水化外層后聚沉下來(lái)，回收油層中的含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)先增加后減少再增大，在脫水劑2#0.5g時(shí)取極小值；原油回收率在0.5g時(shí)較大，故脫水劑2#確定為0.5g。
從而，渤海2#復(fù)配分離劑確定為脫水劑1#6g、脫水劑2#0.5g、脫泥劑1#0.6g和脫泥劑2#6g，處理后回收油品的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.74%、回收油含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.74%、原油回收率為95.05%。
2.2 分離效果對(duì)比
在攪拌時(shí)間30min、溫度60℃、攪拌速度1000r/min等工藝條件下，分別采用渤海1#分離劑、渤海2#分離劑對(duì)渤海油田油泥進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，渤海2#復(fù)配分離劑較渤海1號(hào)分離劑能大大地降低含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，同時(shí)降低含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)和提高原油回收率，具有更好的油泥分離作用。
3 結(jié)語(yǔ)
（1）結(jié)果表明：脫水劑1#的用量為6g、脫水劑2#的用量為0.5g、脫泥劑1#的用量為0.6g，脫泥劑2#的用量為6g。
（2）渤海2#分離劑確定為：脫水劑1#6g、脫水劑2#0.5g、脫泥劑1#0.6g和脫泥劑2#6g。渤海2#分離劑對(duì)比渤海1號(hào)分離劑具有更好的分離效果，含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.81%降到0.74%，含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)由32.57%降到15.74%（變化較大），回收率由89.9%提高到95.05%。
