CN101805103A

CN101805103A - 一种含油泥砂无害化处理方法

Info

Publication number: CN101805103A
Application number: CN 201010147313
Authority: CN
Inventors: 高迎新; 丁然; 张昱; 杨敏
Original assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Current assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2010-08-18

Abstract

本发明公开了一种含油泥砂的处理方法。该方法包括下述步骤：1)向含油泥砂中加入水，并在搅拌条件下使泥水混合体系升温至20℃-50℃；对所述泥水混合体系进行超声处理,所述超声处理在低频和高频超声波的共同作用下进行；低频为20-30kHz,高频为40-60kHz,超声强度之和为0.15-0.5w/cm²；2)超声处理20-60分钟后，进行固液分离，分别收集含油污水和泥砂；3)向收集的泥砂中加入水、药剂，并升温至20-45℃；然后维持所述温度对泥水药剂混合体系进行超声处理，4)超声处理20-60分钟后，进行固液分离，收集含油污水，并将剩余的泥砂直接排放。本发明的方法与现有方法相比具有操作简单、运行费用低、清洗效果好的优点。

Description

一种含油泥砂无害化处理方法

技术领域

本发明属于含油泥砂处理领域，具体涉及一种含油泥砂无害化处理方法。

背景技术

中国作为世界上最大的发展中国家和石油生产大国，生产条件、污染控制技术相对落后。在原油开采、集输及炼制过程中产生了大量含油泥砂。据估计，我国年产含油污泥近300万吨，仅大庆、胜利、辽河三大油田每年产出的含油泥砂就达200万吨以上。而且我国大多数油田都已进入高含水、高采油速度、高采出程度时期“三高”阶段，随着注水量的增加，含油泥砂生成量也随之增加。这些泥砂的排放必然对当地水环境、土壤环境造成一定的损害。含油泥砂常用处理技术有：热水清洗、溶剂油萃取、高温裂解等处理工艺。但这些方法均存在着不足之处，如操作过程复杂或运行费用或清洗效果差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种含油泥砂的处理方法。

本发明所提供的含油泥砂的处理方法，包括下述步骤：

1)向含油泥砂中加入水，并在搅拌条件下使泥水混合体系升温至20℃-50℃；然后维持所述温度，对所述泥水混合体系进行超声处理，所述超声处理在低频超声波和高频超声波的共同作用下进行；所述低频超声波的频率为20-30kHZ，所述高频超声波的频率为40-60kHZ，所述低频超声波与高频超声波的功率比为1∶1，所述低频超声波与高频超声波的超声强度之和为0.15-0.5w/cm²；

2)超声处理20-60分钟后，进行固液分离，分别收集含油污水和泥砂；

3)向步骤2)收集的泥砂中加入水、药剂，并升温至20-45℃；然后维持所述温度对泥水药剂混合体系进行超声处理，所述超声处理在低频超声波和高频超声波的共同作用下进行；所述低频超声波的频率为20-30kHZ，所述高频超声波的频率为40-60kHZ，所述低频超声波与高频超声波的功率比为1∶1，所述低频超声波与高频超声波的超声强度之和为0.15-0.5w/cm²；所述药剂包括硅酸盐和阴离子表面活性剂，所述泥水药剂混合体系中硅酸盐的质量浓度为0.001-10％，阴离子表面活性剂的质量浓度为1-10％；

4)超声处理20-60分钟后，进行固液分离，收集含油污水，并将剩余的泥砂直接排放。

其中，步骤1)中向含油泥砂中加入水时，所加入的水与所述含油泥砂的质量比可为1-4∶1，优选为1-2∶1。该步骤中所加入的水可以是自来水也可以是油田联合站处理后的采油废水。

步骤1)中在搅拌条件下使泥水混合体系优选升温至30℃-40℃。

在步骤1)和步骤3)中，所述超声处理时，低频超声波的频率优选为25kHZ，高频超声波的频率优选为50kHZ，低频超声波与高频超声波的超声强度之和优选为0.2-0.3w/cm²。

所述步骤3)中，向步骤2)收集的泥砂中加入水、药剂时，所加入的水与所述泥砂的质量比为1-4∶1，优选为1-2∶1。此步骤中所加入的水可以是自来水也可以是油田联合站处理后的采油废水。

上述步骤2)和步骤4)中所述固液分离可在重力沉降池或旋流分离器中进行。

本发明中所述硅酸盐为碱金属硅酸盐，如硅酸钠，所述硅酸盐占泥水药剂混合体系总质量的0.001-10％，优选0.1-1％，更有选0.1-0.3％，具体可为0.2％。

所述阴离子表面活性剂选自聚氧乙烯羧酸盐、磺酸盐(如烷基磺酸盐，木素磺化盐，萘磺酸盐，石油磺酸盐，α-烯烃磺酸盐)、硫酸盐(如醇基硫酸盐，乙氧基硫酸化醇)、磷酸酯(如正磷酸一或二酯，磷酸化乙氧基化物)中的一种或几种；优选磷酸酯、烷基苯磺酸盐，α-烯烃磺酸盐，最优选为烷基磺酸盐(如十二烷基磺酸钠)；所述阴离子表面活剂占所述泥水药剂混合体系总质量的1-10％，优选3-4％，具体可为3％。

本发明的药剂可以只由硅酸盐和阴离子表面活性剂组成。所述药剂中除了硅酸盐和阴离子表面活性剂外，也还可包括下述物质中至少一种：非离子表面活剂、磷酸盐和碱性化合物。

所述非离子表面活剂选自聚氧乙烯醚类表面活性剂(如乙醇乙氧基化物，烷基酚乙氧基化物等)，羧酸酯，脂肪酸乙二醇酯，烷基酚聚醋(优选壬基酚聚酯)中的一种或几种；所述非离子表面活剂占泥水药剂混合体系总质量的1-10％，优选1-3％。

所述磷酸盐包括正磷酸盐和三聚磷酸盐，如磷酸钠，磷酸钾，磷酸铵，三聚磷酸钠等；所述磷酸盐占泥水药剂混合体系总质量的0.001-10％，优选2.5-4.5％。

所述碱性化合物包括：苛性钾、碱石灰、苛性钠、碳酸钠或碳酸氢钠；所述碱性化合物占泥水药剂混合体系总质量的0.001-10％，优选0.6-1.5％。

本发明提供了一种处理含油泥砂的新方法，该方法与现有方法相比具有操作简单、运行费用低、清洗效果好的优点。

附图说明

图1为本发明提供的含油泥砂处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下实施例为了便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1、处理油田油泥

取国内某油田污泥坑内含油泥砂进行实验。表1为处理前油泥的组成，可以看出含油泥砂主要由水、泥砂和石油类组成。

清洗步骤：将1升自来水与500g油泥在60rpm转速下进行搅拌的同时将泥水混合体系加热至30℃，待温度稳定后启动超声反应器，超声反应器的频率为(低频25kHz+高频50kHz)，两频率功率匹配为1∶1，超声强度之和为0.25w/cm²，洗涤30min后沉淀15min，去除上层含油污水后进行下步化学/超声清洗。经过上述洗涤，泥砂含油浓度由30％降至15％。

完成第一次清洗后，继续向含油泥砂加入0.5升清水和药剂，使泥水药剂混合体系中含质量浓度为3％的十二烷基磺酸钠，质量浓度为0.2％硅酸钠，并升温至30℃，待温度稳定后启动超声反应器，超声反应器的设置同第一次清洗过程。洗涤30min后沉淀15min，去除上层含油污水后泥砂含油浓度降至1.5-3％，该泥砂可直接排放。

表1、国内某油田含油泥砂处理前特性

含水率(％)	20％
含水率(％)	20％	含固率(％)	50％
含油率(％)	30％	含固率(％)	50％

Claims

1.一种含油泥砂的处理方法，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中向含油泥砂中加入水时，所加入的水与所述含油泥砂的质量比为1-4∶1，优选为1-2∶1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中在搅拌条件下使泥水混合体系升温至30℃-40℃。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：步骤1)和步骤3)中所述超声处理时，所述低频超声波的频率为25kHZ，所述高频超声波的频率为50kHZ，所述低频超声波与高频超声波的超声强度之和为0.2-0.3w/cm²。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：步骤3)中向步骤2)收集的泥砂中加入水、药剂时，所加入的水与所述泥砂的质量比为1-4∶1，优选为1-2∶1。

6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：步骤2)和步骤4)中所述固液分离在重力沉降池或旋流分离器中进行。

7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：所述药剂中硅酸盐为碱金属硅酸盐，优选为硅酸钠；所述泥水药剂混合体系中硅酸盐的质量浓度为0.1-1％，优选为0.1-0.3％，最优选为0.2％。

8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于：所述药剂中阴离子表面活性剂选自下述至少一种聚氧乙烯羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐和磷酸酯；优选磷酸酯、烷基磺酸盐或α-烯烃磺酸盐，最优选为烷基磺酸盐；所述泥水药剂混合体系中阴离子表面活剂的质量浓度为3-4％，优选为3％。

9根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于：所述药剂由硅酸盐和阴离子表面活性剂组成。

10.根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于：所述药剂还包括下述物质中至少一种：非离子表面活剂、磷酸盐和碱性化合物；

所述非离子表面活剂选自下述至少一种：聚氧乙烯醚、羧酸酯、脂肪酸乙二醇酯和烷基酚聚醋；所述非离子表面活剂占所述泥水药剂混合体系总质量的1-10％，优选1-3％；

所述磷酸盐为正磷酸盐和/或三聚磷酸盐；所述磷酸盐占所述泥水药剂混合体系总质量的0.001-10％，优选2.5-4.5％；

所述碱性化合物选自下述至少一种：苛性钾、碱石灰、苛性钠、碳酸钠和碳酸氢钠；所述碱性化合物占所述泥水药剂混合体系总质量的0.001-10％，优选0.6-1.5％。