CN102452778B

CN102452778B - 油泥的处理方法

Info

Publication number: CN102452778B
Application number: CN 201010514037
Authority: CN
Inventors: 赵昕; 回军; 赵景霞
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: CN102452778A

Abstract

本发明公开一种油泥的处理方法，包括(1)将油泥采用超声波预处理脱水，降低油泥中含水量；(2)将超声波脱水后的油泥在绝氧条件下加热到水沸点以上、烃类物质裂解温度以下的温度区间，然后进入分离塔进行闪蒸，轻质油分和水通过蒸发冷凝的方式回收，重质油分和固态物以泥浆的形式从分离塔里取出；(3)对塔底泥浆进行固液分离后将重质油分回收，固态物采用蒸汽蒸馏进一步回收油分。本发明方法可以充分回收油泥中的各种有价值组分，工业应用经济性好。

Description

油泥的处理方法

技术领域

本发明涉及一种含油污泥的处理方法。

背景技术

油泥主要是指由于各种原因造成的原油或其它油品与泥土等形成的含油污泥，以及油田正常生产中系统带出的含油泥沙等，是一种富含矿物油的固体废物，主要成分是原油、泥和水。固体颗粒尺寸可从不足微米到几英寸，大多数在1至100微米之间，油的组成取决于原油种类、炼油厂结构与操作条件，污泥的组成可能随时间变化而变化。通常污泥中含有一定的原油(浓度质量5％～80％)、重金属离子(如铁、铜、镍等)与无机盐类(浓度质量5％～20％)化合物等。这些油泥中一般含有苯系物、酚类等物质，并伴随恶臭和毒性，若直接和自然环境接触，会使土地毒化、酸化或碱化，导致土壤及土质结构的改变，妨碍植物根系生长并会对水体和植被造成较大污染，同时也意味着石油资源的浪费。

按国家危险废物名录，油泥被列为危险废物，其对环境危害的长期性和潜在性，正引起高度重视。开展油泥管理及防治技术研究是目前国家环保工作的一项重要任务。因此，如何把这些含油污泥进行无害化和资源化利用，也是摆在炼油行业面前亟待解决的一个重要环保问题。

目前处理含油污泥的技术主要有资源回收、无害化处理和综合利用技术等。资源回收处理技术包括溶剂萃取法、水洗法、微乳洗涤、破乳法等。油泥无害化处理处理技术包括固定化处理，生物处理、焚烧等技术。综合利用技术包括热分解、制砖铺路以及其它用途。油泥的处理技术多种多样，每种方法都有各自的优缺点和适用范围。随着环保法规的日益严格和完善，油田含油泥砂处理技术将引起高度重视，含油污泥砂无害化、资源化、综合利用处理技术将成为含油泥砂处理技术发展的必然趋势。

溶剂萃取法是油泥处理技术中常用的一种，其利用“相似相溶”原理，选择合适的有机溶剂作萃取剂，将有机物从油泥中被溶剂抽提出来后，通过蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用，回收的原油则用于回炼。US484271采用萃取氧化氧化法对含油污泥进行处理，先在污泥中加入一种轻质烃作萃取剂，经过萃取后，油和大部分有机物被去除，残留的污泥用HNO₃在200～375℃及常压条件下氧化处理。

CN02133117.0采用“热萃取-脱水-固液分离”的技术处理含油污泥，将含油污泥进行机械脱水，然后与萃取溶剂油混合并预热，混合均匀后进行热萃取-脱水处理，然后进行固液分离，液相进入焦化装置，固相可作为燃料，热萃取-脱水的汽相经冷凝后进行油水分离。该方法过程简单、无需特殊设备，投资及操作费用低，不但有效处理了含油污泥，而且其中有价值成分得到了充分的利用，同时不会给后处理装置带来不利影响，但能耗较高，未公分利用油泥中的各种有价值组分。

发明内容

本发明提出一种油泥的处理方法，可以充分回收油泥中的各种有价值组分，工业应用经济性好。

本发明油泥的处理方法包括超声波破乳脱水-热处理闪蒸-蒸汽蒸馏方法综合处理油泥，具体步骤如下：

(1)将油泥采用超声波预处理脱水，降低油泥中含水量，超声波预处理脱水时间为0.5～2小时。超声波功率密度为40～100W/L(每升油泥的超声波功率)，频率为20～40kHz，辐照方式为6～12s/6～12s(超声连续辐照时间/超声间歇时间)。

(2)将超声波脱水后的油泥在绝氧条件下加热到水沸点以上、烃类物质裂解温度以下的温度区间(100～300℃)，然后进入分离塔进行闪蒸。在闪蒸塔里轻质油分和水通过蒸发冷凝的方式回收。重质油分和固态物以泥浆的形式从分离塔里取出。

(3)对塔底泥浆进行固液分离(真空过滤或加压过滤或离心过滤)后将重质油分回收，作为焦化或催化裂化原料。固态物采用蒸汽蒸馏进一步回收油分。在320～480℃的高温条件下，用N₂吹扫或者水蒸汽携带出其中的油气。压力控制在0.2～0.4MPa，处理后固态物用固化剂固化作为燃料或填埋。

本发明作为新型的油泥预处理技术，可大幅度提高油泥脱水能力。超声波泛指频率在16kHz以上的声波，是物质介质中的一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件，如急剧的放电、产生瞬间的局部高温(几千度)和高压(几百个大气压)、超高速射流等。质点加速度、冲击波和射流、高温高压可破坏物质结构，改变其物理化学性质，这是超声波的一次效应。而由此衍生的二次波、辐射波、声捕捉、自由基和氧化剂等也可能较大程度地改变物质性质，引发化学反应，属于超声波的二次效应。利用超声波的上述效应对油泥进行预处理，可以提高油泥的脱水效率，强化油泥的后续处理效果。对于油泥来说，由于是稳定的油-水-固结构，采用上述超声波处理，特别是间歇超声波处理，可以使该稳定结构产生振荡、解体，进而提高了脱水效率。

热处理技术是将油泥加热到100℃以上，然后在分离塔进行闪蒸，蒸汽和烃类物质从分离塔析出。重组分烃和无机物作为底泥除去轻烃和水经过冷凝后回收.重组分烃经固液分离从底泥中回收。由于高温处理设备与其它工艺的生产设备类似，可利用现有的部分生产设备，经过改造就可以满足要求；而高温处理工艺可通过冷凝对烃蒸汽加以回收：高温处理工艺是在密闭的环境下进行，减少了外围设施受污染的机率.占地面积相对较少。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明方案和效果。

具体实施例1：

以某炼厂油罐底油泥为例说明本发明具体实施例(百分含量为重量百分含量)。本发明对含水率高的油泥尤为适用，故选择的油泥含水83.5％，含油10.7％，其余为固体物质。

将油泥通过泵送进入脱水罐。脱水罐外接超声波辐射装置。超声功率密度为100W/L，频率为20kHz，辐照方式为6s/6s(超声连续辐照时间/超声间歇时间)。超声波脱水1.5小时后，油泥含水率可降到41.3％。将脱水油泥加热至250℃，送入闪蒸塔进行蒸馏。塔顶得到水蒸汽和轻烃蒸汽，冷凝后经油水分离器进行分离，得到轻质油分，污水进入污水处理系统。闪蒸塔塔底为重质油分和固态物混合的泥浆。泥浆经真空过滤后回收重质油分，作为延迟焦化原料。处理过的泥浆，在400℃条件下，用水蒸汽携带出其中的油气。吹扫的压力控制在0.2MPa。最终油回收率为97.6％。

具体实施例2：

以某炼厂油罐底油泥为例说明本发明具体实施例。油泥含油35％，含水52％，其余为固体物质。工艺流程同实施例1。超声功率密度为80W/L，频率为30kHz，辐照方式为12s/12s(超声连续辐照时间/超声间歇时间)。超声波脱水1小时后，油泥含水率可降到17％。热处理加热温度为200℃。蒸汽蒸馏在450℃条件下，用水蒸汽携带出其中的油气，吹扫的压力控制在0.3MPa。最终油回收率为96.4％。

Claims

1.一种油泥的处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将油泥采用超声波预处理脱水，降低油泥中含水量；其中超声波预处理脱水的超声波辐照方式按超声连续辐照时间/超声间歇时间计为6～12s/6～12s；

(2)将超声波脱水后的油泥在绝氧条件下加热到水沸点以上、烃类物质裂解温度以下的温度区间，然后进入分离塔进行闪蒸，轻质油分和水通过蒸发冷凝的方式回收，重质油分和固态物以泥浆的形式从分离塔里取出；

(3)对塔底泥浆进行固液分离后将重质油分回收，固态物采用蒸汽蒸馏进一步回收油分。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)超声波功率密度按每升油泥的超声波功率计为40～100W/L，超声波频率为20～40kHz。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(1)超声波预处理脱水时间为0.5～2小时。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)的加热温度为100～300℃。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)固态物蒸汽蒸馏温度为320～480℃。

6.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤(3)固态物蒸汽蒸馏时，用水蒸汽携带出其中的油气。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(3)固态物蒸汽蒸馏的压力控制在0.2～0.4MPa。