CN103342444A

CN103342444A - 一种油泥资源化处理工艺及系统

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Publication number: CN103342444A
Application number: CN2013103025129A
Authority: CN
Inventors: 李国文; 于勇勇; 苏贞峰; 郭春生; 包长春
Original assignee: Beijing Biotechina Environment Corpltd
Current assignee: Beijing Biotechina Environment Corpltd
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2033-07-15
Also published as: CN103342444B

Abstract

本发明公开了一种油泥资源化处理工艺及系统，所述工艺包括以下步骤：a、油泥与调理剂在40～80℃下混合搅拌2-6小时，b、经过调节的油泥在重力的作用下，于60～70℃下静置分层2-6小时，实现油、水、泥的初步分离；c、对步骤b中分离出的油泥进行进一步精细分离，实现油泥中的油、水、泥的三相分离，d、利用吸附剂对步骤c中产生的污水中的油类物质进行吸附净化处理，解析出的油类回收，净化后的水回注或直接外排。其系统包括载重车及设于载重车车身上的处理系统，所述处理系统包括油泥收集单元、油泥前处理单元、油泥调节单元、油水泥分离单元、换热单元、离心分离单元和污水净化单元。经本发明的工艺及系统处理后的油泥减量化达80%，原油回收率高于90%。

Description

一种油泥资源化处理工艺及系统

技术领域

本发明涉及一种油泥处理工艺及系统，具体涉及一种用于处理罐体油泥及落地油泥的油泥处理工艺及系统，属于环保领域。

背景技术

油泥包括采油生产过程中产生的井场落地油泥、石油储罐的罐底油泥及炼油厂的渣油等几种，其成分一般为：含油10～30%、含水10～30%、含泥30～60%，另外还包含砖、石以及原油开采过程中加入的活性剂等物质。由于油泥中含油量较高，若直接弃置，将会引起环境污染，且造成资源浪费。如何对油泥进行有效处理、降低环境污染风险、并对其进行最大化的利用成为目前迫切需要解决的问题。

目前，油泥处理大多采用溶剂法、化学破乳法、热洗涤、热分解、固液分离及焚烧等方法，但是，上述方法都不能完全满足油泥资源化处理的需要，主要表现在：大型油田储油罐具有分布非常分散的特点，不利于油泥的收集与输送，油泥处理的投资及运行成本都比较高；另外，目前大部分油田储罐油泥采用人工清理的方式，操作环境恶劣且存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种原油回收率高、处理能耗低的可移动式油泥处理工艺及系统。

一种油泥资源化处理工艺，包括以下步骤：

a、油泥调节：油泥与调理剂在40～80℃下充分混合搅拌2-6小时，促使油泥中含有的油、水、泥分离；

b、油水泥静置分离：经过调节的油泥在重力的作用下，于60～70℃下静置分层2-6小时，实现油、水、泥的初步分离；

c、离心分离：对步骤b中分离出的油泥进行进一步精细分离，实现油泥中的油、水、泥的三相分离；

d、污水净化：利用吸附剂对步骤c中产生的污水中的油类物质进行吸附净化处理，解析出的油类回收，净化后的水回注或直接外排。

优选的是：在所述步骤a前还包括油泥收集步骤和油泥前处理步骤，所述油泥前处理步骤为：粉碎大块油泥并筛分出其中的无机大块物质。

优选的是：步骤b中产生的回收油一部分经加热后作为换热媒介与步骤b中产生的回收水进行换热，换热后的回收水回用于油泥收集步骤中。

优选的是：步骤a中的调理剂为AP型破乳剂和/或AE型破乳剂，按所需处理的油泥的量计，所述调理剂的加入量为：500～1500mg/L。

优选的是：步骤d中的吸附剂为：石油吸收剂

本发明还提供了一种适用于上述油泥资源化处理工艺的系统，包括载重车、设置于载重车车身上的油泥处理系统和设于载重车车身外的油泥收集单元，所述油泥收集单元包括用于清理罐底油泥的清罐喷枪和用于清洗罐体油泥清罐喷头；所述油泥处理系统包括通过管路连接的以下各处理单元：

油泥前处理单元：包括除砂器，其出水连接到油泥调节单元，

油泥调节单元：包括相互连接的油泥调节罐及配药罐，所述油泥调节罐内设有调节搅拌器，所述配药罐中设有调理剂，油泥调节单元的出水连接到油水泥分离单元，

油水泥分离单元：包括油水泥分离罐，分离出的油相进入到回收油储罐，分离出的水相进入到分离水槽，分离出的泥相进入到离心分离单元，

换热单元：包括换热器，其出水通过管道连接至油泥收集单元，

离心分离单元：包括离心分离机；分离出的油相进入到回收油储罐，分离出的泥相外排，分离出的水进入到污水净化单元，

污水净化单元：包括聚集器，所述聚集器中设有吸附剂。

优选的是：所述清罐喷枪包括一三角支架，所述三角支架的一只支架上设有滑轨，所述滑轨上设有一锁定装置，所述滑轨上还设有一可沿滑轨相对滑动的储液箱，所述储液箱内设有增压泵与传动装置，所述增压泵的出口通过液体输送管连接有一活动喷枪。

优选的是：所述清罐喷头包括一三角支架及一端与所述三角支架连接的竖向支架，所述竖向支架所在平面与三角支架所在平面相垂直，所述竖向支架的另一端连接有一喷头主体，所述喷头主体内设有传动装置，所述喷头主体的外部中心处设有一套管，所述套管上安装有一喷头，所述喷头上设有三个等间距布置的喷枪。

优选的是：所述换热器为管壳式换热器、套管式换热器和板式换热器中的任一种；所述离心分离机为卧式离心分离机。

优选的是：所述油泥资源化处理系统还包括用于输送各单元产生的油、水、泥的管道和提升泵，以及对系统实现供电的供电单元和对所有设备进行实时监测和自动化控制的电气控制系统。

相对于现有的油泥处理系统及技术，本发明的油泥资源化处理系统为可移动式，适用于油田储油罐分散的特点，可在分散的油罐区内逐个进行清罐及资源化处理，不需要占地建厂；采用自动化清罐系统可以实现自动化机械清罐处理，避免了人工清罐存在的问题，油泥减量化达80%，原油回收率高于90%，可实现水资源循环利用，操作方便，油泥处理能耗相对较低，对解决目前油田区的油泥问题具有重要意义。

附图说明

图1示出了本发明中油泥资源化处理系统的结构示意图；

图2示出了本发明中清罐喷枪的俯视图；

图3示出了本发明中清罐喷枪的主视图；

图4示出了本发明中清罐喷头的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如附图1所示：本发明所述的油泥资源化处理系统包括载重车A、设置于载重车A车身上的油泥处理系统和设于载重车A车身外的油泥收集单元，所述油泥处理系统包括通过管道依次相连的油泥调节单元、油水泥分离单元、离心分离单元及污水净化单元，所述油泥调节单元包括油泥调节罐2以及配药罐23，所述配药罐23通过管道与油泥调节罐2相连，所述配药罐23中含有调理剂，本发明中，所述调理剂采用AP型破乳剂和/或AE型破乳剂，可对含油污泥中的油包水、水包油等难于将油水分离的形式进行破坏，从而变得利于油水分离，所述油泥调节罐2的内部设有调节搅拌器2-1；其中，本实施例中的油泥调节罐2采用横截面积为圆形的罐体，调节搅拌器2-1采用桨叶式搅拌器。所述油水泥分离单元包括油水泥分离罐4，本实施例中的油水泥分离罐4采用横截面积为圆形的罐体，利用自然重力沉降的原理，油泥在油水泥分离罐4实现油、水、泥的分离，油水泥分离单元分离出的油相经泵提升进入到回收油储罐8，分离出的水相进入到分离水槽14，分离出的泥相进入到离心分离单元；所述离心分离单元包括离心分离机11，本实施例中，离心分离机11采用卧式离心分离机，其转速为2700～3000转/分钟，离心分离单元分离出的油相经泵提升进入到回收油储罐8，分离出的泥相由排泥泵10外排后续处理。分离出的水相经泵提升进入到污水净化单元；所述污水净化单元包括聚结器13，所述聚结器13内设有作为过滤剂和聚结剂的吸附剂，所述吸附剂为可重复使用的石油吸收剂

（加拿大EARTH公司），该石油吸附剂由一种惰性亲油并具有疏水热固性的聚合物材料组成，可吸收小于2μm的油滴，在聚结器13中的吸附剂对污水中的油类物质进行吸附，解析出的油类回收至回收油储罐8，净化后的水回注或直接外排，所述聚结器13的工作压力为10～15psi。

本发明所述的油泥处理系统还包括油泥前处理单元、换热单元和供电单元，所述油泥前处理单元包括除砂器1，所述除砂器1设于油泥调节单元之前，用于将大块油泥粉碎并筛分出其中的无机大块物质；所述换热单元包括换热器18，所述换热器18可采用管壳式换热器、套管式换热器或其他型式的换热器，本实施方式中，换热器18采用套管式换热器。所述供电单元包括柴油发电设备21、储油罐22和重油加热设备19，所述储油罐22中的一部分重油用作柴油发电设备21的发电燃料，所发的电力供给系统装置用电设备使用，另一部分重油经重油加热设备19加热后作为换热媒介进入换热单元与分离水槽14中的回收水进行热交换，本发明所述的油泥处理系统中，分离水槽14中的回用水由分离水提升泵16进入换热单元的换热器18中与经重油加热设备19加热后的重油进行热交换升高至60～90℃后，回用于油泥收集过程中的罐体清洗，加热后的重油通过热油循环泵20实现换热器18和重油加热设备19间的循环。

本发明所述的油泥收集单元设于油泥前处理单元前，所述油泥收集单元包括用于清理罐底油泥的清罐喷枪B和用于清洗罐体油泥的清罐喷头C，如图2-3所示，所述清罐喷枪B包括起支撑作用的三角支架B-1，所述三角支架B-1的一只支架上设有滑轨B-5，所述滑轨B-5上设有一锁定装置B-4，所述锁定装置B-4上设有6～8个螺丝锁紧孔，所述清罐喷枪B还包括一设于滑轨B-5上、可沿滑轨B-5相对滑动的储液箱B-2，所述储液箱B-2通过螺丝与锁定装置B-4上的螺丝锁紧孔配合，安装于滑轨B-5上，所述储液箱B-2内设有增压泵与传动装置，所述增压泵的出口通过液体输送管连接有一活动喷枪B-3，且连接处的外层包覆有软管，以防止腐蚀；所述储液箱B-2通过控制线与设于清罐喷枪B外的喷枪控制系统相连接，并通过控制系统所发出的指令实现液体的喷射及活动喷枪B-3的转动，本发明中，所述活动喷枪B-3可沿滑轨B-5实现纵向0～180°及横向的0～90°的运动范围。

如图4所示，本发明所述的清罐喷头C包括起支撑作用的三角支架C-6及一端与所述三角支架C-6连接的竖向支架C-5，且所述竖向支架C-5所在平面与三角支架C-6所在平面相垂直，在本实施例中，所述三角支架C-6的高度为0.5～1.0m，所述三角支架C-6的长度为0.5～1.0m。所述竖向支架C-5的另一端连接有一喷头主体C-1，所述喷头主体C-1内设有传动装置，并通过控制线与外部的喷头控制系统相连接，所述喷头主体C-1的外部中心位置设有一套管C-2，所述套管C-2可绕竖向支架C-5所在的y轴实现圆周旋转360°，所述套管C-2上安装有一喷头C-3，所述喷头C-3上设有三个等间距布置的喷枪，所述喷头C-3可饶与竖向支架C-5所在的y轴相垂直的X轴实现圆周旋转360°，以实现对储油罐体内部的全面清洗。

此外，本发明所述的油泥资源化处理系统还包括连接所有用电设备及在线监控仪表，以实现对所有设备进行实时监测和自动化控制的电气控制系统25，而且，当系统内各单元的处理罐中沉积物过多时可利用冲洗水泵15进行系统设备清洗。

利用上述油泥系统处理罐底油泥或落地油泥，其处理工艺包括如下步骤：

1）油泥收集：本发明所述的油泥资源化处理系统，在收集罐底油泥和落地油泥时，分别采用不同的收集方式，其中：

a)在收集罐底油泥时，其收集过程为：载重车A开往需要清罐的罐体附近，将清罐喷枪B和清罐喷头C的进水管分别与设于载重车A上的热水回用泵17连接，所述的清罐喷枪B和清罐喷头C的热水来源于经换热单元换热后的分离水槽14中的回收水；清罐喷枪B喷射高压水冲抵罐底油泥，罐底油泥与水混合形成泥水混合物后，通过放入罐体内的污泥提升泵，将泥水混合物排入除砂器1中；

b)在收集落地油泥时，其收集过程为：载重车A开到落地油泥存放处，对含水率高的油泥直接利用污水提升泵将污泥排入除砂器1中；对于含水率不高的油泥，通过油泥挖掘车将油泥挖掘至除砂器1中。

2）油泥前处理：除砂器1对收集到的泥水混合物中的大块油泥进行粉碎并筛分出无机大块物质后，将泥水混合物排入油泥调节单元。

3）油泥调节：按照所需处理油泥量计，配药罐23中的调理剂以500～1500mg/L的加入量，在加药泵组24的提升作用下进入油泥调节罐2中与油泥进行混合，并在调节搅拌器2-1的搅拌作用下，油泥与调理剂在40～80℃下充分混合2-6小时后，促使油泥中含有的油、水、泥充分分离，以利于下一单元操作，油泥与调理剂充分混合反应后，油泥在调节液提升泵3的提升作用下油泥进入油水泥分离单元。

4）油水泥静置分离：经过调节的油泥在重力的作用下，于60～70℃下载油水泥分离罐4中静置分层2-6小时后，以实现油、水、泥的分离，分离出的上层浮油经第一油泵5提升至回收油储罐8中；分离出的中层水经第一污水泵6提升至分离水槽14进行回用；分离出的底层污泥经第一泥泵7提升至离心分离机11中进行油、水、泥三相分离。

5）离心分离：污泥在离心分离机11中进行油、水、泥三相分离，分离出的油相经第二油泵9提升至回收油储罐8中，分离出的泥相经第二泥泵10排出系统外进行后续处理，分离出的水相经第二污水泵12提升至污水净化单元。

6）污水净化：在聚结器13中，污水中的油类物质几乎全被设在聚结器13中的石油吸收剂吸附，解析出的油类回流至回收油储罐8中，净化后的水回注或直接外排。

进一步地：油水泥静置分离步骤中收集的浮油一部分亦可作为系统燃料油给换热单元的换热媒介提供热量，加热后的换热媒介与油水泥静置分离产生的回收水进行换热，加热后回收水作为油泥收集步骤中的清洗热水使用，油水泥静置分离步骤中收集的另一部分浮油可作为发电燃料，所发的电力供给系统装置用电设备使用，也可作为回收油回收储存。

更进一步地：油水泥静置分离产生并储存在分离水槽14的分离水，经过换热单元加热后，用于油泥收集单元的清罐喷枪B和清罐喷头C清洗罐体使用。

实施例1储油罐罐底油泥处理

采用上述工艺及系统，处理某油田原油储罐罐底油泥，其中，罐底油泥的主要成分如表1所示：

表1：罐底油泥主要成分

项目	含水率（wt%）	碳氢化合物（wt%）	含固率（wt%）
				数值	82	8	10

储油罐罐底油泥的处理量为6m³/h，清罐用水6m³/h，油泥处理系统的处理能力为12m³/h，其中，油泥调节步骤中，配药罐23中AP型破乳剂，按照所需处理油泥量计，以800mg/L的加入量在加药泵组24的提升作用下进入油泥调节罐2中，并在65℃下，油泥与调理剂混合搅拌4.5小时，油水泥静置分离步骤中，油泥在65℃下，在油水泥分离罐4中通过静置沉降4.5小时，以实现油、水、泥的初步分离。

经过上述工艺及系统处理后，所达到的指标如下：处理后回收原油0.56m³/h，含油率92%，回收污泥2.16m³/h，污泥含水率55%；满足回注/达标排放水3.28m³/h。原油储罐罐底油泥经过油泥处理系统处理后，罐底油泥减量82%，原油回收率高于99%。

实施例2落地油泥处理

利用上述工艺及系统，处理某油田的落地油泥，其中，落地油泥的主要成分如表2所示：

表2：落地油泥主要成分

项目	含水率（wt%）	碳氢化合物（wt%）	含固率（wt%）
				数值	90	6	4

落地油泥的处理量为10m³/h。其中，油泥调节步骤中，配药罐23中的AE型破乳剂，按照所需处理油泥量计，以1200mg/L的加入量在加药泵组24的提升作用下进入油泥调节罐2中，并在80℃下，油泥与调理剂混合搅拌4.5小时，油水泥静置分离步骤中，油泥在70℃下，在油水泥分离罐4中通过静置沉降4.5小时，以实现油、水、泥的初步分离。

经过本发明的油泥处理系统处理后，所达到的指标如下：处理后回收原油0.64m³/h，含油率92%，回收污泥1.91m³/h，污泥含水率60.0%，含油率0.10%，满足回注/达标排放水3.95m³/h。落地油泥经过本发明的油泥处理系统及工艺处理后，落地污泥减量80.89%，原油回收率为97.64%。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本发明权利要求的保护范围中。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。

Claims

1.一种油泥资源化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：在所述步骤a前还包括油泥收集步骤和油泥前处理步骤，所述油泥前处理步骤为：粉碎大块油泥并筛分出其中的无机大块物质。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤b中产生的回收油一部分经加热后作为换热媒介与步骤b中产生的回收水进行换热，换热后的回收水回用于油泥收集步骤中。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a中的调理剂为AP型破乳剂和/或AE型破乳剂，按所需处理的油泥的量计，所述调理剂的加入量为：500～1500mg/L。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤d中的吸附剂为：石油吸收剂

6.一种油泥资源化处理系统，其特征在于：包括载重车、设置于载重车车身上的油泥处理系统和设于载重车车身外的油泥收集单元，所述油泥收集单元包括用于清理罐底油泥的清罐喷枪和用于清洗罐体油泥清罐喷头；所述油泥处理系统包括通过管路连接的以下各处理单元：

污水净化单元：包括聚集器，所述聚集器中设有吸附剂。

7.根据权利要求6所述的油泥资源化处理系统，其特征在于：所述清罐喷枪包括一三角支架，所述三角支架的一只支架上设有滑轨，所述滑轨上设有一锁定装置，所述滑轨上还设有一可沿滑轨相对滑动的储液箱，所述储液箱内设有增压泵与传动装置，所述增压泵的出口通过液体输送管连接有一活动喷枪。

8.根据权利要求6所述的油泥资源化处理系统，其特征在于：所述清罐喷头包括一三角支架及一端与所述三角支架连接的竖向支架，所述竖向支架所在平面与三角支架所在平面相垂直，所述竖向支架的另一端连接有一喷头主体，所述喷头主体内设有传动装置，所述喷头主体的外部中心处设有一套管，所述套管上安装有一喷头，所述喷头上设有三个等间距布置的喷枪。

9.根据权利要求6所述的油泥资源化处理系统，其特征在于：所述换热器为管壳式换热器、套管式换热器和板式换热器中的任一种；所述离心分离机为卧式离心分离机。

10.根据权利要求6所述的油泥资源化处理系统，其特征在于：所述油泥资源化处理系统还包括用于输送各单元产生的油、水、泥的管道和提升泵，以及对系统实现供电的供电单元和对所有设备进行实时监测和自动化控制的电气控制系统。