CN106673403A - 一种油泥的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油泥的处理方法，包括：将油泥预热；用氧化剂对预热后的油泥进行超临界水氧化(SCWO)处理；将经过超临界水氧化后的高温流体换热后，进行气液分离，将得到的气相产物排放，液相产物进行固液分离；将得到的固相残渣填埋，液相产物经废水生化处理单元处理达标后排放。本发明方法实现了油泥中有机物的彻底降解，使处理后流体达标排放；本工艺方案将超临界水氧化油泥处理系统与废水生化处理系统组合连接，缓和了超临界系统工艺条件，提高整个系统的经济性，有效的控制污泥处理成本；本系统氧化剂消耗量小，操作简单，工艺成熟。

Description

一种油泥的处理方法

技术领域

本发明具体涉及一种油泥的处理方法。

背景技术

含油污泥主要产生于油田和炼油厂。以石油勘探开发业为例，其产生量为原油产量的0.5％～1％。特别是我国许多大型油田己进入开发后期，含油污泥和泥沙的产生量还要大于这个数据。按照我国目前原油产量估算，每年将有近百万吨的油泥、油砂产生，若加上石油化工产生的“三泥”，总量还要大得多。

特别是随着聚合物驱应用规模的扩大，油田产出液中形成大量的含聚油泥，含聚油泥相对于传统含油污泥，含有较多的聚合物及破乳剂、清水剂等有机药剂，因而更加难以处理。

含油污泥的主要成分是有机杂质、原油和水，污泥中还包括各种化学添加剂以及砷、铬、汞等有害物质。1998年，国家环保局将含油污泥列为危险废物，污泥排放前必须进行无害化处理。

油田含油污泥给油田生产和发展带来的危害是多方面的，主要表现在以下几点：①污泥的沉降性能极差，导致大量悬浮物和原油进入污水处理系统，并在系统内部形成恶性循环，使水处理系统状况恶化；②污泥属于危险废物，直接排放会造成周边水源、空气以及农田的污染，危害动植物及人类；③大量的含油污泥给油田企业带来沉重的经济负担。

目前对于油泥的处理，文献报道较少，目前所采用的方法仍然是焚烧，将脱水后的油泥在高温下使其可燃组分充分燃烧，并回收热能，最终形成稳定的灰渣。焚烧技术具有处理彻底的优势，但也存在流程复杂、二次污染严重、经济性差、无法适应新环保标准要求等问题。

针对油泥，特别是含聚油泥的处理，目前还没有形成一种成熟、有效的系统化整体处理工艺，目前所采用的方法仍然是在传统污泥处理工艺上进行改进。因此通过对不同方法的探索、不同技术的整合，引进新型处理技术，从而形成有效的油泥处理工艺，是势在必行的。

发明内容

本发明的目的是提供一种油泥的处理方法。

本发明所提供的油泥的处理方法，包括以下步骤：

1)将油泥预热得到预热后的油泥；

2)用氧化剂对所述预热后的油泥进行超临界水氧化(SCWO)处理；

3)将经过超临界水氧化后的高温流体换热后，进行气液分离，将得到的气相产物排放，液相产物进行固液分离；将得到的固相残渣填埋，液相产物经废水生化处理单元处理达标后排放。

当系统稳定运行后,可关闭加热炉，将油泥经泵直接输送到换热器中与经过超临界水氧化后的高温流体进行换热，然后输送到超临界水氧化反应器中与氧化剂进行氧化反应。

上述方法步骤1)中，所述预热后的油泥的温度为260-400℃。

上述方法步骤2)中，所述氧化剂可为氧气。

氧化剂的质量流量为待处理油泥的化学需氧量，即，氧化系数OR＝1。

所述超临界水氧化处理的温度为400-600℃，压力为22-28MPa，时间为0.5-10min。

上述方法步骤3)中，所述气液分离在高压气液分离器中进行，所述高压气液分离器的温度为10-60℃，压力为22-28MPa。

所述废水生化处理单元具体可为水解酸化池、SBR池、接触好氧池、生化二沉池等。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的工艺方案实现了油泥中有机物的彻底降解，使处理后流体达标排放，与传统焚烧技术相比，更加清洁、环保，同时工艺过程简单经济；2、本工艺方案将超临界水氧化油泥处理系统与废水生化处理系统组合连接，缓和了超临界系统工艺条件，提高整个系统的经济性，有效的控制污泥处理成本；3、本系统氧化剂消耗量小，操作简单，工艺成熟。

传统的超临界水氧化废物处理技术为了实现高处理效果，往往需要增大氧化系数、提高反应温度和系统压力或延长反应时间，随之而来的是反应器材质要求的提高、系统工艺设计复杂和物料消耗的增加等，从而导致整个系统可靠性下降，经济性差，限制了技术的产业化应用。本发明中创新性的将超临界系统与现有的废水生化处理系统相结合，降低超临界系统的反应苛刻度，降低温度、压力、反应时间需求，降低氧化剂消耗，提高系统整体可靠性和经济性。

与传统处理技术相比，该技术具有以下显著优势：

①反应彻底，处理效率高，一些结构稳定的芳香族化合物等也能被完全氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物，有毒物质的去除率达99.99％以上；

②反应速率快，停留时间短(小于1min)，反应器结构简单、体积小；

③不形成二次污染，产物清洁，无需后续处理；

④当有机物含量较高时，可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度，不需要额外供给热量，部分热能也可以回收。

利用超临界水氧化技术处理油泥，尤其是含聚油泥，并根据现场工艺特点及要求形成合理的处理方案，这一处理技术在国内外都是首创。

附图说明

图1为本发明的油泥处理工艺流程图，其中，1为加热炉，2为超临界水氧化反应器，3为换热器，4为换热器，5为高压气液分离器，6为固液分离器，7为废水生化处理单元。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

如图1所示，本发明的油泥处理方法包括以下步骤：

1)将油泥通过泵输送到加热炉1中进行预热(预热后油泥的温度260-400℃)；

2)将经加热炉1预热后的油泥输送到超临界水氧化反应器2；同时将氧化剂(氧气)输送到超临界水氧化反应器2，氧化剂与油泥在超临界水氧化反应器2中进行氧化反应；

3)将经过超临界水氧化反应器2氧化后的高温流体输送至换热器3和4换热后，再输送到高压气液分离器5中进行气液分离；

4)将经过高压气液分离器5分离后的气相产物由高压气液分离器5的顶部排放，液相产物由高压气液分离器5的底部排出进入固液分离器6；

5)经固液分离后的固相产物由固液分离器6底部排放，液相产物进入废水生化处理单元7，处理达标后排放；

当系统稳定运行后,可关闭加热炉1，将油泥直接输送到换热器3中换热，再输送到超临界水氧化反应器2中与氧化剂进行氧化反应。

上述实施例中，油泥在超临界水氧化反应器2中的温度为400-600℃，压力为22-28MPa。

下面通过具体的实施例，用以说明本发明的技术效果。

实施例1

对含水率为80％，化学需氧量180000mg/L的含聚油泥进行处理。

首先将含聚油泥通过泵输送到加热炉1中预热后，然后进入超临界水氧化反应器2；将质量流量为污泥化学需氧量的液氧气化成氧气，进入超临界水氧化反应器2，氧气与来自加热炉的含聚油泥在超临界水氧化反应器2中发生氧化反应(温度450℃、压力25MPa、时间1min)；然后将反应后温度为450℃的流体输送到换热器3和4中进行换热，换热后的流体输送到温度为40℃，压力25MPa的高压气液分离器5中进行气液分离；经高压气液分离器5分离后的气相产物由高压气液分离器5的顶部排放；液相产物由高压气液分离器5的底部排出进入固液分离器6进行固液分离；固相经由固液分离器6的底部排放，液相产物进入废水生化处理单元7，处理达标后排放。

当系统稳定运行后,可关闭加热炉1，将含聚油泥经泵1直接输送到换热器3中吸热，然后输送到超临界水氧化反应器2中与氧化剂进行氧化反应。该实施例中，含聚油泥处理后出水的化学需氧量为58mg/L，达到国家GB8978-1996一级排放标准。

对比例

仅采用超临界水氧化技术对上述含水率为80％，化学需氧量180000mg/L的含聚油泥进行处理

在600℃、25MPa、OR＝3.5(氧化系数)，反应时间60s条件下，经SCWO处理后出水COD、NH₃-N浓度分别降低至42、5mg/L，挥发酚低于检测限，水质达GB8978-1996一级排放标准。

与实施例1相比，仅采用超临界水氧化技术对含聚油泥进行处理需要更高的温度，更高的压力，更大的氧化系数(即更多的氧化剂消耗)，随之而来的是反应器材质要求的提高、系统工艺设计复杂和物料消耗的增加等，从而导致整个系统可靠性下降，经济性差，限制了技术的产业化应用。

Claims (5)

1.一种油泥的处理方法，包括以下步骤：

1)将油泥预热得到预热后的油泥；

2)用氧化剂对所述预热后的油泥进行超临界水氧化处理；

3)将经过超临界水氧化后的高温流体换热后，进行气液分离，将得到的气相产物排放，液相产物进行固液分离；将得到的固相残渣填埋，液相产物经废水生化处理单元处理达标后排放。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述预热后的油泥的温度为260-400℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述氧化剂为氧气；氧化剂的质量流量为待处理油泥的化学需氧量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述超临界水氧化处理的温度为400-600℃，压力为22-28MPa，时间为0.5-10min。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述气液分离在高压气液分离器中进行，所述高压气液分离器的温度为10-60℃，压力为22-28MPa。