CN107879570A - 一种超稠油老化油泥的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超稠油老化油泥的处理方法和装置。该方法包括以下步骤：滤除老化油泥中的水分；将油泥破碎至粒径为50mm‑100mm的颗粒；进行一级清洗；进行二级清洗；经过破乳除油；进行三相分离，完成对超稠油老化油泥的处理。本发明还提供了用于上述方法的装置。本发明的上述方法和装置可以实现水循环使用、矿物油可以有效回收，不会造成二次污染。

Description

一种超稠油老化油泥的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及一种油泥处理方法和装置，尤其涉及一种超稠油老化油泥的处理方法和装置，属于石油油气环境保护技术领域。

背景技术

复杂超稠油老化油泥是在超稠油开发、输运、储存、加工和污水处理过程中产生且因长期储存堆放致轻质组分挥发而胶质、沥青质比例逐渐升高的含油固体废物。复杂超稠油老化油泥呈固态或半流动状态，属非均质多相分散体系。因早期管理粗放，不仅混有落地油泥、清罐油泥和浮渣底泥，还混有大量的工业垃圾如塑料制品包括塑料桶、塑料瓶、编织袋、彩条布，玻璃制品，铁制品如桶、管、螺丝钉、钢丝等及建筑垃圾如砂土、建筑砌块和生活垃圾如餐盒等、有的还含有化工废料和化学药剂等，成分复杂多变，和原生石油及表面活性剂形成稳定的油包水型和水包油型膏状体系。老化油泥的粒径大小不一，大块彩条布面积可达1000m²，各种物质含量不固定，一般大块无机质及有机质约为5％-10％，细粒径砂砾及黏土含量约为10％-20％，水约为30％-50％，油含量约为10％-30％，有很好的资源回收价值。

老化油泥中浮渣表面活性剂含量高，乳化严重；池底泥、清罐油泥、落地油泥中胶质和沥青质含量极高，回收的矿物油比重高达0.99g/cm³，稠油中脂肪酸盐、环烷酸盐、沥青酸盐是很好的乳化剂且与黏土吸附紧密，极难破乳分离。现有清洗工艺仅可将残渣处理至含油率为5％以上，如达到2％的垫井场、通井路使用还需要进一步处理。

目前国内外含油污泥处理的主要工艺有：调质-机械分离(化学热洗)处理工艺、热裂解工艺、焚烧处理工艺和萃取(抽提)处理工艺及燃料化处理等。油泥热洗处理是美国环保局优先采用的技术，其原理是利用破乳剂或其他药剂改变含油污泥颗粒的结构，破坏胶体的稳定性，然后利用机械或其他分离方法对处理后的污泥进行油、水、泥三相分离，实现原油回收的目的。因此，化学热洗是老化油泥处理的首选。

热洗处理主要有低温化学热洗(≤100℃)和高温热处理工艺。高温处理是将污泥加热到水沸点以上，然后在分离塔中进行闪蒸，蒸汽和烃类物质从分离塔中析出，烃类和水冷凝后回收；重组分烃和无机物质作为底泥从塔中排出。低温化学药剂热洗可将油泥中的油、水、泥三相分离，回收大部分矿物油。

但是，目前的处理方法存在处理后残渣不达标、污水二次污染、矿物油品质差、柔性丝状物堵塞管道、设备的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可以实现水循环使用、矿物油可以有效回收，不会造成二次污染的油泥处理方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种超稠油老化油泥的处理方法，该处理方法包括依次进行以下步骤：

滤除老化油泥中的水分；

将油泥破碎至粒径为50mm-100mm的颗粒；

将经过破碎处理的油泥进行一级清洗，分离出液相和颗粒物，颗粒物中分离出粒径大于20mm的颗粒和小于20mm颗粒；

一级清洗分离的液相进行筛分，将柔性丝状物和残余的颗粒与油水泥混合液分离；

一级清洗筛分出的柔性丝状物和残余的颗粒与一级清洗分离的粒状物合并进行二级清洗，一级清洗筛分出的油水泥混合液进行破乳除油；

经过破乳除油的油泥进行三相分离，实现油、水、泥的分离；

三相分离得到的污水通过过滤后直接使用或配制清洗液；

三相分离得到的污油回收至储罐，完成对超稠油老化油泥的处理。

在上述处理方法中，一级清洗可不加药剂，如果难以分离处理可加入药剂促进油泥分散分离，二级清洗要加入药剂实现分离的固相达标，破乳除油时需加入除油破乳剂以实现油、水和泥的分离。

在上述处理方法，优选地，一级清洗的固液比为1:3-5，清洗剂的添加量为3-10‰，清洗的温度为70℃-80℃，清洗的时间为15min-30min。

在上述处理方法，优选地，二级清洗的固液比为1:3-5，清洗剂的添加量为3-10‰，清洗的温度为80℃-90℃，清洗的时间为15min-30min。

一般而言，温度越高分离效果越好，二级清洗的温度可以高于一级清洗的温度，这样有利于二级清洗分离的固相达标。

本发明的处理方法由破碎、一级清洗、筛分、二级清洗、破乳除油、三相分离、污水处理及污油回收组成。具体为：油泥采用桁车抓斗提升、用双辊切碎机破碎成细颗粒，然后进行一级清洗，实现油、水及泥的初步分离，一级清洗块状物料与筛出的柔性丝状物进行二级清洗，二级清洗残渣达到标准后分成有机质和无机质两类，分别进行处理处置或资源化利用；一级清洗液相经筛分、破乳除油再通过三相离心分离实现油、水、泥的分离。

本发明还提供了一种用于上述超稠油老化油泥的处理方法的装置，该装置包括：

储池、破粹机、缓冲罐、一级清洗机、振动筛、除油罐、二级清洗机、三相分离机和储油罐；其中，

储池、破粹机、缓冲罐、一级清洗机、振动筛、除油罐、三相分离机和储油罐依次连通；

储池与振动筛分别连通；

缓冲罐与储池连通；

二级清洗机与一级清洗机、振动筛分别连通。

在上述装置中，优选地，一级清洗机内设置有滚筒，滚筒的筒壁上设置有多个20mm-50mm的孔。

在上述装置中，优选地，一级清洗机设置3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在一级清洗机的上部。

在上述装置中，优选地，一级清洗机的第一出料口为≥20mm大块物料出口，第二出料口为≤20mm粒状物料出口，第三出料口为油水泥混合液出口。

在上述装置中，优选地，二级清洗机内设置有滚筒，滚筒的筒壁上设置有多个10mm-20mm的孔。

在上述装置中，优选地，二级清洗机设置3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在一级清洗机的上部。

在上述装置中，优选地，二级清洗机的第一出料口为≥10mm大块物料出口，第二出料口为≤10mm粒状物料出口，第三出料口为油水泥混合液出口。

在上述装置中，优选地，一级清洗机的上部设置有喷淋设备。

在上述装置中，优选地，振动筛上部设置有喷淋设备。

在上述装置中，优选地，一级清洗机和二级清洗机设置有曝气设备。

在上述装置中，优选地，与振动筛的连接管线上设置管道破碎机。

在上述装置中，优选地，二级清洗机设置有机质滑道和无机质滑道。根据角度设置，无机质比重大下滑速度快，而有机质下滑慢，因此设计角度不同，可自行分开。滑道的倾斜角为45°-75°，在滑道中部设有一孔，孔宽与滑道相同，孔长为50mm-200mm，孔的下缘滑道垂直向下平移50-100mm，有机质因下滑速度慢从孔中垂直落下，而无机质则快速下滑越过孔从下端滑道滑出，从而实现颗粒有机质与无机质分离。

在上述装置中，还可以包括清水罐，清水罐与一级清洗机、二级清洗机分别连通。

根据本发明的具体实施方式，三相分离机可以选择三相卧螺离心机。

本发明的上述用于上述超稠油老化油泥的处理方法的装置具体用于处理老化污泥时，按照以下步骤进行：

老化油泥采用桁车抓斗提升、采用破碎机破碎成粒径为50mm-100mm的颗粒；

然后经过缓冲罐集合，进入一级清洗机中，进行一级清洗，分离出液相和颗粒物；

一级清洗机分离的液相进入振动筛进行筛分，将柔性丝状物和残余的颗粒与油水泥混合液分离；

将筛分出的柔性丝状物和残余的颗粒与一级清洗分离的粒状物送入二级清洗机中，进行二级清洗；

一级清洗筛分出的油水泥混合液进入到除油罐中，进行破乳除油；

经过破乳除油的油泥进入三相分离机，进行三相分离，实现油、水、泥的分离；

三相分离得到的污水通过过滤后直接使用或配制清洗液；

三相分离得到的污油回收至储罐，完成对超稠油老化油泥的处理。

本发明的上述超稠油老化油泥的处理方法和装置能够实现残渣含油率≤2％，减容率达到80％以上，可资源化利用；有效去除柔性丝状物，避免管道堵塞和柔性丝状物进入油相造成回收油品质下降；二级清洗的污水用于一级清洗，一级清洗的污水经精细过滤处理后回掺清水用于二级清洗，实现了水的循环利用和近零排放，节约水资源；自动将大块有机质和无机质分离，可分别处理处置，降低后续处理难度和处理成本。

附图说明

图1为实施例1中的超稠油老化油泥的处理装置的结构示意图。

主要附图符号说明

1蓄池 2破粹机 3缓冲罐 4一级清洗机 5振动筛 6储油罐 7三相卧螺离心机 8储油罐 9二级清洗机

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种超稠油老化油泥的处理装置，其结构如图1所示，该装置包括：

储池1、破粹机2、缓冲罐3、一级清洗机4、振动筛5、除油罐6、二级清洗机9、三相卧螺离心机7和储油罐8；其中，

储池1、破粹机2、缓冲罐3、一级清洗机4、振动筛5、除油罐6、三相卧螺离心机7和储油罐8依次连通；

储池1与振动筛5分别连通；

缓冲罐3与储池1连通；

二级清洗机9与一级清洗机4、振动筛5分别连通。

一级清洗机4内设置有滚筒，滚筒的筒壁上设置有多个20mm-50mm的孔。孔径20-50mm，数量由孔与孔间距决定，一般情况下孔与孔间距为20-50mm，一般孔间距与孔径相同。

一级清洗机设置有3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在第一清洗机的上部。

一级清洗机4的第一出料口为≥20mm大块物料出口，出料口的粒径为500-800mm，第二出料口为≤20mm粒状物料出口，出料口的粒径为300-500mm，第三出料口为油水和泥混合液出口。

二级清洗机9内设置有滚筒，滚筒的筒壁上设置有多个10mm-20mm的孔。孔径10-20mm，数量由孔与孔间距决定，一般情况下孔与孔间距为10-20mm，一般孔间距与孔径相同。

二级清洗机9设置有3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在所述第一清洗机的上部。

二级清洗机9的第一出料口为≥10mm大块物料出口，出料口的孔径为300-500mm；第二出料口为≤10mm粒状物料出口，出料口的孔径为300-500mm，第三出料口为油水和泥混合液出口。

一级清洗机4和振动筛5的上部设置有喷淋设备。

一级清洗机4和二级清洗机9设置有曝气设备。

与振动筛5连接的管线上设置有管道破碎机。

本实施例还提供了一种辽河油田某一采油厂的老化油泥的处理方法，其是通过图1所述的装置完成的：

老化油泥采用桁车抓斗提升、采用破碎机2破碎成粒径为50mm-100mm的颗粒；

然后经过缓冲罐3集合，进入一级清洗机4中，进行一级清洗，分离出液相和颗粒物；

一级清洗机4分离的液相进入振动筛5进行筛分，将柔性丝状物和残余的颗粒与油水泥混合液分离；

将一级清洗筛分出的柔性丝状物和残余的颗粒与一级清洗分离的粒状物送入二级清洗机9中，进行二级清洗；

一级清洗筛分出的油水泥混合液进入到除油罐6中，进行破乳除油；

经过破乳除油的油泥进入三相卧螺离心机7，进行三相分离，实现油、水、泥的分离；

三相分离得到的污水通过过滤后直接使用或配制清洗液；

三相分离得到的污油回收至储罐，完成对超稠油老化油泥的处理。

处理后的辽河油田某一采油厂的老化油泥，一级清洗处理后从底部排出的小颗粒物料残渣含油量为3.82％，二级清洗排出粒状物料含油量为0.95％，减容率84.8％。

实施例2

本实施例提供了一种辽河油田某二采油厂的老化油泥的处理方法，其具体步骤同

实施例1。

处理后的辽河油田某二采油厂的老化油泥，一级清洗处理后从底部排出的小颗粒物料含油量为4.36％，二级清洗排出粒状物料含油量为1.65％，减容率82.4％。

实施例3

本实施例提供了一种辽河油田某油泥处理厂的老化油泥的处理方法，其具体步骤同实施例1。

处理后的辽河油田某油泥处理厂的老化油泥，一级清洗处理后从底部排出的小颗粒物料残渣含油量为5.18％，二级清洗排出粒状物料含油量为1.88％，减容率80.7％。

以上实施例说明，本发明的处理方法和装置，实现了水的循环利用和近零排放，节约水资源。

Claims (10)

1.一种超稠油老化油泥的处理方法，其特征在于，该超稠油老化油泥的处理方法以下步骤：

滤除老化油泥中的水分；

将油泥破碎至粒径为50mm-100mm的颗粒；

将经过破碎处理的油泥进行一级清洗，分离出液相和颗粒物，颗粒物中，分离出粒径大于20mm的颗粒物和粒径小于20mm的颗粒；

一级清洗分离出的液相进行筛分，将柔性丝状物和残余的颗粒与油水泥混合液分离；

一级清洗筛分出的柔性丝状物和残余的颗粒和一级清洗分离的颗粒物进行二级清洗，一级清洗筛分出的油水泥混合液进行破乳除油；

经过破乳除油的油水泥混合液进行三相分离，实现油、水、泥的分离；

三相分离得到的污水通过精细过滤后直接使用或配制清洗液；

三相分离得到的污油回收至储罐，完成对超稠油老化油泥的处理。

2.根据权利要求1所述的超稠油老化油泥的处理方法，其特征在于，一级清洗的固液比为1:3-5，清洗剂的添加量为3-10‰，清洗的温度为70℃-80℃，清洗的时间为15min-30min；二级清洗的固液比为1:3-5，清洗剂的添加量为3‰-10‰，清洗的温度为80℃-90℃，清洗的时间为15min-30min。

3.一种用于权利要求1或2所述的超稠油老化油泥的处理方法的装置，其特征在于，该装置包括：

储池、破粹机、缓冲罐、一级清洗机、振动筛、除油罐、二级清洗机、三相分离机和储油罐；其中，

所述储池、破粹机、缓冲罐、一级清洗机、振动筛、除油罐、三相分离机和储油罐依次连通；

所述储池与振动筛连通；

所述缓冲罐与所述储池连通；

所述二级清洗机与所述一级清洗机、振动筛分别连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述一级清洗机内设置有滚筒，所述滚筒的筒壁上设置多个20mm-50mm的孔。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述一级清洗机设置3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在所述一级清洗机的上部。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一出料口为≥20mm大块物料出口，所述第二出料口为≤20mm粒状物料出口，所述第三出料口为油水泥混合液出口。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述二级清洗机内设置有滚筒，所述滚筒的筒壁上设置多个10mm-20mm的孔；优选地，所述二级清洗机设置3个出料口，第一出料口设置在滚筒的顶部，第二出料口设置在一级清洗机的底部，第三出料口设置在所述一级清洗机的上部；更优选地，所述第一出料口为≥10mm大块物料出口，所述第二出料口为≤10mm粒状物料出口，所述第三出料口为油水泥混合液出口。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述一级清洗机的上部设置有喷淋设备。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述振动筛上部设置有喷淋设备；

优选地，所述一级清洗机和二级清洗机设置有曝气设备；

与振动筛的连接管线上设置管道破碎机。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述二级清洗机设置有机质滑道和无机质滑道。