CN108059313A - 一种油泥清洗剂及其用于处理油泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油泥清洗剂，由泥土洗脱剂和乳化剂组成；泥土洗脱剂的原料组分包括：硫酸钠、柠檬烯、有机酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)和水；乳化剂的原料组分包括脂肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基乙二胺、碳酸钠和鼠李糖脂。油泥清洗方法：步骤一、将泥土清洗剂加入待处理油泥中进行第一次热化学清洗，然后静置使混合体系分为三层，上层为清洗出的原油、中层为水层、下层为泥水体系，泥水体系经过滤后进行离心分离，收集离心后的泥；步骤二、将收集的泥与清水混合，加入乳化剂，进行第二次热化学清洗，然后离心分离，得到干净泥。本发明的油泥清洗剂配合清洗油泥方法，采用全新的热化学二次清洗技术方案，提高了油泥清洗效率。

Description

一种油泥清洗剂及其用于处理油泥的方法
技术领域
本发明属于石油化工环保领域，特别是涉及一种高效油泥清洗剂体系及其用于处理油泥的工艺方法。
背景技术
油田的油泥主要来源于落地油泥、淸罐油泥、浮渣底泥。其中淸罐油泥和浮渣底泥为采油及采出液处理过程分离出来的原生细泥质油泥。油泥成分复杂，含油量高，流动性差，未处理油泥直接排放会污染环境。若不加处理或处理不当，不仅对环境产生严重的污染，还是对石油资源一种极大的浪费。直接排放含油污泥会污染周边的水源、空气及耕地，甚至给石油企业带来沉重的经济负担。
特别是稠油油田在采油生产过程中所带来的含油污泥越来越多，积存量较大，其中包括污水处理过程的浮渣、罐底污泥等，这些含稠油的污泥流动性差，粘度高，含有大量的有机和无机化学药剂，对环境构成严重污染。目前，国内外对油泥处理已进行了一定程度的理论研究和有益的技术尝试，建立了初步的技术模式和相应的工艺设备。目前，油泥中油泥清洗方法包括溶剂萃取法、热分解法和热化学清洗法等。通过上述技术方法，利用专用处理设备对含油污泥进行原油分离和污染治理。上述处理方法各有特点，并能获得一定的效果，但分别存在着设备投资大、工艺复杂、运行成本较高、油品回收率低等不足，尤其对稠油、超稠油落地油泥尚无完全可行的方法。大部分油泥中稠油与泥质吸附结合紧密，状态稳定，油、水、泥三相分离困难。目热化学清洗技术是通过在热水中加入化学清洗剂进行热化学清洗处理的方法。该方法具有投资少，成本低，安全可靠，节能环保，是落地油泥无害化、减量化、资源化的有效方法之一。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是解决现有技术中广泛存在于油泥中油难以洗脱问题，提供一种有效油泥清洗剂。
本发明还有一个目的是提供一种利用该油泥清洗剂处理油泥的方法，提高热化学清洗工艺处理油泥的效果，提高油泥中油回收率。
为了实现本发明这些目的和其它优点，本发明提供了一种油泥清洗剂，该清洗剂由泥土洗脱剂和乳化剂组成；所述泥土洗脱剂的原料组分包括：硫酸钠、柠檬烯、有机酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)和水；所述乳化剂的原料组分包括脂肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基乙二胺、碳酸钠和鼠李糖脂。
优选的是，所述泥土洗脱剂由如下质量百分比的原料组分混合而成：硫酸钠3-6％、柠檬烯2.5-5％、有机酸0.3-0.5％、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)1-2％、水87.5-93.2％。所述有机酸为柠檬酸、草酸或冰乙酸。
优选的是，所述乳化剂由如下质量百分比的原料组分混合而成：脂肪醇聚氧乙烯醚10-15％、羟乙基乙二胺10-20％、碳酸钠30-55％、鼠李糖脂15-25％。
一种利用上述的油泥清洗剂处理油泥的方法，包括如下步骤：
步骤一、将泥土清洗剂加入待处理油泥中进行第一次热化学清洗，然后静置，使混合体系分为三层，上层为清洗出的原油、中层为水层、下层为泥水体系，将泥水体系过滤除去杂质后进行离心分离，收集离心后的泥，完成第一次清洗；
步骤二、将步骤一收集的泥与清水混合，加入乳化剂，进行第二次热化学清洗，然后离心分离，得到干净泥。
优选的是，所述步骤一具体为：油泥和泥土洗脱剂的质量比1:4，先后将待处理油泥和泥土清洗剂加入第一清洗容器(清洗罐)中，搅拌，升温至70-85℃，恒温反应0.5-1h后，静置，使混合体系分为三层，上层为清洗出的原油、中层为水层、下层为泥水体系，回收上层原油，过滤除去泥水体系中的杂物，将除杂后的泥水体系进行离心分离，离心得到的水相输送至第一清洗容器中循环使用，收集离心后的泥，完成第一次清洗。
进一优选的是，所述步骤一具体为：油泥和泥土洗脱剂的质量比1:4，先将油泥加入第一清洗罐中，然后加入柠檬烯搅拌4-8min，油泥流动性逐渐改善；再加入温度为70-85℃的水、硫酸钠、柠檬酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)，恒温条件下以转速400-600rpm搅拌0.5-1h，静置，使混合体系分为三层，上层是清洗出来的油、中层为水层、下层为泥水体系；取走上层油以待回收，泥水体系过筛网，除去油泥中粒径大的石块，有机物等杂物；将除杂后的泥水体系进行离心分离，离心得到的水相输送至第一清洗罐中循环使用，收集离心后下层脱附泥，完成第一次清洗。
优选的是，所述步骤二具体为：将步骤一离心后收集的泥加入第二清洗容器中，然后加入清水，搅拌，再加入乳化剂，升温至70-85℃，恒温搅拌反应0.5-1h后，离心分离，得到干净泥，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后输送至第二清洗容器中代替清水循环使用。
进一步优选的是，所述步骤二具体为：将步骤一离心后收集的泥加入第二清洗容器中(清洗罐)，然后加入温度70-85℃的清水，搅拌，再加入乳化剂，恒温条件下，以转速400-600rpm搅拌反应0.5-1h后，静置0.5-1h，回收上层洗出油，下层泥水混合物离心分离，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后输送至第二清洗容器中代替清水循环使用，罐底得到对环境无害的干净泥，完成二次清洗。步骤二中，泥与清水的混合重量比为1:10，乳化剂用量为泥和清水总重量的4％。本发明的油泥热化学二次清洗处理的工艺流程图见图1。
油泥中稠油的比重大、流动性差，加入绿色降粘剂柠檬烯可以提高油泥流动性。对于密度比水大的油泥沉底难题，加入无机盐硫酸钠能使清洗剂体系密度增大，使油泥上浮。加入羟乙基乙二胺能够与原油中的石油酸反应，有效降低油水界面张力，对原油乳化效果好且对油有稳定作用。表活剂能够大大降低油-水界面张力，有利于油从泥中脱附，强化对油泥的清洗效果。
本发明所处理的油泥中稠油与泥质吸附结合紧密，状态稳定，一般清洗方法难以使油与泥分离。能谱分析结果显示泥中含Fe3+、Al3+、Mg2+等金属离子，分析原因可能是金属离子与油中含有-COOH的大分子因配位作用形成配位键导致油泥紧密结合。为解决该问题，本发明加入螯合剂柠檬酸。柠檬酸是三羧基有机酸，能与泥中金属离子发生螯合反应形成稳定性更好螯合物。同时，能破坏原来油泥之间配位键，使油与泥分离。柠檬酸还能改善油水界面间润湿性，利于油在水中溶解。丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)是油中沥青质优良的乳化剂，能有效将柠檬酸分离的油乳化，从而进一步实现泥从油中脱附。
本发明的有益之处在于：
其一、清洗剂中含有降粘剂、无机盐、鳌合剂、表面活性剂，在热化学二次清洗工艺下，提高了油泥的清洗效果，获得高效的油泥清洗剂，且绿色药剂柠檬烯、鼠李糖脂，原料成本低，易于降解，利于后续处置，能提高油泥中油泥清洗率。
其二、在清洗罐中采用热化学二次清洗工艺，反复对含油泥进行搅拌和清洗；油、水、泥三相由于密度差自动分为三层；由于油中裹挟大量的泥，使得油相密度增大，流动性降低，加入降粘剂可以降低油泥黏度，改善油泥流动性；加入无机盐可以使水相密度增大，使油泥上浮；表面活性剂可降低油-泥、油-水界面张力，增大油在水中溶解度；鳌合剂发生络合反应破坏配位键使泥与油分离，本发明中油泥去油泥处理方法具有工艺简单灵活，操作方便，生产效率高，能够有效处理落地油泥并回收其中的矿物油实现含油污泥减量化、无害化、资源化处理。含油污泥处理工艺简单，操作方便，有利于使油泥中的原油回收利用，使得油、泥、水较好地分离，排出泥达到环保标准。
附图说明
图1、本发明的油泥热化学二次清洗处理的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高效油泥清洗剂，包含泥土洗脱剂和乳化剂；泥土洗脱剂的原料质量百分比组成为硫酸钠3％、柠檬烯2.5％、柠檬酸0.3％、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)1％、水93.2％；乳化剂的原料质量百分比组成为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)10％、羟乙基乙二胺20％、碳酸钠55％、鼠李糖脂15％。
实施例2
一种高效油泥清洗剂，包含泥土洗脱剂和乳化剂；泥土洗脱剂的原料质量百分比组成为硫酸钠5％、柠檬烯5％、草酸0.5％、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)2％、水87.5％；乳化剂的原料质量百分比组成为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)15％、羟乙基乙二胺10％、碳酸钠50％、鼠李糖脂25％。
实施例3
一种实施例1的油泥清洗剂的使用方法：在带有机械搅拌装置的第一清洗容器(清洗罐)内，按质量比1:4加入待处理油泥和泥土洗脱剂，在温度75℃，搅拌转速为500rpm条件下，搅拌0.5-1h后，恒温静置0.5-1h，混合体系分为三层，上层是清洗出来的原油、中层为水层、下层为泥水体系；取走上层原油以待回收，泥水体系用筛网过滤，除去油泥中粒径大的石块，有机物等杂物，过滤后的泥水体系进行高速离心分离，离心得到的水相输送至第一清洗罐中循环使用，收集离心后下层脱附泥，完成第一次清洗。
将步骤一离心后收集的泥加入第二清洗容器中(清洗罐)，然后加入温度75℃的清水，泥与清水的混合重量比为1:10，搅拌，再加入乳化剂，乳化剂用量为泥和清水总重量的4％，恒温条件下，以转速600rpm搅拌反应0.5-1h后，静置0.5-1h，回收上层洗出油，下层泥水混合物离心分离，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后输送至第二清洗容器中代替清水循环使用，罐底得到对环境无害的干净泥，完成二次清洗。
实施例4
落地油泥样来自辽河油田。油泥比较粘稠，流动性差，黑褐色，密度比水大，有浓厚的石油气味。实验测得该落地油泥含水率为20.5％、含泥率6.6％、含油率72.9％。处理工艺方法：取100g的落地油泥样品，加入400g泥土洗脱剂；在75℃恒温下，搅拌速率500rpm，搅拌时间0.5h；恒温静置0.5-1h，混合体系分为三层，上层是清洗出来的原油、中层为水层、下层为泥水体系；对泥水体系过筛网，除去粒径大的杂物；过滤后的泥水体系进行离心分离，离心得到的泥按泥与清水质量比1:10混合，再加入4％的乳化剂，恒温75℃条件下，以转速600rpm搅拌反应1h后，静置1h，回收上层洗出油，下层泥水混合物离心分离，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后回收再用，底层得到对环境无害的干净泥，烘干后测泥中含油率，完成二次清洗。辽河落地油泥经本发明的清洗剂两次清洗后的泥含油率为4.6％。
实施例5
落地油泥样取自大庆油田落地油泥。油泥粘稠，黑褐色，有浓厚的石油气味。实验测得该落地油泥含水率为33.4％、含泥率10.1％、含油量56.5％。处理工艺方法：取100g的落地油泥样品和400g泥土洗脱剂；先将油泥加入第一清洗罐中，然后加入柠檬烯搅拌8min，油泥流动性逐渐改善；再加入温度为85℃的水、硫酸钠、冰乙酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)，恒温条件下以转速600rpm搅拌0.5h，恒温静置0.5h，混合体系分为三层，上层是清洗出来的原油、中层为水层、下层为泥水体系；对泥水体系过筛网，除去粒径大的杂物；过滤后泥水体系进行离心分离，离心得到的下层泥，按泥与清水质量比1:10混合，然后加入4％的乳化剂，恒温85℃条件下，以转速600rpm搅拌反应0.5h后，进行高速离心分离，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后回收再用，离心得到的泥相烘干后测泥中含油率。辽河落地油泥经本发明清洗剂两次清洗后的泥含油率为2.1％。本实施例工艺具有操作简便，生产效率高等优点；本发明能提高原油回收率，且处理后的泥对环境无害，可加以利用。
综上所述，本发明提供的油泥清洗剂及其处理方法，采用全新的热化学二次清洗技术方案，提高了油泥清洗效率；使用降粘剂解决了油泥黏度高、流动性差的问题；使用鳌合剂可有效解决泥在油中难以洗脱的问题；油在不同表面活性剂复配后的乳化剂中界面张力可达到0.01-0.02mN/m，很大程度减少了清洗剂用量，提高了原油回收率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种油泥清洗剂，其特征在于，该清洗剂由泥土洗脱剂和乳化剂组成；所述泥土洗脱剂的原料组分包括：硫酸钠、柠檬烯、有机酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)和水；所述乳化剂的原料组分包括脂肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基乙二胺、碳酸钠和鼠李糖脂。
2.如权利要求1所述的油泥清洗剂，其特征在于，所述泥土洗脱剂由如下质量百分比的原料组分混合而成：硫酸钠3-6％、柠檬烯2.5-5％、有机酸0.3-0.5％、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)1-2％、水87.5-93.2％。
3.如权利要求2所述的油泥清洗剂，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸、草酸或冰乙酸。
4.如权利要求1所述的油泥清洗剂，其特征在于，所述乳化剂由如下质量百分比的原料组分混合而成：脂肪醇聚氧乙烯醚10-15％、羟乙基乙二胺10-20％、碳酸钠30-55％、鼠李糖脂15-25％。
5.一种利用权利要求1-4任意一项所述的油泥清洗剂处理油泥的方法，其特征在于，包括：
步骤一、将泥土清洗剂加入待处理油泥中进行第一次热化学清洗，然后静置，使混合体系分为三层，上层为清洗出的原油、中层为水层、下层为泥水体系，将泥水体系过滤除去杂物后进行离心分离，收集离心后的泥，完成第一次清洗；
步骤二、将步骤一收集的泥与清水混合，加入乳化剂，进行第二次热化学清洗，然后离心分离，得到干净泥。
6.如利用权利要求5所述的油泥清洗剂处理油泥的方法，其特征在于，所述步骤一具体为：先后将待处理油泥和泥土清洗剂加入第一清洗容器中，搅拌，升温至70-85℃，恒温反应0.5-1h后，静置，使混合体系分为三层，上层为清洗出的原油、中层为水层、下层为泥水体系，回收上层原油，过滤除去泥水体系中的杂物，将除杂后的泥水体系进行离心分离，离心得到的水相输送至第一清洗容器中循环使用，收集离心后的泥，完成第一次清洗。
7.如利用权利要求5所述的油泥清洗剂处理油泥的方法，其特征在于，所述步骤一具体为：油泥和泥土洗脱剂的质量比1:4，先将待处理油泥加入第一清洗容器中，然后加入柠檬烯搅拌4-8min，油泥流动性逐渐改善；再加入温度为70-85℃的水、硫酸钠、柠檬酸、丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)，恒温条件下以转速400-600rpm搅拌0.5-1h，恒温静置0.5-1h，使混合体系分为三层，上层是清洗出来的油、中层为水层、下层为泥水体系；取走上层油以待回收，泥水体系过筛网，除去油泥中粒径大的石块和有机物等杂物；将除杂后的泥水体系进行离心分离，离心得到的水相输送至第一清洗容器中循环使用，收集离心后下层脱附泥，完成第一次清洗。
8.如利用权利要求5-7任意一项所述的油泥清洗剂处理油泥的方法，其特征在于，所述步骤二具体为：将步骤一离心后收集的泥加入第二清洗容器中，然后加入清水，搅拌，再加入乳化剂，升温至70-85℃，恒温搅拌反应0.5-1h后，离心分离，得到干净泥，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后输送至第二清洗容器中代替清水循环使用。
9.如利用权利要求5-7任意一项所述的油泥清洗剂处理油泥的方法，其特征在于，所述步骤二具体为：将步骤一离心后收集的泥加入第二清洗容器中，然后加入温度70-85℃的清水，搅拌，再加入乳化剂，恒温条件下，以转速400-600rpm搅拌反应0.5-1h后，静置0.5-1h，回收上层洗出油，下层泥水混合物离心分离，离心得到的水相经过污水处理装置净化处理后输送至第二清洗罐中代替清水循环使用，容器底部得到干净泥，完成二次清洗，其中，泥与清水的混合重量比为1:10，乳化剂用量为泥和清水总重量的4％。
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