CN110283618B - 一种含油污泥中原油回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含油污泥中原油回收方法及装置，该方法包括：将含油污泥与液态二氧化碳混合形成混合物；将混合物中的二氧化碳变为超临界流体；将含有临界流体二氧化碳的混合物放入反应釜中，将原油从含油污泥中萃取出来。本发明原料利用率高，形成的油泥‑干冰颗粒经过数次挤压，含油污泥与液态二氧化碳能够混合均匀，颗粒内部的孔隙增多，比表面积增大，有助于提高萃取率。
Description
技术领域
本发明涉及含油污泥的处理及资源回收技术领域，尤其涉及一种含油污泥中原油回收方法及装置。
背景技术
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。含油污泥中含有大量的石油类物质，是一种组成成份复杂、极其稳定的悬浮乳状液体系，其中含有大量老化原油、蜡质、沥青质、固体悬浮物、细菌、腐蚀产物等，还包括生产过程中加入的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。
油田含油污泥属《国家危险废物名录》中列出的危险废物，处理技术难度大，一直是困扰我国炼油工业的环保难题。污泥中含有大量的原油及一些恶臭致病的有毒物质，排放到环境将会造成环境污染和资源的浪费。含油污泥体积庞大，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染。另一方面，含油污泥中含有大量原油，是可回收的可贵资源，对含油污泥进行处理回收，不仅可以解决环境问题，还可以实现资源再利用。
目前常用的处理含油污泥的技术如下：
(1)焚烧技术：处理彻底并可实现减量，但是二次污染治理成本高，不适合大规模处理；
(2)固化填埋技术：简单易行、处理速度快、成本低，但是不能实现减量，且因永久性占地，可能会出现新的环境隐患；
(3)热洗-离心脱水技术：技术含量低，操作简单，效率较高，但是二次污染严重，残渣无法达到土壤化标准；
(4)焦化技术：处理彻底，效果明显，但是生产设施需求量大；
(5)超声波技术：投资小，建设期短，但是难以达到工业化需求；
(6)微生物技术：操作方便，作用持久，无二次污染，处理成本低，但是不适合高含油率废物，且对环境条件要求高；
(7)溶剂萃取技术：易于连续化操作，可回收大部分原油，溶剂可循环，但是使用流程长、工艺复杂、处理费用高。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种回收率高、可重复利用且环保的含油污泥中回收原油的方法及装置。
一种含油污泥中原油回收方法，包括：
将含油污泥与液态二氧化碳混合形成混合物；
将混合物中的二氧化碳变为超临界流体；
将含有临界流体二氧化碳的混合物放入反应釜中，将原油从含油污泥中萃取出来。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收方法，包括：
将含油污泥与液态二氧化碳的混合物置于干冰造粒机中造粒，得到油泥-干冰颗粒；
将油泥-干冰颗粒置于超临界萃取装置，在一定的温度和压力条件下，使二氧化碳达到超临界状态；
通过改变温度和压力，根据超临界流体的高溶解能力，将含油污泥中的原油提取出来；
通过改变压力，将原油在分离器析出以进行回收。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收方法，萃取压力为10MPa-15MPa，萃取温度为35℃-55℃。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收方法，所述分离器的分离压力为5MPa，分离温度为40℃。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收方法，所述含油污泥是指油田在开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物；所述超临界流体是指超临界二氧化碳。
一种含油污泥中原油回收装置，包括：二氧化碳钢瓶、含油污泥罐，所述氧化碳钢瓶、含油污泥罐分别通过管道连接至混合器的入口，混合器的出口通过管道连接至干冰造粒机的入口，干冰造粒机的出口通过管道连接至萃取器的入口，萃取器的顶部通过管道连接至分离器的入口，分离器的出口通过管道连接至收集器；
在萃取器与分离器之间的连接管道上设置有减压阀；
在分离器与收集器之间的连接管道上设置有减压器。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收装置，在混合器上设置有用于监测其内部混合物压力的压力表；在萃取器(6)上设置有监测其内部压力的压力表。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收装置，收集器的出口通过管道与第二压缩机的入口连接，第二压缩机的出口通过管道连通至萃取器内部。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收装置，分离器通过管道与第一压缩机的入口连接，第一压缩机的出口通过管道连通至萃取器内。
进一步地，如上所述的含油污泥中原油回收装置，分离器的底部通过管道与螺旋输送器连接，螺旋输送器的出口通过管道与固相收集罐连接。
本发明的优点在于：
(1)安全性高，造粒过程中粉尘产生量极少，且干冰造粒机有安全监测来保障系统安全进行。
(2)原料利用率高，形成的油泥-干冰颗粒经过数次挤压，含油污泥与液态二氧化碳能够混合均匀，颗粒内部的孔隙增多，比表面积增大，有助于提高萃取率。
(3)工艺流程简单、处理效率高、运行成本低。
(4)处理后的污泥含油量能够达到国家排放标准。
(5)萃取过程中不会产生二次污染，且实现了资源再利用。
附图说明
图1是本发明含油污泥中回收原油的装置结构图
图中：1-二氧化碳钢瓶；2-含油污泥罐；3-混合器；4-柱塞泵；5-干冰造粒机；6-萃取器；7-第一压缩机；8-减压阀；9-分离器；10-减压器；11-收集器；12-第二压缩机；13-螺旋输送器；14-固相收集罐。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种含油污泥中原油回收方法，该方法包括：以造粒的方式将含油污泥与液态二氧化碳混合，将混合物中的二氧化碳变为超临界流体，放入反应釜中将油从含油污泥中萃取出来。
进一步地，所述方法具体是将含油污泥与液态二氧化碳在混合器中混合，将混合物置于干冰造粒机中造粒；再将油泥-干冰颗粒置于超临界萃取装置中，在一定的温度和压力条件下，二氧化碳达到超临界状态；通过改变温度和压力，根据超临界流体的高溶解能力，将含油污泥中的油提取出来；通过改变压力，油在分离器中析出，并存放于收集器中。
进一步地，所述含油污泥是指油田在开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。
进一步地，所述超临界流体是指超临界二氧化碳。
进一步地，所述萃取压力为10MPa-15MPa，温度为35℃-55℃。
进一步地，所述分离器的分离压力为5MPa，温度为40℃。
本发明还提供一种含油污泥中原油回收装置，包括：二氧化碳钢瓶1、含油污泥罐2，所述氧化碳钢瓶1、含油污泥罐2分别通过管道连接至混合器3的入口，混合器3的出口通过管道连接至干冰造粒机5的入口，干冰造粒机5的出口通过管道连接至萃取器6的入口，萃取器6的顶部通过管道连接至分离器9的入口，分离器9的出口通过管道连接至收集器11；
在萃取器6与分离器9之间的连接管道上设置有减压阀8；
在分离器9与收集器11之间的连接管道上设置有减压器10。
在混合器3上设置有用于监测其内部混合物压力的压力表；在萃取器6上
设置有监测其内部压力的压力表。
收集器11的出口通过管道与第二压缩机12的入口连接，第二压缩机12的出口通过管道连通至萃取器6内部。
分离器9通过管道与第一压缩机7的入口连接，第一压缩机7的出口通过管道连通至萃取器6内。
分离器9的底部通过管道与螺旋输送器13连接，螺旋输送器13的出口通过管道与固相收集罐14连接。
所述第一压缩机7是用来将分离釜中的二氧化碳重新泵入萃取釜中进行循环萃取。
实施例1
设置萃取温度35℃，萃取压力10MPa，分离温度40℃，分离压力5MPa，萃取时间为1小时。
首先将液态二氧化碳从液态二氧化碳钢瓶1中输入到混合器3，将含油污泥从储存罐2中输入到混合器3，通过压力表监测混合器3中的压力；混合搅拌一段时间后，通过柱塞泵4泵入干冰造粒机5；将油泥-干冰颗粒放入萃取器6中，调节温度至31.26℃，压力至7.38MPa，使二氧化碳处于超临界状态；然后将温度调节至萃取温度35℃，待其稳定后将压力调节至萃取压力10MPa；通过减压阀8调节分离压力至8MPa，让溶解了含油污泥的二氧化碳一起进入分离器9，通过减压器10将分离压力调节至5MPa，萃取分离出的石油烃轻质组分及部分超临界二氧化碳进入收集罐11，超临界二氧化碳通过压缩机12再次进入萃取器6进行再次利用；萃取分离后的含油污泥固相颗粒通过螺旋输送器13进入固相收集罐。萃取结束后待压力降为0后，将萃取后的原料取出分析，得到的萃取率为6.2％。
实施例2
设置萃取温度45℃，萃取压力15MPa，分离温度40℃，分离压力5MPa，萃取时间为1小时。
首先将液态二氧化碳从液态二氧化碳钢瓶1中输入到混合器3，将含油污泥从储存罐2中输入到混合器3，通过压力表监测混合器3中的压力；混合搅拌一段时间后，通过柱塞泵4泵入干冰造粒机5；将油泥-干冰颗粒放入萃取器6中，调节温度至31.26℃，压力至7.38MPa，使二氧化碳处于超临界状态；然后将温度调节至萃取温度45℃，待其稳定后将压力调节至萃取压力15MPa；通过减压阀8调节分离压力至8MPa，让溶解了含油污泥的二氧化碳一起进入分离器9，通过减压器10将分离压力调节至5MPa，萃取分离出的石油烃轻质组分及部分超临界二氧化碳进入收集罐11，超临界二氧化碳通过压缩机12再次进入萃取器6进行再次利用；萃取分离后的含油污泥固相颗粒通过螺旋输送器13进入固相收集罐。萃取结束后待压力降为0后，将萃取后的原料取出分析，得到的萃取率为20.36％。
实施例3
设置萃取温度55℃，萃取压力20MPa，分离温度40℃，分离压力5MPa，萃取时间为1小时。
首先将液态二氧化碳从液态二氧化碳钢瓶1中输入到混合器3，将含油污泥从储存罐2中输入到混合器3，通过压力表监测混合器3中的压力；混合搅拌一段时间后，通过柱塞泵4泵入干冰造粒机5；将油泥-干冰颗粒放入萃取器6中，调节温度至31.26℃，压力至7.38MPa，使二氧化碳处于超临界状态；然后将温度调节至萃取温度55℃，待其稳定后将压力调节至萃取压力20MPa；通过减压阀8调节分离压力至8MPa，让溶解了含油污泥的二氧化碳一起进入分离器9，通过减压器10将分离压力调节至5MPa，萃取分离出的石油烃轻质组分及部分超临界二氧化碳进入收集罐11，超临界二氧化碳通过压缩机12再次进入萃取器6进行再次利用；萃取分离后的含油污泥固相颗粒通过螺旋输送器13进入固相收集罐。萃取结束后待压力降为0后，将萃取后的原料取出分析，得到的萃取率为18.12％。
下表为实施例1、2和3工艺参数与对应处理后得到的萃取率结果：
由上表可知，本发明的造粒技术与超临界流体技术结合处理含油污泥的方法，操作简单，处理效率高，处理过程不会造成二次污染。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种含油污泥中原油回收方法，其特征在于，
包括：
将含油污泥与液态二氧化碳的混合物置于干冰造粒机中造粒，得到油泥-干冰颗粒；
将油泥-干冰颗粒置于超临界萃取装置，在一定的温度和压力条件下，使二氧化碳达到超临界状态；
通过改变温度和压力，根据超临界流体的高溶解能力，将含油污泥中的原油提取出来；
通过改变压力，将原油在分离器析出以进行回收。
2.根据权利要求1所述的含油污泥中原油回收方法，其特征在于，萃取压力为10MPa-15MPa，萃取温度为35℃-55℃。
3.根据权利要求1所述的含油污泥中原油回收方法，其特征在于，所述分离器的分离压力为5MPa，分离温度为40℃。
4.根据权利要求1所述的含油污泥中原油回收方法，其特征在于，所述含油污泥是指油田在开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物；所述超临界流体是指超临界二氧化碳。
5.一种含油污泥中原油回收装置，其特征在于，包括：二氧化碳钢瓶（1）、含油污泥罐（2），所述二 氧化碳钢瓶（1）、含油污泥罐（2）分别通过管道连接至混合器（3）的入口，混合器（3）的出口通过管道连接至干冰造粒机（5）的入口，干冰造粒机（5）的出口通过管道连接至萃取器（6）的入口，萃取器（6）的顶部通过管道连接至分离器（9）的入口，分离器（9）的出口通过管道连接至收集器（11）；
在萃取器（6）与分离器（9）之间的连接管道上设置有减压阀（8）；
在分离器（9）与收集器（11）之间的连接管道上设置有减压器（10）。
6.根据权利要求5所述的含油污泥中原油回收装置，其特征在于，在混合器（3）上设置有用于监测其内部混合物压力的压力表；在萃取器（6）上设置有监测其内部压力的压力表。
7.根据权利要求5所述的含油污泥中原油回收装置，其特征在于，收集器（11）的出口通过管道与第二压缩机（12）的入口连接，第二压缩机（12）的出口通过管道连通至萃取器（6）内部。
8.根据权利要求5所述的含油污泥中原油回收装置，其特征在于，分离器（9）通过管道与第一压缩机（7）的入口连接，第一压缩机（7）的出口通过管道连通至萃取器（6）内。
9.根据权利要求5所述的含油污泥中原油回收装置，其特征在于，分离器（9）的底部通过管道与螺旋输送器（13）连接，螺旋输送器（13）的出口通过管道与固相收集罐（14）连接。
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