CN114804558A - 一种含油污泥淋洗剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种含油污泥淋洗剂及其制备方法和使用方法，该含油污泥淋洗剂包括以下组分：碱性剂1wt%‑15wt%，烷基磺酸盐0.2wt%‑2wt%，烷基苯磺酸盐0.2wt%‑2wt%，脂肪酸甲酯乙氧基化物0.05wt%‑1wt%，山梨醇0.05wt%‑1wt%，聚氧乙烯脂肪醇醚0.05wt%‑1wt%，水78wt%‑97.7wt%，各组分含量之和为100wt%。本发明还包括所述油污泥淋洗剂的制备方法和使用方法。利用本发明处理含油污泥，淋洗剂用量少，成本低，节能高效，绿色环保，可以使含油污泥中的石油类残留量低至3000mg/kg以下，达到农业用地标准，同时也适用于大部分地区对含油污泥处置和利用的控制要求。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种含油污泥淋洗剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
含油污泥是指在油田开采、加工、运输、炼制、压裂、试采、含油污水处理等过程中混入原油或成品油、油渣等重质油的污泥，其油份不能直接回收且可能对环境造成污染，是一种危险固体废物。含油污泥成分很复杂，一般含有大量苯、蒽、酚等物质，其中还伴随着有毒物质与放射性元素，以及石蜡和沥青质等重油性组分，同时还包括“炼油厂三泥” 生产过程中投加的混凝剂、杀菌剂、缓蚀剂等水处理药剂。
含油污泥的主要组成是油、泥、水三者，固体颗粒粒径在1至100微米之间，油的组成取决于原油种类、炼油厂结构和操作条件，污泥的组成可能随时间变化而变化。根据调查，我国每年含油污泥的产量在逐步上升，大量污泥的产生不仅在存放方面占用大量土地和空间，而且未经处理直接排放的污泥会对土壤、地表水和地下水、空气造成严重污染，这在一定程度上制约了国内油田的生产发展。但含油污泥也是一种可利用资源，若对其进行有效处理，回收可利用部分，降低对环境的污染，将会对油田的可持续发展有重要意义。
目前，国内外含油污泥处理技术一般有无害化处理技术，包括焚烧、固化、超临界水氧化、地耕、生物堆肥。资源化处理技术，包括溶剂萃取技术、热分解技术、超声波处理技术、调制-机械分离技术、化学清洗技术。但这些方法都存在不足，例如，焚烧法在焚烧过程中可能会产生二噁英等剧毒物质，造成二次污染。固化法将PHCs稳定于固体产物中，但由于其无法完全分解，可能渗透造成环境污染。地耕法需要大面积的土地，降解过程缓慢，耗时长且VOCs产生的二次污染会导致地下水污染。溶剂萃取法需要大量萃取剂，价格高且无法处理重金属，处理费用高。热解技术投资较大，设备要求高，操作复杂，能耗较高，无法处理高含水油泥。调制-机械分离技术占地面积大，适用范围小，主要用于含水较高的污泥。
综上所述，目前处理含油污泥的技术方法多，但是各种工艺技术都存在着或多或少的不足。为了保护环境，节约能源，降低成本，研究一种新型含油污泥淋洗剂和使用方法有着重要的价值和意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为弥补现有含油污泥处理方法存在的不足，提供一种清洗效果好、绿色环保、节能高效、成本低的含油污泥淋洗剂及其制备方法和使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种含油污泥淋洗剂，包括以下组分：碱性剂1wt%-15wt%（优选5-10wt%），烷基磺酸盐0.2wt%-2wt%（优选0.5-1.0wt%），烷基苯磺酸盐0.2wt%-2wt%（优选0.5-1.0wt%），脂肪酸甲酯乙氧基化物0.05wt%-1wt%（优选0.1wt%-0.5wt%），山梨醇0.05wt%-1wt%（优选0.1wt%-0.5wt%），聚氧乙烯脂肪醇醚0.05wt%-1wt%（优选0.1wt%-0.5wt%），水78wt%-97.7wt%，所述各组分含量之和为100wt%。
进一步，所述碱性剂包括但不限于氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠或氢氧化钾，优选硅酸钠。
进一步，所述烷基磺酸盐优选十二烷基磺酸钠。
进一步，所述烷基苯磺酸盐优选十六烷基苯磺酸钠。
本发明之含油污泥淋洗剂的制备方法，包括以下步骤：
将碱性剂、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸甲酯乙氧基化物、山梨醇、聚氧乙烯脂肪醇醚和水按预定比例混合均匀即可。
本发明之含油污泥淋洗剂的使用方法，具体操作如下：
将含油污泥淋洗剂加热，边加热边搅拌，然后加入含油污泥进行搅拌，再将含油污泥和含油污泥淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，最后用油泥分离装置进行油、水、泥三相分离。
进一步，含油污泥淋洗剂加热的温度为40℃-90℃。
进一步，按含油污泥与含油污泥淋洗剂质量比为1:1-5的比例加入含油污泥。
进一步，加入含油污泥进行搅拌：搅拌转速为300-650转/分钟，搅拌温度为40℃-90℃，搅拌时间为30-120分钟。
进一步，将含油污泥和含油污泥淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌：搅拌转速为300-650转/分钟，搅拌温度为40℃-90℃，搅拌时间为30-120分钟。
进一步，油、水、泥三相分离的转速为3000-4000转/分钟，离心时间5-10分钟。
本发明所使用的碱性剂对油泥的固相和油相分离起关键作用，打散固相结构，露出更多孔隙让油相与淋洗剂更好的接触，同时提供碱性环境，促进反应的发生。
烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐和脂肪酸甲酯乙氧基化物、山梨醇、聚氧乙烯脂肪醇醚起到协助促进反应发生的作用，通过各自所具有的乳化性，渗透性，亲油性，将油相乳化，从固体中洗出至液相，从而使油相更好的与固相分离。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明之含油污泥淋洗剂生产成本低，制备方法简单，易于工业化应用，可应用于页岩气、石油开采、运输、油田污水处理等过程中产生的各种含油污泥的处理；
2）利用本发明之含油污泥淋洗剂处理含油污泥，操作简单，所用淋洗剂用量少，能耗低，能够将含油污泥分离成油、水、泥三相，回收油泥中的大部分油，实现资源化利用，且不产生二次污染，危险性低，不引入明火，可在井台现场进行操作，即具有成本低、节能高效、绿色环保、安全的特点；
3）利用本发明之含油污泥淋洗剂处理含油污泥，可以使含油污泥中的石油类残留量低至3000mg/kg以下，达到农业用地标准，同时也适用于大部分地区对含油污泥处置和利用的控制要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
将硅酸钠5克、十二烷基磺酸钠0.5克、十六烷基苯磺酸钠0.5克、脂肪酸甲酯乙氧基化物0.2克、山梨醇0.1克、聚氧乙烯脂肪醇醚0.1克、水93.6克加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表1所示。
表1
对比例1：
将硅酸钠5克、十二烷基磺酸钠0.5克、十六烷基苯磺酸钠0.5克、聚氧乙烯脂肪醇醚0.1克、水93.9克加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表2所示。
表2
对比例2：
将硅酸钠5克、十二烷基磺酸钠0.5克、十六烷基苯磺酸钠0.5克、聚氧乙烯脂肪醇醚0.1克、山梨醇0.1克、水93.8克加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表3所示。
表3
对比例3：
将硅酸钠5克、十二烷基磺酸钠0.5克、十六烷基苯磺酸钠0.5克、聚氧乙烯脂肪醇醚0.2克、脂肪酸甲酯乙氧基化物0.1克、水93.7克加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表4所示。
表4
由以上内容可知，相较于对比例1方案，对比例2方案加入山梨醇，除油效率由原来的60.77%变为84.37%，除油效率得到提高；相较于对比例1方案，对比例3方案加入脂肪酸甲酯乙氧基化物后，除油效率由原来的60.77%变为75.59%，除油效率得到提高；相较于对比例1方案，实施例1方案加入脂肪酸甲酯乙氧基化物、山梨醇后，除油效率由原来的60.77%变为97.94%，除油效率得到明显提高，高于对比例2、对比例3方案的除油效率，由此可知，本发明所使用的烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐和脂肪酸甲酯乙氧基化物、山梨醇、聚氧乙烯脂肪醇醚之间存在协同作用，使油相更好的与固相分离。
实施例2：
将硅酸钠10克、十二烷基磺酸钠2克、十六烷基苯磺酸钠2克、脂肪酸甲酯乙氧基化物克、山梨醇1克、聚氧乙烯脂肪醇醚1克、水84克，加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表5所示。
表5
实施例3：
将硅酸钠1克、十二烷基磺酸钠0.2克、十六烷基苯磺酸钠0.3克、脂肪酸甲酯乙氧基化物0.5克、山梨醇0.2克、聚氧乙烯脂肪醇醚0.3克、水97.5克加入烧杯中，并在75℃的水浴锅加热30分钟，边加热边搅拌，得到油泥淋洗剂。
含油污泥取自重庆某油井，其初始参数为含油13.56%，含固80.64%，含水5.8%（百分含量以重量为基准）。
淋洗效果测试：将含油污泥与淋洗剂按质量比1:3的比例搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，然后将含油污泥和淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，搅拌转速为500转/分钟，搅拌温度为75℃，搅拌时间为90分钟，最后用离心机进行油、水、泥三相分离，离心机转速为3500转/分钟，离心时间为5分钟。将上部分离出的油相回收，下部泥水混合物进行沉降分离。最后按检测标准要求，将固相在80℃烘干，测定其残油率。
淋洗结果如下表6所示。
表6
Claims (10)
1.一种含油污泥淋洗剂，其特征在于，包括以下组分：碱性剂1wt%-15wt%，烷基磺酸盐0.2wt%-2wt%，烷基苯磺酸盐0.2wt%-2wt%，脂肪酸甲酯乙氧基化物0.05wt%-1wt%，山梨醇0.05wt%-1wt%，聚氧乙烯脂肪醇醚0.05wt%-1wt%，水78wt%-97.7wt%，所述各组分含量之和为100wt%。
2.根据权利要求1所述的含油污泥淋洗剂，其特征在于：所述碱性剂包括但不限于氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求1或2所述的含油污泥淋洗剂，其特征在于：所述烷基磺酸盐为十二烷基磺酸钠。
4.根据权利要求1或2所述的含油污泥淋洗剂，其特征在于：所述烷基苯磺酸盐为十六烷基苯磺酸钠。
5.一种如权利要求1所述的含油污泥淋洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将碱性剂、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸甲酯乙氧基化物、山梨醇、聚氧乙烯脂肪醇醚和水按预定比例混合均匀即可。
6.一种如权利要求1所述的含油污泥淋洗剂的使用方法，其特征在于，具体操作如下：
将含油污泥淋洗剂加热，边加热边搅拌，然后加入含油污泥进行搅拌，再将含油污泥和含油污泥淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌，最后用油泥分离装置进行油、水、泥三相分离。
7.根据权利要求6所述的含油污泥淋洗剂的使用方法，其特征在于，含油污泥淋洗剂加热的温度为40℃-90℃。
8.根据权利要求6或7所述的含油污泥淋洗剂的使用方法，其特征在于，按含油污泥与含油污泥淋洗剂质量比为1:1-5的比例加入含油污泥。
9.根据权利要求6或7所述的含油污泥淋洗剂的使用方法，其特征在于，加入含油污泥进行搅拌：搅拌转速为300-650转/分钟，搅拌温度为40℃-90℃，搅拌时间为30-120分钟。
10.根据权利要求6或7所述的含油污泥淋洗剂的使用方法，其特征在于，将含油污泥和含油污泥淋洗剂的混合物倒入清洁热水中进行搅拌：搅拌转速为300-650转/分钟，搅拌温度为40℃-90℃，搅拌时间为30-120分钟。
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