石油企业油泥处理几种技术方案介绍.pdf
2012年第 2 8 卷第 1 期 ��石油化工安全环保技术�� P ETR OC H EM IC AL SAF ETY AND ENV IR ONM ENTAL P ROTEC TION TEC H NOL OGY 6 1 收稿日期 2 011 - 08 - 01� 作者简介 高树生,男,西安石油大学机械专业毕 业,工学学士,现在延长石油集团安质部长期从事 石油化工安全环保技术研究工作,国家注册安全工 程师,三级安全评价师,高级工程师� 石 油 企 业 油 泥 处 理 几 种 技 术 方 案 介 绍 高树生 陕西延长石油 集团 有限责任公司,陕西西安 710075 摘要 油泥处理一直是一个世界性的难题,随着国家对环境保护工作越来越重视,原有 的油泥处理方式已经不适用新的要求,自建油泥处理装置显得非常必要�对三种比较流行的 油泥处理工艺技术进行介绍和比较,试图为石油企业自建油泥处理设施提供必要的帮助� 关键词 油泥处理技术方案 油泥属于危险废弃物,对油泥的处理必须交 由有资质的单位�许多有资质单位由于技术方面 的原因,往往在提取油泥中的有用成分后,将剩 余残渣存放搁置或者外排,造成新的污染�对于 石油企业来说,建立理想的油泥处理设施,有效 降低环境污染风险和各项费用,显得非常必要� 以下对国内外油泥处理较典型的 “调质 离心脱 水“技术� “洗砂 制砖“技术�“ 热洗 离心脱 水“技术�热解析技术与焚烧技术进行介绍,或 许对石油企业自建油泥处置设施有一些帮助� 1几种油泥处理技术介绍 目前常用的油泥处理方法有热洗 离心脱 水�热解析�洗砂 制砖�焚烧�调质 离心脱 水�溶剂萃取�生物法等 [1 ]� 从技术成熟性�处 理效果等方面考虑,生物法�溶剂萃取法等方法 难以满足国家法律法规要求�因此重点对国内外 油泥处理应用较典型的 “热洗 离心脱水 热解 析“技术� “调质 离心脱水“技术�“ 洗砂 制 砖“技术进行比较分析� 1.1“ 热洗 离心脱水 热解析“技术 “ 热洗 离心脱水 热解析“技术是美国 KM T 公司生产集成的,以移动无害化处理为主要 目的的国外油泥处理组合技术�20 世纪 80 年代, 德国�法国�美国等发达国家,多采用“热洗 脱水“技术对油泥进行处理,随着处理要求的提 高,国外在90 年代初将热解析技术应用于油泥的 深度处理,并得到迅速发展�由于该技术能从泥 饼中回收矿物油,处理后泥渣中的烃含量最低可 小于 5m g/L ,达到无害化,而得到广泛应用�该 集成技术主要由 OSM S 移动式油泥清理系统 � OSTP 移动式三相分离系统 �OSTS 移动式热 解析系统 三部分组成,见图1 所示� 具体流程如下 1 车载式 OSM S 系统开往含油污泥的罐区, 对油罐进行机械自动热清洗,清洗出来的油泥进 行油�水�泥的初步分离,分离出的水循环用于 清洗储罐,分离出的油相和泥相混合输送至 OSTP 三相分离系统� 2 三相分离系统分离出的水返回 OSM S 系 统用于清洗油罐,分离出来的污油回收,泥饼送 往热解析设备进行热解析处理� 3 在热解析过程中产生的气体进入循环冷 却吸收塔冷却吸收,不凝气被送往加热炉作为加 热燃料,脱出的干泥呈粉状,用螺旋输送器送到 泥料仓储存� 该技术采用 “热洗 离心脱水“移动车作为 预处理工艺�预处理工艺中主要采用的设备为移 动式油泥清理系统 OSM S 系统 与移动式三相分 离系统 OSTP 系统 ,实现了自动机械清罐,具 有设备运行稳定�安全环保�处理效果好�单车 处理能力大�工程投资合理�运行费用低等优 62 ��石油化工安全环保技术�� 2 012年第2 8卷第1期 图1 “热洗离心脱水热解析“技术工艺流程示意 点,可以回收 90 以上的原油,还可解决目前依 靠人工清罐带来的潜在安全隐患,实现了油泥处 理的减量化�资源化�该工艺技术中热解析部分 采用 OSTS 热解析系统,该系统采用间接加热方 式,主要由加料设备�热解炉设备�油气洗涤回 收设备三部分组成;配置了惰性气体保护装置与 粉尘过滤装置,系统运行安全环保;不凝气回收 可用作燃料,既节约了燃料又保护了环境; 系统 采用移动式,机动灵活;泥饼经过该系统处理后 含油率低于 0.3 ,满足 �农用污泥中污染物控 制标准� GB4284-84 要求; 该技术在国外各大 油田油泥无害化处理中被广泛应用,在美国�俄 罗斯�沙特�南美等有工程业绩,国内目前尚无 报道业绩� 1.2“ 调质 离心脱水“技术 “ 调质 离心脱水“技术,主要应用于大庆 油田采油厂�油泥处理站为移动式和固定式处理 站,固定站需要建设油泥池�处理规模为 50 � 150 k � /a,总占地面积 9 余亩 建设固定站场 , 洛阳石化分公司采用移动式设备,设备占地约 120 m 2�处理后的污泥含油量 2 ,含水率60 , 污泥用于铺路�垫场等�其工艺流程见图 2� 工艺流程主要包括污泥流化和预处理�污泥 调质�机械分离等工序�经机械离心机分离出的 油水混合物进入油水分离器,油相作为回收油, 水相大部分作为工艺水循环使用,多余水经泵送 至污水处理站,分离出的固体用于铺路�垫场 等 � “调质 离心脱水“技术对油泥进行处理, 可回收泥中部分原油,一定程度实现了油泥的减 量化和资源化处理�该技术工艺流程长�设备数 量多�需要配套较大油泥收集池储存各油泥产点 送来的油泥,占地面积大,在运行过程中需要加 图 2“调质 离心脱水“技术工艺流程 入药剂调质;由于处理后的泥饼含油只能达到 2 ,需要焚烧处理达到 0.3 的要求�惠博普的 干化焚烧在辽河油田�新疆油田等重油公司皆有 应用,干化设备由自己单位制造,焚烧炉使用太 原锅炉厂产品�焚烧后的 TP H 小于0.3 � 1.3“ 洗砂 制砖“技术 胜利孤岛采油厂油泥处理项目采用 “洗砂 制砖“工艺,设计油泥处理能力50 k � /a,占地面 积约20 亩�厂家对原设计做了较大改动,原设计 油泥砂处理在加热和加药的条件下运行,实际状 态是在常温不加药状况下运行,经洗涤和脱水后 的泥砂进行晾晒,以降低泥砂中的水分和油分, 晾晒后的泥砂与石灰�水泥�固化剂一起混合制 成路砖�其流程示意见图3� 洗砂工艺的原理是采用加热�加药的方式将 吸附在泥砂表面的原油清洗 下来,主要步骤 如下 1 通过输送带或吸砂泵等向分离设备中 加入含油泥砂,同时启动加药泵和气浮选系统� ��高树生 .石油企业油泥处理几种技术方案介绍��2 012年第 2 8 卷第 1 期 6 3 图3“洗砂 制砖“技术工艺流程 含油泥砂在 分离 设备 内实现 油�泥�砂�水 分离; 2 通过自动撇油器回收分离设备中的浮 油,初步分离后的泥砂进入二次�三次分离器, 保证泥砂的处理效果; 3 分离后的泥砂经输送带送至存放场,污泥 通过离心分离机脱水后也送至存放场,处理后的污 泥,采用独特的混晶包容固化技术进行固化制砖� 泥砂脱水分离出的污水,经净化后通过污水循环 利用� 孤岛采油厂油泥处理采用的 “洗砂 制砖“ 工艺,在一定程度 上实现 了减量 化�资源化 和无害化处理, 项目工程造价较低, 但占地面积 大,需要配置较大的油泥收集池;处理过程中需 要加药调质与多次分离;产品砖存在销售问题� 由于该技术主要针对油泥砂处理开发,难以适用 高含泥油泥的处理� 2 设备及工艺情况比较 [2 ] 设备及工艺比较见表1� 1 “热洗 离心脱水 热解析“技术从 提供的资料理论上来讲,美国 KM T 公司集成技 术,处理后油泥总石油烃含量 TP H 小于 3�� 设备优点是 车载撬装式,自动化程度高,处置 彻底,设备占地小 70 200 m 2 ,操作方便,但 相对投资大,设备需要考察� 表1设备及工艺情况比较 处理后干泥沙含 � � H�0 .3 序号技术路线设备工艺情况处理效果业绩备注 1 “热洗 离心脱 水热解析“ 技术 美国设备 车载撬 装式 OSM S 三相 分离 热解析 污 泥 中 含 油 �0.3 俄罗斯�美国�墨西哥� 乌克兰�韩国等 国内无业绩报道 2 “调质 离心脱水“ 技术 清罐设备固定 及移动式或撬 裝式油泥处理 设备 机械清罐油 泥处理工艺 预处理-调质- 分离-干化焚烧 资源化处理污泥 中含油 �2 油中含水 �2 水中 含 油� 1 000 m g/L 无害化处理后污 泥中含油 �0.3 廊坊管道局�中石油东 北应急抢险中石油西北应 急抢险�保定石化�茂名 石化; 大 庆油田采油 一� 四�五�六�八 厂等,洛 阳石化公司 包含轻油罐处 理,及十余家国外石油工 程 国内较早油泥 处理技术 3 洗砂制砖“ 技术 无清罐设备移动 式与固定式油 泥处理系统 复合洗涤法 污 泥 中 含 油 �0.3 胜利油田孤岛采 油厂� 孤东采油厂等 干砂制砖 64 ��石油化工安全环保技术�� 2 012年第2 8卷第1期 2 “调质 离心脱水“技术 有清洗油罐 设备 撬装式 ; 有移动式与固定式油泥处理设备 与技术 预处理 调质 机械分离 ,在国内外都 有应用�深度处理 干化�焚烧 后油泥 TPH小 于 3�; 撬装式移动设备根据各采油厂罐区布置, 可进行移动作业,撬装式设备需要占地 120 m 2, 国内外都有业绩 设备属国产 ,设备相对投资 小,投资回收期短� 3 “ 洗砂 制砖“技术 无清洗油罐设备; 有移动式与固定式油泥处理设备与技术 采用复 合洗涤法 �处理后油泥 TPH小于 3�,移动式 设备需要占用一定的空地,在作业区需要吊装, 需要有油泥池 设备属国产 � 参考文献 [ 1]高树生 . 含油污泥脱水后焚烧处理技术 [ J ]. 延安环境,2010,5 42-44. [ 2]郝以专 .油田含油污泥处理工艺技术研究 与应用 [ J ].油气田环境保护,2001,9 40-42 ��������������������������������������������� . 上接第 49 页 达到3.0 k g/m 3�d,反冲洗周期24 h后,反冲洗 气冲强度控制在 20 � 30 Nm 3/m i n ,气水联合冲 洗 5 m i n,对 C OD 有较高的去除效果,平均去除 率高达 51 � 6结语 曝气生物滤池内填料的物理吸附和过滤截留 作用及生物膜的生物氧化作用能够高效去除污水 中的有机物�曝气生物滤池工艺已广泛应用于污 水回用或者污水深度处理�在今后的运行实践中 还需继续摸索曝气生物滤池与其它工艺优化组 合,进一步发挥其高效的去污能力� 参考文献 [ 1]崔福义,张兵,唐利 . 曝气生物滤池技术 研究与应用进展 [ J ] . 环境污染治理技 术与设备,2005 10 . [ 2]管洪艳,贾权,杜云霞,栾兆坤 . 曝气生 物滤池法污水深度处理及回用 [ J ] . 水 处理技术,2007 2 . [ 3]冯景晓,朱元臣,邢希运,庞景宾,袁润 民.B AF工艺在炼油污水处理工程中的应 用 [ J ].工业用水与废水,20046 . [ 4]张杰,陈秀荣 .曝气生物滤池反冲洗的特 性 [ J ].环境科学, 2003,24 5 ��������������������������������������������� . 上接第 57 页 外,还应加强抗污染,抗污堵膜的研究与生产, 以延长膜的使用寿命�目前还应在保证膜的质量 和强度的前提下,降低膜的成本� 4M BR 的另一特点是可以在现有生化处理 构筑物进行改造,这就为其推广创造了有利条件� 参考文献 [ 1]刘春平 . 石化企业节水减排的对策分析 [ J] . 石 油化 工 安全 环保 技 术,2008 1 . [ 2]侯钰,桑军强,李本高 .回用污水处理工 程及技术发展 [ J ] . 石油化工安全环保 技术,2008 3 . [ 3]李兆广,李伍征 .中水回用势在必行 [ J ] . 石油石化节能减排优秀论文集,2009.9. [ 4]李力,邬向东 .膜生物反应器技术在石化 污水处理与回用水中的应用 [ J ] . 化工 环保,2008 2 ��������������������������������������������� . 上接第 60 页 参考文献 [ 1]赵瑞华,商平 . 尿素降低甲醛废水 C OD 的实验研究 [ J ]. 天津化工 ,2006,20 4 59-60. [ 2]PKa� � � ck i ,M T� � � k a, PM al ec,e � c. F o� m al de - h� deandm e � hanolbi ode g� ada�i on� i �h �hem e � h- � l o�� op hi c � e a� �H an� e n� l a pol � m o� pha [ J ] . Bi ode g� ad a� i on,2 001,123 169-177. [ 3]陈建军,程丽华,孙秀敏 .生物床不同曝 气方式处理炼油废水 [ J ] . 石化技术与 应用,2006,24 6 489-491. [ 4]谢文玉,钟理,陈建军,等 . 用循环曝气 生物滤池工艺处理含硫炼油碱渣废水 [ J ] . 化工学报, 2008,591214-220. A BSTRAC TS PETR OCHEM I CAL SAFETY AN D EN V I R O N M EN TAL PR O TECTION TECHN OL OGY B� � � � � h� � . 20 Feb. 20 12 V � � .28 N � . 1��� K � �� � � � � Th� ee� � � d� � f� � � dg e; N e�� e ch� � �� g � FEA SIBILI TYDI SC USSIO N O N PETRO C H EM - IC A L W ASTEW ATER TREATM EN T BY M BR [ 53] L�L� � � . B� � �� � � P � �� � � � � � �� � �E� � � � � � � �� � C� . , L� � . , B� � �� � � , 10 0 10 7 A� � � � � � � A g � ea� a� � � � � � f� � � , � � � � � � � � � � f � de, � e- f � ac � � � �� � �� � � � � �a� d � �� �� �c� � � a� � e d � �� e � � � - che � �ca� � a� � e � a� e� . A� �h� � g h � � c a�� ee � � hed� a� � - ag e de � a� d ba� � ca� � �af � e �� a� e �� � e � � ea�� e � �a� d b� � - che� � c a� � � ea�� e � � ,�he � a� e� ha�� �be � � e a� e d dee � ��f � � � he� a� e� f� e � � e. M BR �� a� � � � �ea� def - f e c� � � e� ec h� � � � g �a� � � g�� � � � f� a� e� � � ea� � e� � � e ch- � � � � g �e� ,e � � e c�a� � ���� ec � � � � � � c� � � e � � � � e c� � . U � � � g � he � e� e c� � � e� e� � e a� �� �� f�he � e � b� a� e, � � e� � �che� � � c� � � � g a� � � �� ��heae� a� � � �� a� �a� d � � c� ea� e� b�� - � � ea�e f f � c � e� c �� � b� � a� � � a� � � .Ac c� � d� � g � �� � � � e c� � � ac� �ce,M BR� e� f � � � �� � e ad� � �� h�ch � e � � � � ��� g � � d e f f � � e � � � a� e � � � a� � � � . K � �� � � � � W a� e�� e � � � � ce; R e� � e � a� e � ; M BR ; Pe � � � che � � c a� � a� � e � a� e� � � ea� � e� � APPLIC A TIO NRESEARC HO NTH EPRE- TREATM ENT O FH I G HC O NC ENTRA TIO N FO RM A LDEH Y DE - C O N TAINING W A STEW A TERBY IN TERNALC IRC UL A - TIO N BI O LO G IC A LA ERATED FILTER[ 58] C� � �J� � � �� � 1 ,T� � �� � � � � � � � 2,� � � � �K�2. 1. C� � - � � � � � � C� � � � � � � � ,C� � � � � � � E� � � � � � � � � �� � �M � �� � � � � S� � � � � � , S� � � � � � � � � � � � � � �� , S� � � � � , J�� � � � � , 215123 ; 2. S� � � � �K� � � � �E� � � � � � � � � �� � P � � �� � � � � � T� � � � � � � � � C� . , L� � . ,S� � � � � , J� � � � � � , 2153 0 0 A� � � � � � � H� g h c� � c e� � � a� �� �f � � � a� de h� de- c� � �a� - � � � g� a� �e� a� e � ,� h� ch � � cha� ac � e� � � e d b�� � �g � e a� ha� ���e � � � � � � � e� � ,� � d� f f � c� � � ��� � ea� . Th� � � a� e � � � � � � d� c e�a � e�b�� � � g � c a� � a� e��� e a� � e� � � � � ce � � c a� � e d � � � e� � a�c� � c � �a� � � � b� � � � g � ca�ae� a� e d f � �� e� � h� ch ��a� � � � ed � �� he � � e � � ea�� e � � � f h� g h c� � ce � - � � a� � � �f � � � a� de h� de- c� � � a� � � � g � a� � e � a� e� .A� d �� � �� d� e �� he � � � ac�� f h� d� a� � � c � e�e� � � � ��� � e a� d f � � � a� deh� dec� � �e� � � �� � e a� � e � � ef f ec� . 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