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孤东油田含油污泥现状及处理技术_黄松芝

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油田 含油 污泥 现状 处理 技术 黄松芝
资源描述:
环境治理 油气田环境保护 第 12 卷 第 1 期 25 摘 要 含油污泥是油田开发过程中的重要污染源,孤东油田目前对含油污泥主要采用自然干化填埋处理法。为了更好地回收原油,提高环境效益和经济效益,实验用离心分离法处理含油污泥,结果表明:使用该技术使油回收率可以达到 80 %以上。当含油量达到一定值时,会产生明显的经济、环境及社会效益。 关键词 含油污泥 处理 离心分离 效益分析 is an of at To as of to of 0%. of be 油污泥是石油企业开发过程中产生的重要污染之一,也是制约油田环境质量持续提高的一大难题。孤东油田的含油污泥主要来源于以下场所:接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥。含油污泥的组成主要是原油、泥和水,给环境造成危害的主要是原油。 油泥(砂)既是原油生产过程中产生的 废物,也是可贵的二次资源。对这些含油污泥,特别对高含油污泥进行有组织的收集,并开发研究出一种经济实用的方法对含油污泥进行无害化处理和污油回收,那么不仅会回收大量的能源,产生一定的经济效益,而且会减轻污染,产生巨大的环境效益和社会效益。 1 含油污泥(砂)现状 孤东油田属于疏松砂岩油藏,原油采掘携砂十分严重,目前砂液比已高达 0000( 体积比 ) ,日产液量高达 m 3 , 因此联合站每年春秋两季都要进行大罐清砂。同时由于出砂严重,导致油水井维护修井频繁,年作业工作量高达 3500 井次,每年大罐产生 的油泥(砂)大约 m 3 ,其中 4 座联合站大罐清出油泥每年约 m 3 ,修井作业和管线穿孔等落地油产生的油泥每年约 6500 m 3 。目前孤东油田各联合站产生的油泥(砂)清罐后仅是采取简单的露天堆放、填埋处置方式,作业施工和管线穿孔产生的油泥也仅采取就地填埋。这些简单的处置方式并未真正消除或减少其污染危害程度,完全不能满足环保的要求,同时还会对土壤、水体和大气造成二次环境污染,特别到雨季,雨水冲淋和渗出的污油到处漂溢,进一步加剧环境污染。 另外孤东油田又属于人工围海造陆形成的大型滩涂油田,临海靠 河,其中所管辖的红柳油田、新滩油田又地处国家级黄河三角洲自然保护区内。特殊的────────────── * 黄松芝, 1992 年 7 月毕业于江汉石油学院,现在胜利油田孤东采油厂环境监测站工作。 通讯地址:山东省东营市河口区仙河镇,邮编: 257237 。 电话: 0546 - 8581184 (办) 孤东油田 含油污泥现状 及处理技术 松芝 * 刘真凯 赖晓雪 (中国石化胜利油田孤东采油厂) 26 2002 年 3 月 油气田环境保护 环境治理 地理环境、特殊的环境要求和特殊的生产条件及工艺,更加突出了对油泥进行无害化处理的重要性。 目前含油污泥的常用处理技术主要有:生物降解法、含油污泥固化法、焚烧法、溶剂萃取法、离心分离等方法。 2 含油污泥(砂)处理技术 油污泥的组成特点 孤东油田的含油污泥主要来自联合站清出的油泥和作业现场落地油产生的油泥,污泥外观呈黑色,粘稠,其中联合站的油泥乳化严重,其组成主要为原油、水、泥砂等。 验 为了较好地从含油污泥中回收原油,根据孤东油田油泥(砂)的粒径较大的特点,和对几种油泥处理方法的对比,拟选用离心分离法对油泥进行实验。 ☆ 实验样品 实验样品分别为联合站一次罐和二次罐清出的油泥混合样( 1 号样)、联合站好油罐清出的油泥( 2 号样)、落地油产生的油泥( 3 号样)。 ☆ 药剂的选型 将油泥进行加水、加温稀释后,取同等量放在同型号的锥型瓶中,分别加不同药剂,进行等时间搅拌后静置,进行药剂定性选型,最后初步选出两类比较理想的药剂,编号分别为 1 和 2 。 ☆ 实验条件 根据孤东原油的粘度、密度、凝固点等性 能,初步确定实验条件,实验温度选 45 ~ 55 ℃,采用电加热提升温度。 ☆ 实验设备 离心机采用无锡锡山离心机械厂提供的 1200 型卧式沉降离心机,该机每小时处理量油泥量为 3m 3 。 ☆ 实验流程 实验油泥样→搅拌液化→加温匀化→加药→离心分离→实验分析 ☆ 实验分析 主要针对固相(经离心分离后的污泥)中的含油量、含水率和液相(分离出的油水混合液)中的含固率。 验结果 ☆ 三种油泥样品中,在同等实验条件下, 3 号油泥样处理效果最好, 1 号油泥样次之, 2 号油泥样处理效果不太理想。三种油泥样品离 心分离后的污泥均可成堆,其中 3 号样离心分离出的污泥颜色基本接近原土色。实验还发现, 1 号样、 2 号样经处理后的污泥放置自然干化或晾晒后,其颜色会发生变化,由黑色变成灰黑色或褐色,并能散开,基本成粉末状,其中 1 号样的污泥较 2 号样的污泥变化明显,见表 1 。 ☆ 离心转速越高,离心时间越长,污泥含水率越低,考虑到油泥的成份和最终目标是实现油泥分离,确定转速在 2500 ~ 3000 r / 转速差在 7 ~ 9 较为理想,其中药剂 1 的除油效果较为理想,药剂 2 的除油效果比 1 稍差,但脱水效果较 1 理想。 ☆ 温 度越高、油泥匀化越好,油、泥分离效果就越好。 ☆ 油泥氧化时间越长、油乳化越严重,油泥分离越难,效果越差。 3 可行性分析 日处理规模为固态含油污泥 60 m 3 ,该处理工艺设备投资规模大约在 250 万元,设计整体采用可移动式的撬装结构。 行成本测算 运行成本主要为油泥(砂)收集运输费、电费、气费、药剂费和人工成本,其液化所需的水采用污水(循环使用,以降低能耗)。具体测算方式: 以每小时处理油泥 6 m 3 ,日处理 60 m 3 ( 日连续运行12 h ), 油泥被液化成 300 m 3 进行测算: ① 燃气费 :1 500 m 3 × / m 3 =1500 元 表 1 油泥处理实验分析结果 % 实 验 结 果 样品号 样品来源 含油量 (干样) 固相含油 固相含水 液相含砂 除油率 1 号样 联合站 1 、 2 次罐 2 号样 联合站好油罐 3 号样 井场油泥 平 均 值 备注 : 1 、含油污泥中含油量的测定为干样分析结果,其成份为泥 砂和原油 ; 2 、含油污泥的含水率的测定为湿样分析结果,其成份为泥砂、水、原油。 环境治理 油气田环境保护 第 12 卷 第 1 期 27 ( 温度升高 40 ℃,需耗热 10 7 需耗气 450 m 3 ) ② 耗电费 :96 k W h × 12 h × / k W h = ③ 耗水费 :5 m 3 × / m 3 = ( 油泥液化采用污水 , 并循环使用 , 药剂配比采用清水 ) ④ 耗药剂 : m 3 × 60m 3 × 20 元/ 00 元 ⑤ 油泥收集运输费 :25 元 /m 3 × 60m 3 =1500 元 (以油泥收集运输距离 10 公里测算) ⑥ 人工费 :50 元 / 人 · 日× 20 人 =1000 元 以上 6 项费用共计 ,则每立方米油泥处理费用为 : ÷ 60 m 3 = /m 3 考虑到不可预见费等项,则油泥处理成本约为100 元 /m 3 。 油回收效益 以日处理固态油泥 60 m 3 ( 含水率 55 % ) ,其含油量平均值为 20 %(干样含油),原油回收率为 75 %,吨油价格按 1000 元进行测算: 60 m 3 × 1.5 t /m 3 × 45 % ×20 % × 75 % × 1000 元 / t =6075 元。 按油泥处理成本 100 元 /m 3 测算,通过计算得出:当油泥含油量(干样)大于 20 % 时,对其进行处理才会有经济效益。 根据 孤东采油厂年产油泥分类统计情况,年产油 m 3 ,含油污泥含油量平均高于盈亏临界值的油泥量大约为 15900 m 3 ,其中好油罐 5600 m 3 ,二次罐3800 m 3 ,落地油产生的油泥 6500 m 3 ,t 。按吨原油 1000 元 , 折合人民币 元。扣除处理费用 356 万元,年产效益 元。如仅对二次罐、号油罐和落地油产生的油泥进行处理,则其效益测算为 元。 需要说明的是,效益测算中,未考虑设备折旧费和设备维护费,是因为未达标的油泥每年需相应的缴纳排污费用,同 时也需资金对油泥进行填埋等治理,二者费用是可以相互抵消的。 4 结论及建议 论 ☆ 用离心分离技术是可以达到分离含油污泥中 的油、泥的目的,并连续处理,技术工艺是可行的,油回收率可以达到 80 % 以上。 ☆ 该技术对处理落地油产生的油泥效果显著;对细颗粒、乳化严重的油泥处理 , 需调整药剂,处理后的污泥是可以达到排放标准的(英国标准 淋浸法测试游离油不大于 5 % )。 ☆ 温度、药剂是实现含油污泥分离的关键因素。药剂的效果受油泥的性能影响很大,油乳化越严重,处理效果越差,温度越高, 处理效果越好。 ☆ 含油污泥处理的含油量受油泥收集方式的影响,当含油量达到一定值时,会产生一定的经济效益,同时其所产生的环境效益和社会效益尤为明显。 议 ☆ 对落地油产生的油泥采用适当的方式进行收集,有利于提高含油污泥的含油量。 ☆ 对联合站油泥的处理,建议采取大罐清砂和油泥处理同步进行的方式,使用泥浆泵,通过管线将油泥直接输入油泥处理系统,避免产生二次污染的产生,既有利于油泥的处理效果和提高原油回收率,又可以大大减少油泥的收集运输费用,减低油泥处理成本。 ☆ 对一次罐等容易处理 的油泥,在不影响处理效果的同时,调整运行参数(如降低运行温度和用药剂量等),是可以降低处理费用,提高油泥处理项目的整体经济效益的。 参 考 文 献 [1] 王嘉麟 . 从含油污泥中回收油技术的研究 . 油气田环境保护, 1996 , 6 ( 3 ) [2] 李凡修 . 国外含油污泥处理技术 . 石油化工环境保护,1991 ( 4 ) [3] 杜勤 . 石油化工系统污泥处理研究 . 油气田环境保护,2001 , 11 ( 2 ) [4] 吴丽华 . 胜利油田的油泥现状及处理工艺探讨 . 油气田环境保护, 1998 , 8 ( 4 ) (收稿日 期 2001 - 11 - 20 ) (编辑 黎 英)
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