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清罐含油污泥热洗收油技术研究一
来源:济南乾来环保技术有限公司 发布时间:2022-07-22 14:12:29 浏览次数:
                 摘 要:本文针对目前油田含油污泥热洗收油效率普遍低的现象进行研究,分析了含油污泥在热洗过程中提高收油率 和降低残渣含油率的主要影响因素,主要为泥水比、体系 pH、热洗温度、加药浓度、加热搅拌时间、搅拌速度、离心转速 和离心时间。确定了最佳处理条件:泥水比为 1:2,体系 pH 为 8,热洗温度为 60 ℃,破乳剂加量为 0.06%,清洗剂加量为0.04%,絮凝剂加量为 120 mg/L,搅拌时间 1 h,搅拌速度 160 r/min,离心机转速 2 400 r/min,离心时间 5 min。通过以上 运行条件,最终油回收率为 95%以上,残渣含油率降低至 5%以下,油中含水率低于 0.5%,水中含油低于 100 mg/L,使含 油污泥真正达到了减量化的目的。
                关键词:含油污泥;收油率;热洗温度;减量化
                 近年来,随着含油污泥无害化处理技术的不断发 展,涌现出了许多处理技术,如高温热氧化处理技术、 热解处理技术、焚烧处理技术等,但这些技术在应用过程中发现,如果不将含水率高达 85%以上的油泥先 进行预处理,而直接利用这些无害化技术处理,则其处理成本将大大提高,处理效率也会降低。从而油泥减量化处理成为了当下油泥处理的首要任务,如何将已经建成的油泥处理站平稳的运行起来,如何才能 使含油污泥处理过程中的最终油回收率为 95%以上,残渣含油率降低至 5%以下,油中含水率低于 0.5%,水 中含油低于 100 mg/L,是本文主要的研究内容和研究 结果。
                     1 实验油泥样品来源及性质 
                     实验油泥样品来源于含油污泥减量化处理站中的清罐油泥。油泥含油率 12%~15%,含水率 83%~87.5%,固含量 0.5%~2%。油泥组成成分复杂,一般由水包油、 油包水及悬浮固体杂质等组成[2],其中含有大量的老化 油、胶质、沥青质、蜡、细菌、悬浮物及腐蚀产物等,还包 括大量的絮凝剂、缓蚀阻垢剂和杀菌剂等水处理药剂, 形成了非常稳定的乳状液体系。
                       2 实验仪器及药剂 
                      实验仪器:四联异步恒温水浴搅拌器、pH 测定仪、 离心机、250 mL 离心杯、500 mL 烧杯、500 mL 量桶、分 析天平、250 mL 电加热套、索氏提取器、分水器、15 cm滤纸、称量纸、移液管、250 mL 容量瓶、250 mL 平底烧 瓶、橡胶管、红外测油仪。 实验药剂:清洗剂、破乳剂、絮凝剂、石油醚、四氯 乙烯。
                      3 实验方法
                       3.1 热洗实验方法
                       按照油泥站已有热洗工艺,进行实验室模拟实验,具体为:在 500 mL 烧杯中按照一定油水比将油泥和水分别加入,调节 pH 至规定范围,再将烧杯放入四联异 步恒温水浴搅拌器中,开启搅拌的同时加热油泥和水 的混合物至一定温度后,按顺序分别加入一定量的破 乳剂和清洗剂,药剂添加完后调节至规定转速继续加 热搅拌一定的时间,搅拌结束后加入絮凝剂,再搅拌30 s 后,在规定的离心机转速下离心一定时间,离心后 取上层油测定水含量,取中间水层测定油含量,取底部 污泥测含油率。
                       3.2 油回收率计算方法
                        油回收率是指在一次实验过程中,热洗分离出来油的质量与原油泥含油质量之间的比值,计算公式如 下:
                       式中:μ-油回收率;m-热洗分离出来油的质量;n- 原油泥含油的质量。
                       3.3 油中水含量测定方法
油中水含量测定方法按照《原油水含量的测定 蒸 馏法》(GB/T 8929-2006)中规定的方法进行检测。
                       3.4 水中油含量测定方法
                        水中油含量测定方法按照《水质 石油类和动植物 油类的测定 红外分光光度法》(HJ 637-2012) 中规定的方法进行检测。
                       3.5 底部污泥含油率检测方法
                       底部污泥含油率检测方法按照《含油污泥处置利用控制限制》(DB61/T 1025-2016) 中规定的方法进行 检测。
                       4 含油污泥热洗影响因素分析
                        影响清罐油泥热洗效果的影响因素较多,主要有 泥水比、体系 pH、热洗温度、加药浓度、加热搅拌时间、搅拌速度、离心转速和离心时间。因此,通过室内实验对各影响因素进行分析,并得出各影响因素在实验过程中的最佳参数,为现场实际运行提供可靠的技术参数。
                       4.1 泥水比对含油污泥处理效果的影响
                       将油泥和水按照一定的比例配制 500 mL,放入四联异步恒温水浴搅拌器中加热搅拌 1 h,加热温度 60 ℃,搅拌速度 160 r/min,加热搅拌结束后放入离心机中脱 水处理,离心机转速 2 400 r/min,离心时间 5 min,离心后 取上层油样测含水率,底部泥测含油率,具体实验结 果(见图 1)。 从图 1 中可以看出,当泥水比为 1:2 时,处理效果 最好,上层油样中含水率低至 6.16%,底部污泥含油率 低至 8.32%。当泥水比超过 1:2 时,随着泥水比的比例 增加,上层油中的含水率略有上升,但总体变化不大; 底部污泥中的含油率也有所增加,综合两者考虑,选择 泥水比 1:2 为最佳泥水比。
                       4.2 体系 pH 对含油污泥处理效果的影响
                      将油泥和水按照 1:2 的比例配制 500 mL,再加入 一定量的酸碱调节剂,将体系 pH 分别调节至 6、7、8、9 和 10,后续实验条件同 4.1,具体实验结果(见图 2)。 从图 2 中可以看出,当 pH 值为弱酸性时,处理效 果最差,随着体系中 pH 值逐渐调节为碱性,油泥的处 理效果发生了较大的变化,上层油样中含水率由8.52%降低至 5.32%,且回收油的量也大大增加,底部污泥含油率由 8.35%降低至 7.20%,但当 pH 值大于 8 之后,随着 pH 值继续增加,上层油样中的含水率和底部污泥中的含油率并未发生较大变化,因此热洗时体 系的最佳 pH 值为 8。
                         4.3 热洗温度对含油污泥处理效果的影响
                        实验条件中将加热温度分别调节至 30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和 70 ℃,其余实验条件与 4.2 中最佳实验条件相同,具体实验结果(见图 3)。 从图 3 中可以看出,随着热洗温度的逐渐升高,上层油样的含水率和底部污泥的含油率都呈下降趋势, 当温度升高至 60 ℃以后,上层油样的含水率和底部污泥的含油率不再发生较大变化,因此,最佳的热洗温度 为 60 ℃。
                     4.4 加药浓度对含油污泥处理效果的影响
                     针对油泥站工艺,主要对破乳剂、清洗剂和絮凝剂进行加量筛选。
                       4.4.1 破乳剂对含油污泥处理效果的影响 将油泥和 水按照 1:2 的比例配制 500 mL,再将体系 pH 调节至 8,体系温度加热至 60 ℃后,再分别加入 0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和 0.10%的破乳剂,后续实验条件与 4.3 中最佳实验条件相同,具体实验结果(见图 4)。
                        从图 4 中可以看出,随着破乳剂加量逐渐加大,上层油样的含水率和底部污泥的含油率都呈下降趋势,当破乳剂加量升高至 0.06%以后,上层油样的含水率和底部污泥的含油率不再发生较大变化,因此,最佳的 破乳剂加量为 0.06%。
                     4.4.2 清洗剂对含油污泥处理效果的影响 
                      实验过程中加入破乳剂后,再分别加入 0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和 0.05%的清洗剂,后续实验条件与 4.4.1 中的最佳实验条件相同,具体实验结果(见图 5)。 从图 5 中可以看出,随着清洗剂加量逐渐加大,上层油样的含水率和底部污泥的含油率都呈下降趋势, 当清洗剂加量升高至 0.04%以后,上层油样的含水率和底部污泥的含油率不再发生较大变化,因此,最佳的 清洗剂加量为 0.04%。
                            原标题:清罐含油污泥热洗收油技术研究
                            原作者:张 乐 ,胡海杰 ,屈撑囤 ,鱼 涛 ,李金灵 ,种法国 ,郭志强 ,王 超