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新型油泥处理剂在子北采油厂的应用

2014-06-27李俊华沈燕宾杨旭彬

化学工程师 2014年6期
关键词:沉降罐污油油泥

王 佳,李俊华,沈燕宾,杨旭彬

(陕西省石油化工研究设计院,陕西 西安 710054)

油田含油污泥已被国家列为危险固体废弃物(HW08),随着国家对环保要求日趋严格,含油污泥减量化、无害化、资源化处理成为油泥处理技术发展必然趋势[1]。含油污泥处理的重点和难点在于减量化,含油污泥性质复杂、种类繁多、产量大,不进行有效的减量化工作,就难以有效的对其进行无害化及资源化处理。减量化的关键在于含油污泥的除油和脱水[2]。

延长油田诸多联合站沉降罐内囤积有数量不等的污油,具有含水率高、含油量大以及含有其他有害物质等特点。这些油泥的成份比较复杂,采用加入常规破乳剂无法实现脱油脱水。长期不能处理的油泥,占压储罐,经常影响安全生产环保工作的开展。目前联合站通常将罐底油泥售给污油回收公司,不仅造成大量的原油无法回收,且每年付给回收公司大量的费用。因此,从节能减排和环保角度考虑,应对含油污泥进行减量化处理。本文采用化学药剂处理方法对联合站罐底油泥进行脱油脱水,实现减量化处理,回收其中的原油。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

含油污泥(子北采油厂马鞍山集输站沉降罐污油);污油处理剂HK12(自制);无水乙醇、石油醚、NaOH等均为分析纯。

FA 2004电子天平;TDL-40B离心机;98-1-C型数字控温电热套;101-2AB型电热鼓风干燥箱;76-1恒温水浴;GJ-3S数显高速搅拌机;ZNN-D6六速旋转粘度计。

1.2 实验方法

称取适量混和均匀的油泥加热后,倒入离心管中,在转速为3000r·min-1下离心30min进行三相分离,分离后称量标定。取出部分污油,加热溶化后倒入100mL具塞量筒中,加入污油处理剂,在振荡仪上振荡2~3min使其充分混合,然后于恒温水浴锅中沉降脱水,观察现象,记录油水分离后的水量。将处理后的污油取上部油样适量,参照GB/T8929-2006蒸馏法测定原油水含量。

2 结果与讨论

2.1 油泥的组成分析

含油污泥取自子北采油厂马鞍山集输站沉降罐污油,外观黑色,粘稠。取一定量的含油污泥,根据上述的方法,对其含油率,含水率,含渣率等进行测定,采取同一样品3次平行测定后取平均值为最终测量结果,见表1。

表1 油泥离心试验结果Tab.1 Results of the centrifugal test

从表1中可以看出,含水率高。

2.2 油泥处理的室内研究

对所取油样进行分析研究,通过大量的室内实验,研制出污油专用处理剂HK12。污油处理的效果不仅与污油处理剂有关,而且受处理温度、搅拌时间以及静置时间等因素的影响。为了确定最佳的污油处理实验条件,选用L9(43)正交表,选择污油处理剂的投加浓度、处理温度、搅拌时间以及静置时间作为因素,测定处理后的表层污油含水率。

表2 因素与水平Tab.2 Factors and levels

从表3可知,各因素的影响顺序为:B>D>A>C,最佳工艺条件为A2B3C1D3,即处理剂HK12浓度为10g·L-1,温度为 50℃,搅拌时间 20min,静止时间24h。

表3 正交实验结果Tab.3 Orthogonal experiment results

2.3 污油处理技术的现场应用

根据污油处理室内实验的结果,2013年8~12月期间,针对子北采油厂马鞍山集输站难处理污油的问题,开展了原油脱水减量化处理措施的现场应用试验。

2.3.1 污油处理工艺流程及步骤 根据污油处理室内实验的结果,结合现场实际情况,设计了污油现场处理方案。处理设备包括3000m3脱水沉降罐(直径/高度:18900/11930mm)、1000m3脱水沉降罐(直径/高度11500/10650mm)、加药槽1个、污水池1个、离心泵1台等。污油处理工艺流程见图1。

图1 污油处理工艺流程图Fig.1 Flow diagram of oily sludge treatment

流程中6号污油罐在50℃加热1h后,抽6#污油罐中的污油进入管道中,加药槽倒入药剂,污油与药剂在泵进口混合,一起进离心泵,污油和水通过离心泵剧烈的搅拌后进1#处理罐静置沉降。处理后上部的合格油用净化油回收罐回收;分离的水从排水口排到污水池中;脱出的泥渣进行清罐后货车拉走,集中到处理站进行下步处理。

2.3.2 现场应用效果 2013年8月12日加入专用处理剂处理含水油600t,8月15日,脱明水2.8m,共计280t,脱水率46.7%;9月3日,排明水0.4m,脱水率53.3%,收净化油40方。

11月9~11月19日分3次处理污油1641t,3天沉降后,得脱水油990方;11月22日自上液面往下2.5米出取样,化验含水为0%;距罐底1.2米出取样,化验含水为0.5%,含有非水杂质6%。12月13日再次化验(经过3d蒸汽加热)自上液面往下2.5米出取样,化验含水为0%。

3 结论

(1)对子北采油厂的含油污泥进行了离心分析,含油污泥含油率为30.16%,含水率63.28%,含渣率为6.56%。

(2)室内研究表明,含油污泥处理的最佳工艺条件为污油处理剂HK12浓度为10g·L-1,温度为50℃,搅拌时间20min,静止时间24h。

(3)子北采油厂马鞍山集油站共进行了二次污油处理,投加药剂共22t,处理污油约2200t,脱水率高达53%,回收污油约1000m3。通过化学药剂处理的方法,很好的实现了油泥减量化处理,不仅回收了部分原油,还为后续污油的无害化及资源化处理做了铺垫。

[1] 陈忠喜,魏利.油田含油污泥处理技术及工艺应用研究[M].北京:科学出版社,2012.

[2] 林秋明.化学药剂对含油污泥除油脱水的研究[D].广东工业大学,2011.

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