含油污泥热解处理与资源化利用研究

林月婕

摘 要：在油田的污水处理系统中，污泥处理是其中至关重要的技术环节。本文将对热解、热化学洗油、溶剂萃取等六种污泥资源化技术的利用率进行分析，在室内进行了热解处理含油污泥的测试，数据显示，以资源化利用为出发点的含油污泥热解处理价值极高。

关键词：含油污泥;资源化;热解;油气回收率;研究

0 引言

伴随我国各项环保政策法规的健全和规范化，以及执行力的不断加强，含油污泥的污染的有效控制以及再次利用资源，成为石油行业必须探索的课题。基于油田生产的时候不可避免地产生落地原油、废白土、罐底泥、浮渣等诸多含石油类物质，其中还有可观含量的黏土无机物和金属，所以，金属物质再生和油气回收的利用价值很高，含油污泥处理后二次利用成为今后处置的最佳方式。

1 含油污泥资源化处理措施

通过研究对多种方式的研究实验，对比后的分析结果显示，热化学洗油和溶剂萃取这两种方法的处理，存留很多二次污染物，达不到最终处理含油污泥的效果，该方法应用有很大的局限性;相对工艺较成熟的是焦化处理与作油田调剖剂两种方式，不存在二次污染物，可以达到最终处理的基本目标，但不能全面应用;最终热解处理和焚烧利用热值是最佳的处理效果，成为规模化处理的成果模式，应用价值和研究价值都很大。其中经济效益最佳、最具市场竞争力的当属热解方式。

2 含油污泥热解处理与资源化研究

为了取得含油污泥治理的最佳效果，权威的石油企业相关部门，立项开展了“含油污泥处理工艺技术”研究课题。热解含油污泥的方法是含油污泥处理的重要技术之一，主要利用原油在不同温度下发生裂解或缩合反应，产生液相油品、不凝气和焦炭产品，从而分离污油泥中的原油。含油污泥的热解处理不仅实现了资源二次利用的目标，而且还达到了无毒无害的“零排放”效果。

3 热解反应的影响因素

3.1 温度对热解反应的影响

在200℃以下的温度里，呈现很低的污泥产油率，都远远低于常温状态下的污泥产油率，这说明低温不会发生热解反应。相反，在超过200℃的温度里，含油污泥的产油率会明显提高，当温度达到250℃时，含油污泥的产油率可达46%，温度高于300℃时，含油污泥的产油率大于55%。

3.2 加热速率对热解反应的影响

在快速加热的状态下会明显降低液相收率，但条件相同的状态下转化率的降低不是很明显，这是源于缓慢加热速率中，需要很长的时间方可以加热到设定的反应温度，这就会造成反应温度低的状态下也会延长反应的时间，因此，在快速的加热速率下，反应转化率和液相收率和反应转化率也相应低;相反，如果加热速率低下，上面的两项指标相对高。

3.3 热解反应与反应时间的关系

随着反应时间的增加，反应转化率和液相收率都会明显增加。不过，当反应时间达到一定的数值，影响反应转化率和液相收率程度就很弱。

4 污泥热解回收油气评价结果

4.1 残渣含油量与热解油气水产生量

以在相当高的温度里YTWS-1、YTJS-1、YTWS-2三种样品所挥发的特征为参照，设定600度的试验温度，反应时间为三天。详细的热解室内试验情况见表1。

经过实验显示，三种样品的油气产收率都很好，其中YTWS-1效果明显具备34.1%的高产油率，显示突出的热解回收油价值;该样品除了自身的水分外，还合成了一定的水分，基本实现了残渣不含油的目标。

4.2 馏分组成分析

4.2.1 分析热解气组成状态

在YTWS-1和YTWS-2处理污泥过程中，对热解气的组成进行数据分析见表2。

产生的数据显示，不同的样品来源，热解气的组成也不同。其中YTWS-1的C1～C4烃类组分高达89.20%，甲烷含量为41.13%;YTWS-2的烃类组分为52.46%，含量最低的是甲烷，含量较高的是二氧化碳和惰性气体氮气。

4.2.2 分析热解油组成状态

采用两种手段进行分析热解油的数据，即全烃气相色谱分析法和簇组分棒薄层分析法。利用全烃气相色谱分析法，显示的状况说明，热解油的油品产收率特别高，同时也含有相当数量的沥青质和非烃，但还需要进行精制处理。

5 污泥热解残渣利用价值初步评价

5.1 残渣性能测试分析

以HG/T2569-94《活性白土》的行业标准为依据，结合化工的行业规范，处理油田的两种污水，对一种饱和吸附量进行测定，该吸附量源于集输沉罐干化污泥样品热解残渣进行吸附沥青。通过测定得出三种残渣的不同吸附量，分别为33.1mg/g、34.2mg/g和38.5mg/g，相当于活性炭和活性白土活性白土饱和吸附量的77%～89%，对沥青质吸附作用特别强，利用价值相当高。

5.2 分析测量热解残渣含碳量

具备较大的含碳量，黑色粉体状。经过针对三种残渣实施高温灼燒脱碳，导致的损失率分别为6.2%、25.5%和 9.2%。这完全表明热解残渣的含碳量相当高，灼烧脱碳回收能源利用价值很高。

5.3 另外两种残渣元素果测试分析

利用再生处理法对YTWS-1样品热解残渣实施酸溶初始解决后，对基于含油高和乳化高不容易处理的稠油污水有非常好的絮凝作用。初始定量测试数据显示，当以500mg/L的加入量时，具备很明显的絮凝沉降分离效果。沉降之后显现透明清澈的水质，实现了10mg/L以下的悬浮固体含量以及油含量（产生相同的处理效果中，商业用途的聚铝或聚铁的加量分别为388mg/L和215mg/L）。结果显示，对污泥残渣实施热解处理，具有相当高的再生利用价值，基本实现了污水处理污泥的“零排放”的标准。

6 结束语

由此可见，热解含油污泥技术完全实现了含油污泥资源再利用，残留物污染环境的程度相对小，但因为后续处理、热解条件、污泥种类、来源等条件构成了对热解残渣组成及结构特征的影响，造成残渣结构的巨大差异性，如果想真正发挥高热解残渣的综合利用价值，在应用领域的开发中要符合残渣组成和结构特征。

参考文献：

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