污油泥处理工艺现状及进展

摘要：在石油开采和管道集输过程中，不可避免地会产生大量的污油泥。塔河油田因原油中硫化氢含量较高，且部分管线腐蚀老化等原因，在管道集输过程中易发生管线刺漏，从而产生原油泄漏，对周围土壤及环境造成污染。   目前，我国各大油田污油泥年产生量的总和约占国内原油总产量的2% [1]，其中塔河油田污油泥年产生量为4~6万t。污油泥的组成成分极其复杂，其中重质油含量占比较高 [2]。同时，污油泥中还存在着大量的苯、蒽等有毒有害物质[3]，对油田环境和人员健康具有较大的安全隐患，严重制约着油田的绿色可持续发展。   1  污油泥的危害   1.1  环境污染   污油泥如果无法得到及时处理，将会对油田地下水资源造成污染，使得地下水中的COD、BOD以及石油类含量严重超标[4]。同时，污油泥中的原油渗透到地表后，易发生土壤板结现象，影响地表植被的正常生长[5]。原油在污油泥中的含量一般高于5%，因此污油泥在堆放过程中会造成原油中轻质组分自然挥发，造成周边环境中烃含量超标。   1.2  能源浪费   污油泥中的原油含量一般较高，如果不能采取有效手段对其进行回收，将会造成我国石油资源的巨大浪费。污油泥无害化处理过程中，可以通过合理的工艺手段，将污油泥中的原油组分提取出来。这不仅能够降低污油泥中原油含量，还可以实现石化能源的回收再利用，从而达到环保效益与经济效益双赢的目的[5]。   2  污油泥处理工艺   2.1  热水洗处理技术   热水洗处理法是指将污油泥、水以及化学药剂混合加热，将污油泥中的有机物质从土壤中脱离出来，最终经油水分离，实现原油资源的回收利用。目前塔河油田根据高含液污油泥的特性，主要采用化学热洗的工艺进行处理，并取得了良好的治理效果。   2.2  热解吸处理技术   热解吸法是指在无氧的环境下，采取间接加热的方式对污油泥进行无害化处置，热解过程产生的气体最终经冷凝系统处理后可实现原油回收。目前塔河油田根据低含液率污油泥的特性，主要采用热解吸的工艺对其进行处理，2018年约处理受浸泥土13.1万吨，回收原油1120.8方，取得了良好的环保与经济效益。   2.3  调质-机械分离处理技术   调质-机械分离技术是指在污油泥中按比例加入一定量的化学药剂，并通过改变污油泥的各种理化性质，使污油泥实现固液分离的一种工艺方法[6]。调质-机械分离技术具有操作过程简单易行、设备能耗低等优势，但在实际应用案例中由于污油泥中原油含量相对较高，故需要与其他工艺技术结合，才能实现处理后的油泥达标排放[7]，同时该技术必须配套水处理系统，否则极易造成水体污染。   2.4  溶剂萃取技术   溶剂萃取技术是指利用萃取剂对污油泥进行萃取，再通过蒸馏的方式将萃取剂与原油分离，实现原油回收的目的[8]。溶剂萃取技术在应用过程中具有原油回收率高、能耗低、不易产生二次污染等优势，但由于超临界萃取剂成本较大，在大规模推广方面难度较高。   2.5  超声波处理技术   超声波处理技术是指利用超声波原理，将污油泥内部结构进行深度破坏，从而降低污油泥中的原油黏度，以减弱原油与其他杂质间的相互粘连，从而将污油泥中的原油与水、泥等杂质有效脱附出来，最终达到分离的目的。超声波处理技术具备处理流程简单、处理周期短等优点，因此作为一种辅助处理工艺，其与传统处理工艺相结合后能够获得良好的处理效果，但超声波处理技术在实际应用过程中需要消耗大量的电能，能耗较高，从而增加污油泥的整体处理成本[3]。目前国内该工艺在处理污油泥方面应用案例较少，相关技术研究仍处于实验室阶段。   2.6  回灌调剖处理技术   回灌调剖处理技术是指利用污油泥与地层间良好的配伍性特点，将污油泥作为主要原材料，通过加入分散剂、悬浮剂等系列化学药剂，制备得到污油泥调剖剂，并应用于注水井的调剖作业中。该类型的调剖剂与其他的化学调剖剂相比而言，具有抗温、抗盐和抗剪切等优良的性能，能够适用于大剂量调剖剂注入的作业，且不受矿化度、温度等方面的影响，因此污油泥调剖剂可广泛用于注水井的调水增油挖潜[4]。   2.7  生物处理技术   生物处理技术是建立在生物学的基础上，利用微生物将污油泥中的有机物质降解为二氧化碳和水等无机物质，从而实现污油泥的无害化处理[9]。1992年，美国 Gulf Coast 炼油厂建成首套污泥生物处理示范装置，随着该生物处理装置的不断优化改进，目前已逐渐实现商业化应用。   4  结论及展望   污油泥处理技术目前方法繁多，但在实际应用过程中都存在各自的优缺点，目前而言，热解吸处理工艺在大规模处理污油泥方面具有一定的优势，但由于工艺本身对污油泥的理化特性要求较高，无法对各类污油泥进行处理，因此制约了其应用范围。综上所述，在处理污油泥过程中，应根据污油泥的特性，采用不同的处理工艺，同时仅靠单一的工艺和技术很难满足日趋严格的环保要求，因此多种工艺、方法的联合利用是未来污油泥无害化处理的发展方向。     参考文献 [1] 龙亮，刘国荣，张悦，等 . 污油泥处理研究现状及其进展 [J]. 过滤与分离，2015，25（4）：32-35. [2] 王文祥，韩萍芳，徐宁等 . 含油污泥超声处理脱油研究 [J]. 环境科学研究 .2008，21（4）：52-56. [3] 刘晓燕 . 含油污泥与热化学洗涤技术的研究 [D]. 北京 ：中国石油大学（北京），2016. [4] 张威 . 含油污泥无害化处理技术研究 [D]. 大庆 ：东北石油大学，2017.  
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