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油泥处理设备的七大处理技术

发布时间:2019-04-08 浏览:489次

    油泥处理设备的七大处理技术


    油泥处理设备主要是油田上的油、水、泥三种组合,如果不经处理直接排放,不仅占用大量的土地,其还含有大量的重金属和细菌,会产生恶臭造成水体、土壤、和大气的严重污染。目前对油泥处理设备的处理技术有很多,按照减量化、无害化、资源化和综合利用的要求,相关处理方法归纳起来主要有:固化处理技术、焚烧处理技术、生物修复处理技术、溶剂萃取处理技术、化学热洗处理技术、热解处理技术等。


    一.固化处理技术


    油泥处理设备的固化处理技术是将油泥处理设备包裹在某些化学惰性较高的固化基质当中,然后再进行填埋的一种处理办法,这是一种目前为止经常采用的污泥处理技术。其中,水泥固化剂的应用较广泛。实践证明,通过提高固化基质的质量和优化固化基质与油泥处理设备的配比,可以使固化后的浸出液减少有毒物质和含油量,所以应当采用高标准的固化基质,以满足固化填埋的要求。此方法的优点是可以朝开发新型固化剂的方向发展,以实现固化处理后可以用于建筑材料等多方面领域,缺点是如果采取直接填埋的方式,还是浪费土地资源。


    二.焚烧处理技术


    将油泥处理设备进行脱粘、固化后制成仿煤燃料,与燃煤或柴油混合用作燃料,并利用烟气处理系统,净化废气,实现达标排放,灰渣可用于建材或绿化。


    目前,美国、法国、德国及中国的部分石化企业通过旋转炉或流化床焚烧炉处理油泥处理设备,焚烧灰濟用于筑路或埋入指定填埋场,焚烧生热可用于供热、发电等。SankaranS等对印度南部炼油厂油泥进行实验研宄,并设计出处理能力2t/h的焚烧处理系统,其燃烧效率和焚烧效率分别达到98%,99%,残澄可无毒填埋。胜利油田装配国内首台145t/d油泥处理设备焚烧装置,采用集中“流化焚烧法”处理油泥,锅炉效率达83%?86%,处理能力强,经济效益高。此外,河南油田王集联合站采用焚烧处理工艺节约燃煤15%?17%,处理后的污泥与煤燃烧满足生产使用条件,且能达标排放。

轮胎炼油设备

    三.生物修复处理技术


    生物修复处理技术是指微生物通过II身新陈代谢作用,将污泥中的石油烃类同化降解,逐步矿化,转变为C02、H2O等无害物,最终消除污染。按其机理可分为两个方向:①添加具冇高效油污降解能力、自然形成并经选择性分离出的外源微生物、化肥以及生物吸附剂;②添加N、P等营养元素,改善污泥营养配比,增强固有微生物的活性。生物处理对环境友好,处理费用低,效果好,操作和设计简单。但微生物蹄选较难,对高含油的污泥处理效果不好,处理周期也较长。目前生物修复处理技主要有地耕法、堆肥法和生物反应器法。


    四.地耕法


    将污染土壤铺陈地面,通过耕作通气或添加矿物、营养物及水分等方式,增强土壤中好筑微生物的活性,利用微生物新陈代谢降解污染物中的径类物质。其处理效果主要受污泥施用速率及频率、土壤的pH偾、温度、持水量和营养平衡等的影响。美国曾爪此技术处理地下油库污染,沙特阿拉伯也采用此技术在干热条件下处理油泥处理设备,但场地选用不当就场造成周围土壤及地下水污染。


    1堆肥法


    堆肥法是传统堆肥和生物处理的结合,将适当材料(如菌种、水分、营养物、填充剂等)与油泥混合后堆放,利用天然微生物,有控制地促进可生物降解的有机物向腐殖质转化。堆肥法处理污泥能产生天然肥料,改善土壤肥沃性,利于作物生长。在国外,堆肥处理己有成功案例,但在国内仍处于实验室研宄阶段,工程化技术尚不成熟,不能满足产业化推广。


    2生物反应器法


    地耕法和堆肥法都是开放系统,在很大程度上受到气温、土壤湿度等不确定性改变的影响,使其适用时间和区域受到一定限制。而生物反应器是利用酶或生物体在体外进行生化反应的装置系统,能实现人为控制充氧、温度、营养物质等操作条件,烃类物质的生物降解速度较其他生物处理过程更快。其核心机理是固有微生物或外源微生物的生物降解过程。生物反应器法不仅适用于油泥处理设备、油污土壤及含油钻屑的处理,还可用于石油工业废弃物的预处理以减少经类含量,然后进行其他处理。


    五.溶剂萃取技术


    溶剂萃取技术是指在油泥处理设备中加入萃取溶剂,通过充分的混合搅拌,使溶剂与污泥中的油类发生萃取反应,从而达到将油类从污泥中分离出来的目的,而且油类萃取剂通过蒸馆还可以分离回收并循环使用,回收的油类可以再生利用。传统萃取剂多为有机溶剂,张秀霞等、车承丹等分别选用三氯甲烧和石油醚作为萃取剂处理油泥处理设备,油泥脱油率都高达90%以上。单纯的萃取工艺的油类回收率并不是很高,如果与其他技术联合使用,回收率可以在一定程度上得以提高。实践表明,通常是要经过多次的萃取过程,其污泥的油分分离效果才比较理想,而且在多次的循环萃取过程中,萃取溶剂不能保证百分百的回收,增加了成本。所以此技术要想得以发展,其关键是找到一种性价比高的萃取溶剂。


    六.化学热洗处理技术


    将油泥处理设备加水稀释后再加热,同时投加一定量化学试剂反复洗漆,使油从固相表面脱附或聚集分离。化学热洗处理系统包括油泥预处理、混合、运移、加药、一级清洗、二级清洗、分离和水处理等构筑单元,化学试剂的筛选和使用是化学热洗工艺的关键。


    目前,化学热洗工艺在美国、英国、荷兰及加拿大等国家得到广泛应用,如热化学清洗技术、溶剂-低频声波分离技术。此外,将此工艺与其它技术相结合,如“热化学洗涤+超声波”、“表面预处理+热洗漆”、"化学热洗+生物处理”、“热洗-超声-旋流”分离工艺等,能更好地实现油泥处理设备无害化处理和资源化利用。


    七.热解处理技术


    热解处理技术是指在加热的情况下,将油泥处理设备中的重质油类分解成带挥发性的低碳烃类燃料、液态燃料和固体碳等。热解反应与加热的速度、温度、时间和原料的组成有关系。其回收的气体主要是甲焼、二氧化碳、乙燒和氛气等,液态回收物主要是柴油馆分,可以直接用作燃料,固态回收物主要可以作为建筑材料。因此,此技术具有较好的直接经济效益和社会效益,值得推广。目前热解技术可分为低温蒸馆技术、高温裂解技术和有氧热解技术。


    1低温蒸馆技术(230-27℃)油泥处理设备中的油分并未发生分解,轻质组分通过蒸馆作用从中逸出得以回收。以此技术处理含油率为45%的污泥时,油回收率可达97。4%。处理过程中废油不会氧化、分解和炭化,保证了废油品质。但此技术主要用于回收轻质油,因此,存在着一定局限性。


    2高温裂解技术(460-65℃)在无氧(或缺氧)高温条件下通过重质油深度热裂解,将污泥转变成三相物质,最终生成化学性质稳定的石油焦和多馆分的质油,实现污染控制与资源化利用。通常,气相为CH4、CO、CO2等,液相以常温燃油和水为主,固相残澄则为无机矿物质与残炭。此工艺不仅能实现油气回收和残渣再生利用,还能明显减少污泥中重金属和放射性物质。


    3有氧热解技术氧的存在可改善热解油的品质,富氧条件能增强氧化热解反应,降低残留物产量。同时,氧化热处理过程放热还可用于热解反应以减少能耗。贫氧条件(如1.09%02)能增强油泥处理设备热反应,还可避免或减少产水。ShieJL等研究发现,在处理过程中高温裂解和氧化热解并存,在34℃以下以高温裂为主。还建立了“五步平行反应”模型描述氧化热解过程,其反应动力学方程可为热处理系统的设计提供依据。


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