◆姜學(xué)斌
含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)生的含油固體廢物。據(jù)了解，在新疆塔里木油田，每年含油污泥的產(chǎn)生量約為兩萬噸，并以每年3％的速度遞增。
為解決大量堆放的含油污泥可能造成的環(huán)境隱患問題，塔里木石油勘探開發(fā)指揮部沙漠運(yùn)輸公司(以下簡稱沙運(yùn)司)對現(xiàn)有含油污泥處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)升級，自主研發(fā)“熱洗＋萃取＋超聲波集成技術(shù)(以下簡稱HEU集成技術(shù))”，不僅簡單易行，還能有效回收石油資源，使含油污泥中的石油類含量從處理前的10％~50％降低至處理后的1％以下，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化、資源化的處理要求。
HEU集成技術(shù)目前已在塔里木含油污泥處理廠得到實際應(yīng)用，年處理能力1萬立方米/年。項目自2011年5月底投入運(yùn)行以來，運(yùn)行正常，各項處理數(shù)據(jù)穩(wěn)定，截至2012年12月，已達(dá)標(biāo)處理含油污泥兩萬多立方米。
熱洗效率怎么才能最優(yōu)化？
現(xiàn)有的含油污泥熱洗技術(shù)是將含油污泥加水稀釋后再加熱，使油從固相表面脫附并聚集分離的污泥除油方法，在含油量較高、乳化較輕的落地原油和油砂的原油回收處理中應(yīng)用較多。
為提高熱洗效率，HEU集成技術(shù)在前置處理單元，采用摔打式洗滌原理，設(shè)計了一二級粗料洗滌裝置，增加了含油污泥熱洗的接觸面積及效率。當(dāng)一二級粗料洗滌機(jī)在旋轉(zhuǎn)時，熱水通過洗滌噴淋管道進(jìn)入裝置內(nèi)與污泥充分混合，并受到水平方向和垂直方向的兩個作用力。由于洗滌劑與污泥之間的摩擦力，兩個力的作用方向與大小均不斷變化，它們的合成作用力就形成了污泥在洗滌劑內(nèi)的強(qiáng)烈翻滾，在污泥之間、熱水、洗滌機(jī)之間產(chǎn)生了摩擦力與撞擊力。這樣反復(fù)的機(jī)械運(yùn)動，使含油污泥的熱洗效果達(dá)到了最大化，從而達(dá)到洗凈、系統(tǒng)提溫的作用。
如何達(dá)到最佳的萃取效果？
通過前置處理環(huán)節(jié)還不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化處理的要求，為此，后續(xù)還需選擇合適的萃取劑及運(yùn)用超聲波促進(jìn)分離技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步除油。
萃取劑必須能溶解含油污泥中的原油，包括膠質(zhì)物、瀝青，而且沸程要與含油污泥中污油的沸程無重疊或盡量少重疊，以利于萃取劑通過蒸餾回收。根據(jù)“相似相溶”原則，萃取劑在性質(zhì)上需要與原油相近，但又必須適度的應(yīng)用“相似相溶”原則。
沙運(yùn)司自主研究并選用了以有機(jī)溶液為主要原料配置的四種藥劑作為含油污泥的萃取劑，通過對不同萃取劑除油率、萃取劑回收率等優(yōu)缺點的綜合考量，以及對溫度、萃取劑用量比例等進(jìn)行反復(fù)試驗比較，選定了萃取劑及最佳萃取條件，即在溫度保持為60攝氏度左右，與油泥質(zhì)量比為1:1情況下反復(fù)三次萃取。同時，再結(jié)合超聲波促進(jìn)分離技術(shù)，選取40kHz作為處理含油污泥的最佳頻率，除油率可以達(dá)到98.2％。
規(guī)模化還需克服哪些難題？
據(jù)了解，HEU集成技術(shù)工藝處理含油污泥在規(guī)模化應(yīng)用過程中，流程較多，占地面積大，為固定式廠房流水線處理方式，不利于油田井隊?wèi)?yīng)急處理含油污泥的需要，因此沙運(yùn)司正對HEU集成技術(shù)做進(jìn)一步的撬裝化設(shè)計。此外，超聲波在40kHz時的空化腐蝕作用以及功率對處理效果的影響也有待進(jìn)一步研究。
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