1、落地油泥污染及油土分离处理的工艺研究 (2004-7-1)落地油泥污染及油土分离处理的工艺研究 刘志群环境保护科学 第 30 卷 总第 122 期 2004 年 4 月收稿日期： 2003-09-15作者简介： 刘志群级工程师. 落地油泥污染及油土分离处理的工艺研究根据落地油泥油土分离小型试验的结果，进行了 0.5t/h 油土分离的放大试验。关键词 原油 落地油泥 污染 油土分离Abstract The composition and character of mixture consisted of crude oil and soil are analyzed.The environmen
2、tal pollution of the mixture are investigated.The test(0.5t/h)by which Crude oil are separated form the mixture are made.Key words Crude Oil Mixture Consist of Oil and Soil Pollution Seperation of Oil and Soil1 落地油泥的污染及治理现状 1.1 落地油泥的产生、组成与性质 在石油开采过程的钻井和试喷过程中，有大量原油降落地面，与泥土、沙石、水等物质混合后，形成油土混合物（以下简称油泥）。
3、根据落地原油的性质，可将油泥分为稠油泥和稀油泥，还可根据油泥堆放时间的长短，将其分为新鲜油泥和积存油泥。落地油泥的含油率一般在 10%30%之间；比重为 1.51.8t/m3。由于在采油现场各种生活垃圾应有尽有，导致油泥中除泥土、沙石外，还混有玻璃瓶，矿泉水瓶、方便袋、方便筷等生活垃圾及其它固体废弃物。落地油泥的上述组成使其具有如下性质：粘度高、流动性差由于砖、瓦、砂、石等固体物质与落地原油的混合物粘度高导致对其收集、运输过程极为困难。积存时间越长粘度越高，油土分离越发困难。1.2 落地油泥对生态环境的污染和人体健康的危害 落地油泥的主要污染物是原油。原油是一种含有烃类和少量其它有机物的复杂混
4、合物，典型样品的烃类组份包括 200300 种不同的烃。非烃类组份包括环烷酸、酚、杂环氮和硫化物等。落地油泥中的原油和其它有害物资（如生活垃圾），在雨水浸泡下，流入农田、河流，使水中溶解氧得不到补充。同时，油本身被微生物降解时，要消耗大量氧气，使水体严重缺氧。原油中的许多有害物质具有致突变和致癌性，通过直接和间接途径给人体健康带来严重损害。1.3 落地油泥污染治理现状 从 80 年代中期开始，美国、日本、德国、前苏联等发达国家开始研究高效低耗处理落地油泥的方法和工艺。从开始的固定厂址定点处理，到现在的车载设备流动处理；从单一的蒸汽加热、气提，到使用容剂、热水、超声波等复合处理工艺。处理设备和设
5、施逐步完善，处理过程的能耗和费用逐步下降。随着处理工艺的复杂化，设备自动化程度的提高，工程造价大幅度上升。到目前为止，国内油田对落地油泥的处理和利用尚处于试验和研究阶段，尚无技术、工艺可靠，备运行稳定的处理与利用示范工程。吉林油田红岗采油厂将落地油泥与粉煤、炉灰混合、搅拌成型生产工业型煤。利用该工艺虽解决了油泥污染农田问题，但生产出的工业型煤灰分、挥发分较高，燃烧时的烟气黑度高，污染大气。同时由于油泥中含有大量的碎石子等固体物，常造成粉碎设备磨损严重。辽河油田兴隆台采油厂利用热水、蒸汽处理油泥，并回收原油。由于人工上料无法保证油泥输送的连续性，因此运行一年后停产。2 落地油泥油土分离工艺试验
6、2.1 主要设计参数及设计指标 根据小型试验结果设计如下技术参数。试验规模：每小时处理 0.5t 落地油泥；出油率88%，油土分离后泥土中含油量2%。2.2 工艺说明 图 1 工艺流程示意图2.2.1 前处理过程 落地油泥在进入油泥分离罐之前，须进行分拣，将大块固体（直径50mm）以及异形物（方便筷、塑料瓶等）预先从油泥中分离出去，其分离设备由安装在前处理池中的热管筛和热水喷管组成。落地油泥首先进入热管筛中，通过蒸汽加热使大块固体和异形物上的原油溶化，再打开热水喷管，用热水将上述溶化后的原油洗掉后，将上述固体和异形物从热筛中挑出。小块固体通过热筛漏入池中。2.2.2 上料过程 经前处理后的油泥
7、由两部分组成：油水混合的液相；固体油泥。对上述两部分的上料过程采用如下上料工艺。液相上料：使用泥浆泵将油水混合物打入分离罐；固相上料：使用传送带将油泥输入分离罐。2.2.3 油泥分离过程 落地油泥的油土分离是通过分离罐完成的。首先将清水用水泵打入分离罐中，再向分离罐通入蒸汽。当罐中水温达到 5060时，向罐中加入油泥和碳酸胺保持罐中的油泥在 90100温度下洗涤 11.5h。2.2.4 浮油过程 当分离罐中油泥分离过程完成后，将油水混合物送入浮油罐中。在 6070温度作用下，原油得到较充分的上浮，进入上浮油槽后经油泵被送至原油贮罐静置脱水。浮油罐和原油贮罐中的水可打回油泥分离罐重新回用。2.2
8、.5 排泥过程 油泥分离过程完成后，向分离罐打入清水，使泥沙经分离罐底部的排污阀排入泥沙池。2.2.6 生物降解 将泥沙池中的泥沙（含油量2%）用皮带运输机送到生物降解车间。泥沙中残留的少量原油在微生物作用下得到降解。2.3 中间试验的主要设备 前处理装置：主要由孔径为 30mm 的筛板组成。油泥分离罐：由搅拌器、排泥阀和罐体等组成。浮油罐：由浮油槽、加热盘管及罐体等组成。2.4 试验结果（见表 1、2） 表 1 油泥（新鲜油泥）试验结果序号 碳酰胺浓度/（%） 油泥（kg） 泵（kg） 分离原油（kg） 油泥含油/（%） 泥土含油/（%） 洗涤时间/ （min）1 1 1000 1000 1
9、81.5 23 5.64 302 1 1000 1000 184.2 23 5.23 60 3 1 1000 1000 187.7 23 4.96 90 4 2 1000 1000 195.4 23 3.84 30 5 2 1000 1000 203.6 23 2.65 60 6 2 1000 1000 209.8 23 1.92 90 7 3 1000 1000 210.1 23 1.88 30 8 3 1000 1000 220.2 23 1.83 60 9 3 1000 1000 223.3 23 1.77 90表 2 油泥（积存油泥）试验结果序号 碳酰胺浓度/（%） 油泥（kg） 泵（
10、kg） 分离原油（kg） 油泥含油/（%） 泥土含油/（%） 洗涤时间/ （min）1 1 1000 1000 162.9 22 6.42 302 1 1000 1000 167.2 22 5.74 60 3 1 1000 1000 181.7 22 4.13 90 4 2 1000 1000 177.3 22 4.70 30 5 2 1000 1000 188.1 22 3.19 60 6 2 1000 1000 196.1 22 2.30 90 7 3 1000 1000 198.2 22 2.06 30 8 3 1000 1000 199.4 22 1.84 60 9 3 1000 1000 200.6 22 1.72 90注：本试验所用的油泥取自辽河油田锦州采油厂 45 号井区。3 结论 （1）油土分离试验的结果表明：在碳酰胺浓度达到 3%条件下，落地油泥经11.5h 的洗涤后，泥土中的含油量可达到 2%以下，基本达到设计要求。（2）工艺试验的过程表明：处理工艺过程基本合理，选择的技术参数较为准确可靠。（3）工艺过程中尚有以下问题需要解决。前处理过程能耗过高；游水分离的效率较低，因此，浮油、导油设备尚需改进。生物降解速度较慢，应选择效率较高的生态修复技术，以达到缩短降解时间和减少占地面积的目的。
