油气田含油污泥处理技术方案.docx

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1、油（气）田含油污泥处理技术方案1、含油污泥处理难点及现状1.1、含油污泥处理难点炼油企业含油污泥与其他企业污水处理厂产生的污泥有根本区别，含油污泥处理存在的难点主要如下。1）成分复杂。含油污泥是由黏土、有机物、絮凝物、细菌及其代谢产物、无机盐类等组成，还包括生产过程中投加的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂等药剂，总体表现为组分种类多，成分复杂。2）脱水困难。含油污泥的性质十分稳定，属于多相体系的悬浮乳化物，黏度大；脱水难。炼油厂产生的含油污泥含水率高，一般在80%以上；由于水合作用和颗粒的带电性，使其形成相对较稳定的分散体系，体系破稳十分困难。3）臭味大。含油污泥会产生氨、硫醇、硫化物、硫酸等恶臭物质，

2、在储存、转运和处理过程中易无组织散发，在设计和设备选型过程中需要考虑设施的密闭性能，避免产生二次污染。4）安全隐患大。含油污泥产生的挥发性烽与空气混合可能形成爆炸性气体，如果设计运行不当，有较大安全隐患，因此防爆是项目工艺选择中需要重点考虑的问题。1.2.含油污泥处理技术现状含油污泥处理技术种类较多，包括溶剂萃取、机械分离、微波、填埋、焚烧、裂解、化学热洗、固化等处理方法，各种方法均有其优缺点和适应性。目前应用较多的方法有机械分离、焚烧、热裂解、化学热洗等。1）机械分离。其实质是通过调质、压滤、离心、冷冻等方法使含油污泥中的油、水、泥三相分离。常见技术有调质-机械脱水、离心回收、压力驱动电脱水

3、、冻融法等技术。其中，应用较多的调质-机械脱水工艺简单、投资小，缺点是尚没有普遍适用的调质处理剂，针对不同的含油污泥，需要单独筛选合适的调质剂，筛选工作量较大。2）焚烧。焚烧工艺技术具有处理速度快、能源利用率高、减量化程度高等突出优点，因而被世界各国认为是处理含油污泥的最佳实用技术之一，该技术的主要不足之处是过程难以控制，不同的含油污泥焚烧工艺参数要及时调整和修正。且处理成本较高，主要体现在助燃和尾气净化两方面。因此，大规模处理含油污泥还受到一定限制，已建焚烧设施存在闲置现象。3）热裂解。热裂解是有机物在缺氧的情况下加热分解，温度一般控制在500左右，含油污泥被转化为气、液、固三相，固相主要是

4、残渣和无机物，液相主要是水和热解油，气相则是C0?、挥发性煌类物质等。该技术能够彻底处理含油污泥，且油气和残渣均能回收利用，因此，日益受到重视，得到较多应用。4）化学热洗。主要是将含油污泥加水稀释后再加热，同时投加一定量化学试剂反复洗涤，使油从固相表面脱附或聚集分离，化学试剂的筛选和使用是化学热洗工艺的关键。该技术在美国、英国、荷兰及加拿大等国得到广泛应用。由于该方法能耗低，费用低，在我国目前研究和应用较多。但其缺点主要是汕气资源无法回收，且处理不彻底，还产生了新的废水处理问题。2、技术方案2.1、 处理对象及目标针对XXX污水处理站均质池产生的含油污泥，提出了“调质机械脱水+干化减量化+热裂

5、解”的组合工艺。其中，热裂解工艺能够实现含油污泥中油品的回收，同时使净化干渣满足SY/T7301-2016陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求。本次处理的含油污泥是原水质净化厂炼油均质池、气浮池等已关停报废的设施内积存的含油污泥，其主要污染物为石油类物质和部分生产过程中带入的少量重金属。拟处理的含汕污泥含水率约为85%o同时，对含汕污泥进行了浸出毒性试验，结果表明浸出液重金属含量均低于GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别，且普遍低于检出限,仅银、锌和硒被检出。2.2、 调质机械脱水均质池物料中的含油污泥等颗粒，由于均质池和气浮池已关停报废,含油污泥含水率

6、偏低，因此处理前进行混合稀释，稀释至含水率95%再进行处理，通过加药絮凝后形成更大的絮凝团，絮凝团通过含油污泥泵导入三相卧螺离心机，正常运行状态下，处理后含油污泥以泥饼形式排出暂存于吨袋中准备进行下一步处置，脱水后固相的含液率为75%80%o采用卧式螺旋离心机对油性含油污泥进行调质处理时，有如下优点:通过离心沉降完成固液分离，由于没有滤网，避免了堵塞情况发生；卧式螺旋离心机占用空间小，安装简单，脱水效果受含油污泥絮凝程度影响较小，并可通过调节设备的差转速、液池深度等操作参数来调整运行工况，从而改善产品的出料质量和要求，采用全密闭设备，车间环境好。调质机械脱水工艺流程见图lo加药罐回收水加药罐一

7、调质罐三相分离机.泥饼图1调质机械脱水工艺流程2.3、 干化减量化经过调质机械脱水后的泥饼采用干化工艺使泥饼中水分得以大幅去除，达到大幅减量化处置的目的，亦满足后续热裂解工艺的进料要求。本项目以高温蒸汽作为热源；采用了传导给热的换热模式，初始物料含液率最高可达到80%,通过造粒的滚轴及盘式干燥机的盘面；使含液率高的物料干燥至设定的含固率。热传导干燥模式效率高，无需采用干泥返混流程；可一步将含液率75%85%的含油污泥直接干燥至含固率65%70%。在含油污泥快速干燥的同时，相比较传统的干燥方式，蒸发效率可提高L52倍；干燥处理消耗的时间仅为30%左右，节能且降低运行成本。相比较单一热对流干燥方式

8、，无干泥返混和挤压塑性处理工序，处理含油污泥效率高。干化减量化工艺流程见图2。蒸气发生器气相八也胡崛鹘呼M叫V干化减量化工艺流程见图22.4、 热裂解含油污泥热裂解技术是在隔氧、高温条件下将蒸镭和热分解融为一体,将含油污泥转变成三种相态物质，有机物在缺氧加热情况下分解为相对分子质量较高的液体（焦油、煤油、芳香煌等），液相以常温燃油、水为主；气相为甲烷、二氧化碳等。固相为无机矿物质与残炭。在工业生产中，热裂解乂称干储、热分解或焦化，是比较成熟的工艺过程。广泛用于生产木炭、煤干储，石油重整和制造碳等方面。干化后含汕污泥中水分降至40%以下，通过车载式抓斗送入进料缓冲斗中，通过设置在缓冲斗底部的定量

9、给料器计量后输送到进料刮板机中。由刮板机提升送入热裂解室间接加热到450600,固相中的含油组分得以蒸发冷凝分离。热裂解工艺流程见图3。气相内燃烧器热裂解工艺流程见图32.5、 尾气净化系统本项目尾气经过冷凝、除尘、低温等离子去除VOCs、氧化除燃后达到GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准、GB16297-1996大气污染物综合排放标准后排放（非甲烷总燃120mg/m3,颗粒物20mg/m：）。尾气净化系统见图4。尾气净化工艺的主要设备有；冷凝器、多管旋风器、布袋除尘器、低温等离子设备、氧化除烧、引风机等。气相尾气净化系统见图4低温等离子茴示排放3、运行结果本项目于20xx年xx

10、月开始，共处理约2000m：含液率为85%的含油污泥，根据运行结果，本项目综合处理成本约为1500元/（约1071元/t）,大大低于危废处置企业的收费（约3500元八）。具体运行结果见表1表1各工段运行结果f项目1数量含液率%1贮存方式调质机械脱水前/m，200085均质池中调质机械脱水后/m?120075暂存于吨袋中干化减量化阶段/t50040进入后续热裂解工序热裂解阶段/t3000暂存于吨袋中经过以上工序处置之后,含油污泥总量可从20油nf（约1428t）减量至300t,减量85%左右，送入热电燃煤锅炉与煤粉混合，最终燃烧处理。根据调查，热解残渣与煤粉可以质量比4.3%:22.6%的混合比

11、制粒作为燃料使用，燃烧反应过程经历了挥发分析出、燃烧与焦炭燃烧及矿物质分解两个阶段。燃烧过程在富氧条件下，其失重率大于热解过程。将热解残渣与煤粉混合颗粒化后作为燃料使用，可实现含油污泥处理利用，焚烧后炉渣中Cl、IICO3SO产含量无明显变化。本项目由于含油污泥处理量较少，掺入比例控制在5%以下，对整个系统影响较小。干化减量化的含油污泥外观呈黑色，其碳含量并未降低，但含水率已大大降低，不再具有流动性，但仍有一定黏性；热裂解处理后的含油污泥外观呈灰白色，说明其含碳量已大大降低，污泥不再具有黏性，粉碎至一定细度后，具有粉尘颗粒物的特性。均质池含油污泥处理前后各组分变化情况见表2o表2均质池含油污泥

12、处理前后对比一览检测指标处理前处理后水分/%75(0.1C6C9/(mg.kg-1)31902.7CoCM(mg.kg*)27200(10C15C28/(mg.kg-1)9740028C29C36/(mg.kg-1)28000(20处理后的净化渣中石油类物质低于0.01%,符合SY/T7301-2016陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求，且满足GB366002018土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）第一类用地筛选值要求，即石油烧类含量小于826mg/kg。本项目回收油品量约为100to含油污泥处理前后浸出液中重金属污染物的检测结果见表3o表3含油污泥处理前后浸出液重金属检测结果mg/L检测指标检测结果标准限值*处理前处理后Cr6+0.050.055Cu0.010.0005100Cr0.150.000915Ni0.030.00155Zn0.070.0077100Pb0.020.00065Se0.120.01851Cd0.010.00051Hg0.0010.0010.1*GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准。经检测，处理后的均质池含汕污泥浸出液中重金属含量符合GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准。