◆姜學(xué)斌
含油污泥是在石油開采、運輸、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)指揮部沙漠運輸公司(以下簡稱沙運司)對現(xiàn)有含油污泥處理技術(shù)進行改進升級，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月底投入運行以來，運行正常，各項處理數(shù)據(jù)穩(wěn)定，截至2012年12月，已達標(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)一二級粗料洗滌機在旋轉(zhuǎn)時，熱水通過洗滌噴淋管道進入裝置內(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)的強烈翻滾，在污泥之間、熱水、洗滌機之間產(chǎn)生了摩擦力與撞擊力。這樣反復(fù)的機械運動，使含油污泥的熱洗效果達到了最大化，從而達到洗凈、系統(tǒng)提溫的作用。
如何達到最佳的萃取效果？
通過前置處理環(huán)節(jié)還不能達到標(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用超聲波促進分離技術(shù)進行進一步除油。
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。
沙運司自主研究并選用了以有機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，因此沙運司正對HEU集成技術(shù)做進一步的撬裝化設(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一步研究。
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