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一种含油 污泥中油品的同步回收与 净化方法

阅读：783发布：2020-05-20

专利汇可以提供一种含油污泥中油品的同步回收与净化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种含油污泥的无害化处理与油品回收方法，具体包括加料系统、蒸汽制备系统、喷射体统、油水分离系统、冷凝分离系统、冷凝水脱盐回注系统与和油泥残渣焚烧系统，其特点在于利用蒸汽喷射的高温和强冲击分散作用同步回收和净化油泥，回收油脱水输送至炼油厂，冷凝水脱盐回注生成蒸汽，油泥残渣进行焚烧回收热能。本发明的方法各系统环环相扣、高效快速，清洁环保，使用的蒸汽喷射装置结构简单，可以连续运行。，下面是一种含油污泥中油品的同步回收与净化方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含油污泥中油品的同步回收与净化方法，具体包括下列步骤：
(1)油泥添加工序：首先将储泥池中的油泥用抓斗起重机或提升加料机进行加料，油泥进入蒸汽喷射装置的入料口，由螺旋推料器推入进料，入料速率为0.5～1吨/小时；
(2)蒸汽制备工序：引入蒸汽源，将蒸汽输送至蒸汽增压泵和蒸汽储能器，对蒸汽进行增压调温，所述的蒸汽源可以是燃油、燃气蒸汽锅炉产生的蒸汽，也可以是可燃物焚烧的尾气经聚能系统产生的蒸汽，还可以是太阳能经聚光集热器产生的蒸汽；
(3)蒸汽喷射工序：高温高压蒸汽通过岩棉保温材料包裹的蒸汽管道输送到蒸汽喷射装置，经过蒸汽喷头持续喷射，蒸汽喷射量为3～6吨/小时，温度保持在100±5℃，此时油泥的粘度迅速下降，流动性增强，随着推料器不断推料，油泥被推送到斜坡底处，含油量高的油泥与含固量高的油泥在冷凝水中由于密度差异而自发分离，上浮的油层受蒸汽的冲击作用破碎成小油滴，与周围水介质充分接触从而得到净化，上浮油层在推动轮的缓慢推动作用下向刮油器方向运动，油层在所述装置中的停留时间为3～5分钟；
(4)油水分离工序：刮油器以一定速率将上浮的油层刮除分离，刮除的油层加入破乳剂后输送至旋流油水分离器或卧螺式油水离心机进行油水分离，回收油输送至炼油厂，污水进行收集；
(5)冷凝分离工序：上述蒸汽喷头喷出的蒸汽在达到体系热量平衡后，不再生成冷凝水，而是携带一些轻质原油组分由蒸汽出口排出，装置内保持常压环境，排出的蒸汽进入冷凝分离器除油后收集，分离出的轻质油组分送入上述油水分离器；
(6)冷凝水脱盐回注工序：上述产生的冷凝水由出水口排出，通过调节出水流速控制冷凝水液面高度，冷凝水、污水和蒸汽水输送到多效蒸发脱盐装置或机械蒸发脱盐水装置，经过蒸发脱盐工艺，高温水转变为再生蒸汽源；
(7)油泥残渣焚烧供热工序：含固量高的油泥残渣在上述推料器作用下推送到所述装置底部出渣口，收集油泥残渣并输送到裂解焚烧装置，通过释放油泥残渣中剩余的热量产生高能烟气，该高能烟气给蒸发脱盐装置提供热量，烟气净化后排向大气。
2.根据权利1所述的一种含油污泥中油品的同步回收与净化方法，其特征是：步骤(1)中所述的蒸汽的温度为300～350℃，蒸汽压力为8～16MPa。
3.根据权利1所述的一种含油污泥中油品的同步回收与净化方法，其特征是：步骤(4)中所述破乳剂为聚乙二醇辛基苯基醚和聚合氯化铝的复配药剂或一些常用的稠油破乳剂，施加浓度为1～2克/升。

说明书全文

一种含油污泥中油品的同步回收与 净化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种含油污泥的无害化处理和油品回收方法，属于环境保护与资源综合利用领域的油田固体废弃物处理新技术，尤其适合原油贮藏、输送与炼制行业高粘度油泥的处理。

背景技术

[0002] 含油污泥是一种来自石油、石化工业的固态半固态废弃物，我国每年产量高达数百万吨，且存量巨大。油泥中含有高浓度的石油烃、重金属和其他难降解的有毒成分，并伴随恶臭，若得不到及时处理，会严重危害生态环境和人体、动植物体的健康。油泥因毒性和易燃性被列入《国家危险废物名录》，类别为HW08。目前油泥的处理处置已由单一的方法向多样化、综合化的方法发展，从填埋、焚烧的简单处理向无害化、资源化兼顾的处理方法发展。油泥来源不同，其组成和性质差异较大，热化学清洗、离心分离、溶剂萃取、裂解焦化等工艺都能回收油泥中一定比例的石油类物质，但都具有一定的局限性。近年来，稠油和超稠油等非常规原油得到大量开采，高粘度、高酸度和高沥青质含量稠油的掺入导致油泥处理的难度大大增加。

[0003] 蒸汽在石油生产区有重要的用途，主要用于油田注气和油罐、管道的清洗。蒸汽易得，来源广泛，燃油或燃气的蒸汽锅炉可直接产生饱和蒸汽，垃圾或油泥焚烧后产生的高能烟气经聚能系统可产高压蒸汽，甚至太阳能可以经聚光集热器产生高温高压蒸汽。因此，使用蒸汽处理油泥具有很多便利条件。专利ZL201320634314.8利用高温高压蒸汽与油泥发生正面碰撞，使油泥吹散成细小颗粒，油泥中的油分和水分被蒸发出来，进而实现油、水、固三相分离，该工艺运行的蒸汽温度在350～600℃，对设备耐温耐压要求较高，能源消耗大，不利于安全运行。专利ZL201410750384.9利用蒸汽喷射、气浮、超声波、搅拌结合的方式对老化油和油泥进行处理，实现油、水、固三相分离，蒸汽温度为100～180℃，蒸汽压力为0.1～0.4MPa，该工艺的设备结构复杂，设备投资成本高。专利201510634109.5使用蒸汽供热炉在常压下加热油泥，脱除原油和水，得到的脱油油泥再与煤粉、粘土混合，压制成泥饼后进行焚烧，该工艺存在处理时间长、油回收效率低的缺点。专利201610630028.2利用蒸汽锅炉产生干蒸汽，温度为250～300℃，对油泥进行化油处理，析出的油可以回收，剩余油泥需要高压水粉碎和四级热化学超声清洗，该系统能有效分离油、水、固三相，但工艺流程复杂，所需设备较多，运行和投资成本较高。本发明针对高粘度油泥难处理的现状，结合国内油田生产区联合站储泥池的实际调研情况，利用蒸汽的高温降粘和冲击分散作用，开发了一种快速高效、绿色节能的油泥中油品同步回收和净化的新方法，能够给油田生产区带来环境、社会和经济效益。

发明内容

[0004] 本发明针对稠油生产区高粘度含油污泥处理效果差、处理成本高、能量消耗大的不足，提供一种利用蒸汽喷射同步回收和净化油泥中油品的方法，为有害油泥的无害化、资源化利用提供支持。其特点是：将可再生的蒸汽源增压调温喷射在油泥表面，蒸汽的高温降粘和冲击扰动作用，使含油量高的油泥与含固量高的油泥在冷凝水中自发分离；上浮的油层被蒸汽冲击破碎成小油滴，油层中的杂质在冷凝水中得到转移；净化的油品可以输送到炼油厂，冷凝水脱盐回注生成蒸汽，残余油泥焚烧后得到高能烟气用于提供产生蒸汽的热能。

[0005] 本发明按以下步骤完成：

[0006] 1、加料工序：首先用抓斗起重机或提升加料机把储泥池中的稠油油泥输送到螺旋推料器，用螺旋推料器输送到蒸汽喷射箱，入料速率为0.5～1吨/小时；

[0007] 2、蒸汽准备工序：引入蒸汽源，将蒸汽输送至蒸汽增压泵和蒸汽储能器，对蒸汽进行增压调温，使蒸汽的温度达到300～350℃，蒸汽的压力达到8～16MPa；所述的蒸汽源可以是燃油、燃气蒸汽锅炉产生的蒸汽，也可以是可燃物焚烧的尾气经聚能系统产生的蒸汽，还可以是太阳能经聚光集热器产生的蒸汽；

[0008] 3、蒸汽喷射工序：上述产生的高温高压蒸汽通过岩棉保温材料包裹的蒸汽管道输送到蒸汽喷射箱，蒸汽喷射量为3～6吨/小时；随着螺旋推料器不断入料，含油量高的油泥与含固量高的油泥在蒸汽冷凝水中由于密度差异而自发分离，上浮的油层受蒸汽的冲击作用破碎成小油滴，油品中的金属杂质转移到水介质中从而使油品得到净化，油层在所述蒸汽喷射箱中的停留时间为3～5分钟；

[0009] 4、油水分离工序：用刮油器以一定速率刮除上浮的油层，将刮除的油水乳液加入破乳剂后输送至旋流油水分离器或卧螺式油水离心机进行油水分离，回收油品输送到炼油厂，污水进行收集；所述破乳剂为聚乙二醇辛基苯基醚和聚合氯化铝的复配药剂或一些常用的稠油破乳剂，施加浓度为1～2g/L；

[0010] 5、蒸汽冷凝分离工序：上述蒸汽喷射箱内的温度达到平衡后，多余蒸汽不再生成冷凝水，而是携带少量原油轻组分输送到冷凝分离器进行除油处理，冷凝的油、水分别进行收集；

[0011] 6、冷凝水脱盐回注工序：上述蒸汽喷射箱内产生的冷凝水由出水口排出，通过调节出水流速控制冷凝水液面高度；冷凝水和污水输送到多效蒸发脱盐装置或机械蒸发脱盐装置，经过蒸发脱盐工艺，高温热水转变为再生蒸汽源；

[0012] 7、油泥残渣焚烧供热工序：上述工序3中，含固量高的油泥残渣在螺旋推料器的作用下被推送到蒸汽喷射箱底部的出渣口，将油泥残渣输送到热解焚烧装置，通过释放油泥残渣中剩余的热量产生高能烟气并给蒸发脱盐装置提供热量，烟气净化后排向大气。

[0013] 本方法具有以下特点：

[0014] 1、蒸汽喷射箱内蒸汽释放潜热后生成冷凝水，温度很快达到接近100℃，此温度条件对油泥起到快速降粘的作用，增加油泥的流动性，尤其对高粘度稠油油泥效果显著。

[0015] 2、喷射的蒸汽具有很高的动压，对油泥表面有强的冲击扰动作用，促使油泥水界面收缩形成油滴，加速不同组分油泥在冷凝水中自发的浮选分离。

[0016] 3、喷射的蒸汽具有很高的动压，对上浮油层有强的冲击分散作用，将油层打散成大量小油滴，小油滴经过入水、上浮、合并油层的循环过程，油品与冷凝水的接触面积和接触时间大大增加，油品中的金属杂质通过溶解、扩散作用，转移到冷凝水中，从而使回收油品得到净化。

[0017] 4、通过控制推料器的推料速率和蒸汽的喷射速率控制蒸汽量和油泥量的比值，通过控制冷凝水流出速率和刮油器的刮油速率控制冷凝水液面和上浮油层液面的高度，通过控制推动轮的转动速率控制上浮油层的停留时间，以便于实现最佳的蒸汽喷射效果。

[0018] 5、上浮的油层为油包水型(W/O)乳液，乳液温度大于80℃，借助破乳剂的表面活性作用和反向乳化作用，在旋流油水分离器或卧螺式油水离心机的作用下可以实现良好的油水分离，使回收油品的含水率将至0.5％以下，达到油品外输的要求。

[0019] 6、本方法产生的冷凝水和污水经蒸发脱盐工艺可循环产生清洁的蒸汽，油泥残渣的热量在焚烧热解炉中得到释放，产生的高能尾气用于给蒸发脱盐装置提供热能，大幅度减少了污水的产生和能源的消耗。附图说明

[0020] 图1为本发明油泥处理的总体工艺流程图。

具体实施方式

[0021] 下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

[0022] 实施例1

[0023] 根据图1流程，以高粘度的含油污泥为原料，使用抓斗起重机将油泥挖起并输送到螺旋推料器，由螺旋推料器输送到蒸汽喷射箱，入料速率为0.5吨/小时。蒸汽经增温调压后温度达到300℃，压力达到8MPa，蒸汽喷射量为3吨/小时。蒸汽喷射箱内温度在20秒内达到97℃。控制上浮油层的停留时间为5分钟。刮油器将上浮油层刮除后进行破乳旋流脱水，稠油破乳剂的施加量为2g/L。本实施例中，油品回收速率为0.22吨/小时，油泥残渣出渣速率为0.25吨/小时。回收油品的总金属杂质含量减少82％，其中Fe和Zn分别减少了41％和
17％，水溶性轻金属减少了91％。油泥残渣的热值为14980KJ/Kg。

[0024] 实施例2

[0025] 根据图1流程，以高粘度的含油污泥为原料，使用抓斗起重机将油泥挖起并输送到螺旋推料器，由螺旋推料器输送到蒸汽喷射箱，入料速率为1吨/小时。蒸汽经增温调压后温度达到350℃，压力达到16MPa，蒸汽喷射量为6吨/小时。蒸汽喷射箱内温度在15秒内达到98℃。控制上浮油层的停留时间为3分钟。刮油器将上浮油层刮除后进行破乳旋流脱水，稠油破乳剂的施加量为2g/L。本实施例中，油品回收速率为0.46吨/小时，油泥残渣出渣速率为0.5吨/小时。回收油品的总金属杂质含量减少78％，其中Fe和Zn分别减少了26％和17％，水溶性轻金属减少了90％。油泥残渣的热值为14780KJ/Kg。

[0026] 上述实例中，所述的高粘度含油污泥来源于稠油生产区联合站的储泥池，储泥池中的油泥来自油田开采、油罐清洗、废水处理和浮渣清除。由于油泥来源不同和自然沉积现象，储泥池上层为含油量高的油泥，呈浆液态，含油量为93％，含水量为6％，含固率为1％，密度为0.94kg/L，粘度为2.4Pa·s；下层为含固量高的油泥，呈半固态，含油量为38％，含水量为22％，含固率为40％，密度为1.23kg/L，粘度为16.5Pa·s。本发明不限于上述实施例，所述内容均可实施，并具有良好的效果。

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