河南油田油泥的綜合利用
行業(yè)動態(tài)
油泥是在石油開采、運輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)生的含油固體廢物。我國各大油田每年都有大量的油泥產(chǎn)生。河南油田每年產(chǎn)生約1.8萬t油泥。油泥中含有原油、泥沙、水和少量的去油劑等，成分復雜，油、泥結(jié)合緊密難以分離處理， 環(huán)保部將其列為危險廢物（廢物類別HW08）。油泥若不加以處理，不僅污染環(huán)境，而且造成資源的浪費。各大油田也都一直在積極探索油泥的處理、處置技術(shù)。
1 河南油田油泥來源、成分及危害
1.1 來源
油泥按來源可分為3種類型。
1.1.1 落地油泥
在油田開發(fā)特別是油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工工程中，部分原油放噴或被油管抽油桿、泵及其他井下作業(yè)工具攜帶至井場，這些原油滲入地面土壤，形成油泥，稱為落地油泥。
1.1.2 油田集輸過程產(chǎn)生的油泥
河南油田污泥主要來源：轉(zhuǎn)接站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥；煉廠含油水處理設(shè)施；輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來的油砂、油泥；鉆井作業(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥。油品儲罐在貯存油品時，油品中的少量機械雜質(zhì)、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青等重油性組分沉積在油罐底部，形成罐底油泥。
1.1.3 石油煉制過程中產(chǎn)生的隔油池底泥、溶氣浮選浮渣等
石油煉制中產(chǎn)生的油泥主要包括隔油池底泥、溶氣浮選浮渣和剩余活性污泥等，俗稱“三泥”。其中浮選浮渣量較大，占油泥總量的80%。
1.2 油泥成分
油泥組成大致分為水、乳化油或吸附油、固體異物、無機鹽等。油泥在水中一般呈穩(wěn)定的懸浮乳化液體系，其水合和帶電性形成了穩(wěn)定的分散狀態(tài)，很難實現(xiàn)多相分離，從而增加了處理技術(shù)的難度和成本，又由于承載油類的基質(zhì)的多種可能性，統(tǒng)稱的含油污泥成分極其復雜，性質(zhì)也各不相同。
部分含油污泥主要成分的檢驗結(jié)果見下表：
取樣 | 含水率/% | 含油量/% | 有機物/% | 含砂量/% | 酸不溶物/% | 膠質(zhì)瀝青質(zhì)/% | 其它/% |
干樣 | 25 | 10.2 | 37.3 | 10.2 | 1.4 | 15.1 | 0.8 |
濕樣 | 71.9 | 2.3 | 16.6 | 4.1 | 0.3 | 4.7 | 0.1 |
沉降罐底部樣 | 96 | 0.5 | 2.1 | 0.4 | 0.1 | 0.8 | 0.1 |
1.3 油泥的危害
油泥中含有苯系物、酚類、蒽、芘等物質(zhì)，并伴有毒性，有的還易燃易爆。油泥（含水率高）體積龐大，若不加以處理直接排放，不但占用大量土地，還會對土壤、水體和植被造成較大污染。油泥中的石油類物質(zhì)進入土壤后，會影響土壤的通透性；石油烴可以使水生植物體內(nèi)的葉綠素及其脂溶性色素在植物體內(nèi)或細胞外溶解析出，使之無法進行光合作用而死亡，破壞水體生態(tài)系統(tǒng)平衡；石油類物質(zhì)對人體的影響也是不容忽視的，石油中芳香烴類物質(zhì)對人體的毒性較大，尤其是雙環(huán)和三環(huán)為代表的多環(huán)芳烴毒性較大。因此，無論是從環(huán)境保護還是從能源回收角度考慮，對含油污泥進行無害化處理都具有重要的意義。
2 油田油泥現(xiàn)有處理方式
2.1 目前國內(nèi)常用的油泥處理方法
油泥處理的目的是實現(xiàn)污染物的減量化、資源化、無害化。含油污泥常用的處理方法有溶劑萃取法、焚燒法、生物法、焦化法、調(diào)剖法、含油污泥綜合利用等。
2.2 河南油田目前采用的處理方式
河南油田油泥處置主要由企業(yè)自身主導進行油泥的無害化處置和利用。處理方式主要有兩種：調(diào)剖和固化焚燒。其中，調(diào)剖法處理約5000t/a，固化焚燒法處理量約13000t/a。
2.2.1 調(diào)剖法
利用油泥來源于地層，與地層配伍性好的特點，將含油污泥經(jīng)懸浮、乳化處理后用作深度調(diào)剖劑的成分之一，回注到地層中。通過優(yōu)化施工工藝，可使含油污泥只封堵住高滲透地帶，而不污染中、低滲透層。該方法不僅解決了含油污泥污染環(huán)境的問題，還大大降低了深度調(diào)剖劑的費用，故在各大油田均得到了應(yīng)用。
截止2007年底，河南油田應(yīng)用含油污泥調(diào)剖劑堵劑系列化堵劑復配技術(shù)進行了12個區(qū)塊54井次含油污泥調(diào)剖施工，累計注入含油污泥調(diào)剖劑138000m3，年累計增油14700t，年累計降水341000m3。
2.2.2 固化焚燒法
該方法主要是利用污泥中石油類物質(zhì)可燃性，對油泥采取脫水、固化并添加助燃劑的辦法，在不改變目前燃煤鍋爐的工況條件下對固化后油泥進行燃燒利用。在回收含油污泥中熱量的同時，利用燃煤鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)，確保排放廢氣達標；廢渣按燃煤廢渣的處理方式處理，用做建筑材料原料。
河南油田從2007年開始對油泥固化焚燒試驗性研究，2008年后在試驗成熟基礎(chǔ)上在油田各社區(qū)鍋爐房進行了大面積推廣。
根據(jù)對比監(jiān)測結(jié)果，摻加油泥與單純?nèi)济喝紵a(chǎn)生的鍋爐廢氣相比較，廢氣中二氧化硫、氮氧化物的濃度都有大幅下降，煙塵濃度有所上升，但均能滿足GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》中二類區(qū)Ⅱ時段標準要求。燃燒后廢渣的固體廢物鑒別監(jiān)測所測因子均未超過 相關(guān)標準，即廢渣為一般固廢。
2.2.3 現(xiàn)有處置方式的優(yōu)缺點
調(diào)剖法和固化焚燒這2種處理方式的優(yōu)點是實現(xiàn)了對油泥的綜合利用，同時避免了對環(huán)境造成二次污染；但2種處理方式的共同缺點都是不能有效提取回收油泥中的原油，一定程度上造成了能源的浪費。
3 南陽市企業(yè)對油泥綜合利用的研究進展
鑒于河南油田目前油泥處置的現(xiàn)狀及油泥綜合利用的廣闊前，近年來，河南油田所在地南陽市部分高校和企業(yè)的科研人員對利用油泥回收原油進行了大量的探索與研究。他們在實驗室試驗的基礎(chǔ)上，將物理化學分離和溶劑萃取兩種處理方法應(yīng)用到實際，分別建設(shè)了兩個專門針對油田油泥的利用項目，目前兩個項目均已建設(shè)完畢。
3.1 物理化學分離法
所用試驗油泥成分見下表：
含水率/% | 含油量/% | 砂土量/% | 酸性不溶物/% | 其它/% |
30～40 | 10～40 | 28～35 | 1.8～2.5 | 0.5～1.0 |
工藝流程概述：首先將地下初儲池中的油泥加水稀釋，經(jīng)污泥泵注入攪拌罐，邊加熱邊攪拌，溫度控制在80℃，拌勻0.5h后直接進入反應(yīng)分離槽，接著添加水（原料油泥：水=6：4）、分離劑，加熱至50℃，并進行氣浮攪拌，停留40min，然后在反應(yīng)分離槽中進行油泥分離。原油從分離槽上部溢出，經(jīng)進一步除水后進入粗油儲罐，下部的泥沙經(jīng)渣漿泵送入板框壓濾機過濾，然后加水沖洗濾餅，洗水及過濾水則用泵打回反應(yīng)分離槽循環(huán)使用，濾餅排入泥渣池外售制磚。
該項目的關(guān)鍵在于找到了分離的較佳工藝方法及藥劑的種類和添加量，達到了油、水、泥分離。該項目于2009年3～6月進行了試生產(chǎn)，8月進行了環(huán)保設(shè)施竣工驗收監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，正常生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)的廢水循環(huán)利用，無廢水排放；鍋爐外排廢氣、廠界噪聲均符合 相關(guān)標準；廢渣經(jīng)監(jiān)測鑒別為一般固廢。
3.2 溶劑萃取法
工藝流程概述：將原料油泥自然晾曬風干，使其含水率達到10%以下。預(yù)處理后的油泥經(jīng)絞龍輸送至攪拌罐，同時泵入溶劑油進行萃取，兩者體積比為1：3，攪拌約20min，然后沉淀靜置約30min，分層后，油相上清液泵入粗油罐，下層油泥殘渣中再加入溶劑油進行相同的操作，連續(xù)3次萃取洗滌。分離的上清液經(jīng)過濾器后進行4級蒸餾，回收原油。4級蒸餾每級對應(yīng)一個冷凝器對蒸餾出的油氣進行冷凝回收溶劑油。經(jīng)3次萃取洗滌后的油泥殘渣和過濾器過濾的殘渣進入烘干器烘干。蒸餾和烘干后的冷凝余氣進入導熱油爐燃燒。各級冷凝回收后的油水進入油水分離器進行分離，分離出的溶劑油循環(huán)使用，含油廢水進入隔油池并進行下一步處理。
4 意見與建議
（1）河南油田目前采用的調(diào)剖和固化焚燒兩種油泥處理方法均屬于企業(yè)內(nèi)部資源綜合利用，實現(xiàn)油泥的減量化、無害化，但兩種處理方式的共同缺點都是不能提取回收油泥中的原油，一定程度上造成了資源的浪費。
（2）物理化學分離法和溶劑萃取法從油泥中回收原油從技術(shù)上來講，是可行的；上述技術(shù)若用于處理河南油田油泥，則屬經(jīng)營性行為，需要有危險廢物經(jīng)營資質(zhì)。同時，鑒于化工行業(yè)的危險性，這兩家企業(yè)均須加強安全和環(huán)保管理。
