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热水洗法处理油田油泥技术的研究第31卷第2期2O11年6月辽宁石油化工大学joURNAIOFLIAONINGSHIHUAUN1VERSITYVO1.31NO.2Jun.2011文章编号:16726952(2011)O20014O3热水洗法处理油田油泥技术的研究赵阳,戴跃玲,李晓鸥,李东胜,秦永航(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)摘要:采用热水洗法,对辽河油田油泥进行净化处理.通过筛选,对比,确定最佳实验助剂,分别考察了浆化液中助剂质量分数,液固比,浆化时间,温度,搅拌速度等实验条件对油的回收率的影响.通过实验确定最佳操作条件,当助剂质量分数为4,清洗时间为25min,清洗温度为6O口c,液固比为4:1,搅拌速度在200r/min的情况下处理一次油泥,油的回收率可达94.29左右;浆化液可循环使用,分离出来的原油经处理后可回收利用.关键词:油泥;浆化;助剂;水洗中图分类号:TEl35文献标识码:Adoi:10.3696/j.issn.16726952.2011.02.005TreatmentofOilySludgeinOilFieldWithHotWaterWashingZHAOYang,DAIYueling,LIXia0一OU,LIDong-sheng,QINYonghang(SchoolofPetrochemicalTechnology,LiaoningShihuaUniversity.FushunLiaoning113001,P.R.China)Received20December2010;revised1March2011;accepted15March2011Abstract:TheOilSludgeofLiaoheoilfieldwascleanedandtreatedbyhotwater.Theoptimumreagentwasselectedbycomparison,andtheeffectofexperimentalconditions(includingtheconcentrationofreagent,massratioofliquidtOsoil,stirringrate,slurrytimeandtemperature)onoilyieldwerestudied;andthebestexperimentalconditionsareobtainedasfollows:reagentconcentration4,slurrytime25min,slurrytemperature60,massratioofliquidtOsoil4:1andstirringrate200r/min.Undertheseconditions,Oilyieldcanreach94.29aftertreatingoilsludgeonce.Theslurrysolutioncanberecycled;thecrudeoilseparatedcanberecycledaftertreatment.Keywords:Oilsludge;Slurry;Reagent;Washing*C0rrespondingauthor:Te1.:+8613898309829;email:lxo8823562163.corn随着石油工业的迅猛发展,我国的炼油技术以及石油的年产量也在快速提高,由于石油在勘探,开采,运输,存储和炼制过程中,会有原油落到地面上,产生大量的含油污泥,简称油泥.油泥是一种组成成分及其复杂的混合物,主要含有石油,水,污泥等,根据成因不同,把油泥通常分为落地油泥,油罐底泥,地面溢油,炼厂含油污泥等.目前,我国石油企业每年产生落地油泥约7×10t,其中约有1/lO进入环境,如果不对其进行有效处理,不仅会造成二次污染¨1j,而且还会对人类健康产生巨大的危害.我国已将石油污泥列入国家危险废物目录中,国家清洁生产促进法和固体废物环境污染防治法也要求必须对其进行无害收稿日期:2010122O作者简介:赵阳(1985一),男,辽宁抚顺市,在读硕士.*通讯联系人.化处理.根据国家制定的新的排污收费标准,未经处理的含油污泥收费标准为1000元/t.因此,研发出经济,可行,环保的处理方法,对其进行有效的处理,不仅能够回收大量的原油,创造一定的经济利益,同时也能够降低企业污泥处理费用,保护环境.在石油资源日益减少的情况下,油泥资源变得更加珍贵.目前国内外很多国家已经采用了一些处理技术来处理油泥,如溶剂萃取法H,生物处理法,焦化处理法,固定化处理法1o3,焚烧法n等.本文以辽河油田油泥为样品,采用热水洗法处理油泥,处理后能够回收其中的原油,降低泥中的含油率,使其能够达到环保标准.1实验部分1.1油泥样品本实验选用的样品来自辽河油田油泥.第2期趑l;f_1等.热水洗法处理油田油泥技术的研究1.2试剂及仪器石油醚(沸点:6O90.C,分析纯,天津市大茂化学试剂厂),十二烷基苯磺酸钠(LAS,化学纯,天津市博迪化工有限公司),无水碳酸钠(NaCO.,分析纯,大津市光复精细化工研究所),碳酸氢钠(NaHCO.,分析纯,天津市大茂化学试剂厂),ZY一1型助齐0(自带0).恒温水浴槽(辽阳市华光仪器仪表厂);D2004W型电动搅拌器(上海梅颍浦仪器仪表制造有限公司);DHG9O70A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精密实验设备有限公司);干燥器;zxL1型旋片真空泵(上海真空泵厂).1.3实验方法称取一定质量的油泥,按照一定比例的助剂以及液固比(助剂水溶液和油泥的质量比)算出助剂的质量分数及水的质量.待温度升至指定温度后,将助剂溶液倒入油泥中并用搅拌器进行充分搅拌.搅拌所规定的时间后,停止搅拌并保温沉降.待其沉降分层清晰后,刮出上层浮油,称量并计算油的回收率.油的回收率一1/1X100,其中,m为刮出浮油质量;为油泥中所含原油质量2结果与讨论2.1油泥样品及成分实验选用的是辽河油田油泥,其外观为黑色粘稠状,乳化严重,流动性差,有臭味以及原油味,说明油泥含油量相对比较大.通过多次平行实验,测得实验用辽河油田油泥中油的质量分数为24.12,水的质量分数为54.95,泥沙的质量分数为20.93.油泥样品在600C条件下灼烧,灼烧后的残渣进行X射线荧光光谱分析,其组成成分有:SiO,A12O.,Na2O,K2O,Fe2O3,Ca()等.2.2油泥助剂的选择取油泥20g,分别以NaCO.,十二烷基苯磺酸钠,NaHC().,实验室自制ZYl作为助剂,助剂质量分数5,以液固比(助剂水溶液与油泥质量比)为5:1,搅拌时间30min,温度70,搅拌速度170r/min为实验操作条件处理油泥一次,测得的油的回收率见表1.由表l可知,ZY一1型自制助剂对油泥处理效果比较好,原因是加人助剂能够降低界面的表面张力,增加水对油泥的渗透性和润湿性,提高油,水,泥三相的分离效果,使油易于从泥土表面分离,所以采用ZY一1型助剂处理油泥.表1不同助剂对油泥处理的影响2.3实验条件对油泥分离的效果2.综合成本考虑,选择助剂质量分数为4.2.3.2液固比的影响助剂质量分数4,温度70,搅拌时间30min,搅拌速度170r/min不变的情况下,分别考察不同液固比对油的回收率的影响,确定其最适宜的液固比,结果如图2所示.辞缸液固比.图2液固比对油的回收率的影响由图2可知,随着液固比的增加,油的回收率在辽宁石油化工大学第31卷不断的提高,原因是当助剂溶液不断增加时,能够更大程度的降低界面之问的张力,使三相之间的界面分层更明显,但,分子运动速度加快,油和泥之问的吸附力减弱,降低界面的表面张力,由于油水的密度差,使得油滴上浮,分层更加明显.但是当温度高于6OIC以后,油的回收率变化已经不是很明显,综合能耗和成本考虑,选择实验温度为60.2.3.4搅拌时问的影响称取油泥20g,助剂质量分数为4%,温度为6O,液固比为4:1,搅拌速度为170r/min,分别选择不同的搅拌时间考察对油的回收率的影响,结果如图4所示.摹-社缸搅拌时间/min图4搅拌时间对油的回收率的影响由图4可知,随着搅拌时间的增加,油的回收率在显着的提高,但当搅拌一定时间后,油的回收率变化不是十分的明显,这主要是由于当搅拌时间不充分的时候,实验助剂和油泥之间分布不均匀,作用时间不够,回收率差;随着时间的增加,搅拌逐渐充分,均匀,油的回收率进一步提高,综合实验条件和成本考虑,选择搅拌时间为25min.2.3.5搅拌速度的影响称取油泥20g,在助剂质量分数为4,温度为60,液固比为4:1,搅拌时间为25min的情况下,分别考察不同的搅拌速度对油的回收率的影响,结果如图5所示.-蚌曰搅拌运度/(r.min)图5搅拌速度对油的回收率的影响由图5可知,随着搅拌速度的增加,油的回收率在不断的提高,但当搅拌速度大于200r/min后,油的回收率逐渐的降低,其原因是在搅拌速度一定的情况下,能使助剂和油泥充分作用,并使助剂均匀分配在油泥中,处理效果更好,但当搅拌速度大于一定值后,因转速过高,三相乳化严重,油与水容易形成水包油型乳化液,影响油泥处理效果,因此从油的回收率和成本考虑,确定实验搅拌速度为200r/min.2.4浆化液的循环效果在处理油泥的过程当中,由于需要浆化液的量比较大,如果不进行合理的有效回收,一是浪费水资源以及助剂,二是直接排放的浆化液对环境也有污染,三是成本也有所增加.因此,为了环保以及成本考虑,也对浆化液的循环次数进行了考察,结果如图6所示.摹-掣宜浆化液循环次数图6浆化液循环使用次数对油的回收率的影响(下转第44页)44辽宁石油化工大学第31卷参考文献1PauliKuosmanen,JaakkoAstola.Sotmorphologicalfilteringl,J.Journalofmathematicalimagingandvision,1995(5):231262.23LouverdisG,AndreadisI.Softmorphologicalfilteringusingafuzzymodelanditsapplicationtocolourimageprocessing口.Patternana1.applic.,2003(6):257268.3郑玉燕,何建农.软形态学的多结构加权均值形态滤波算法EJ.华侨大学,2008,29(4):535538.43颜七笙,王士同.基于sot形态学的椒盐噪声滤波器J.微计算机信息,2005,21(113):9697.I-5王慧锋,战桂礼,罗晓明.基于数学形态学的边缘检测算法研究及应用J.计算机工程与应用,2009,45(9):223226.61徐国保,王骥,赵桂艳,等.基于数学形态学的自适应边缘检测新算法LJ.计算机应用,2009,29(4):997999.ET黄凤岗,杨国,宋克欧.柔性(soft)形态学在图象边缘检测中的应用I-J.中国图像图形,2000,5(4):284287.8夏平,刘馨琼,向学军,等.基于形态学多结构基元的含噪图像边缘检测J.计算机仿真,2010,27(7):206209.9徐超,叶正麟.基于柔性形态学的梯度边缘检测算法J.计算机工程与应用,2007,43(26):384O.1O李丽君.结合空间信息的模糊c均值聚类的图像分割算法LJ.辽宁石油化工大学,2010,30(4):5153.(Ed.:ZW,Z)(上接第16页)由图6可知,浆化液在循环使用三次后油的回收率下降幅度比较小,维持在92%以上,循环效果比较好,因此浆化液可以回收使用.2.5回收油品的性质处理后分离出来的油在实验室干燥皿中稳定7d,静止后的油样在室温下呈黑褐色,粘稠状,随温度的升高而逐渐软化,在55后呈流动状态.经测试,油品中水的质量分数为1.2,机械杂质的质量分数为1.8.3结束语(1)在油泥处理过程中,采用热水洗法对油泥进1E234E567891O11行分离,分别考察了不同助剂对油的回收率的影响,得到ZY一1型自制助剂对油泥处理效果最好.(2)分别考察了助剂质量分数,温度,液固比,浆化时间,搅拌速度等因素对油泥处理效果的影响,综合成本及油的回收率的考虑,确定了热水洗法处理油泥的最适宜实验条件是:采用ZY一1型自制助剂,助剂质量分数4,温度60,液固比是4:l,浆化时间25min,搅拌速度200r/min.在上述实验条件下,处理油的回收率基本在94.29左右.处理后的油品中水的质量分数为1.2,机械杂质的质量分数为1.8.参考文献杨怀杰.油田油泥油砂防治技术研究J.石油化工环境保护,2004,27(4):5457刘惠卿,盘英,李玉嫦.”三泥”处理现状J.石油化工环境保护,200l,24(1):3538黄戊生,常文兴.从舍油污泥中回收原油J.环境保护科学,2001,21(4):78.李鹏华,李兆敏,李宾飞,等.含油污泥制成高温调剖荆资源化技术J.辽宁石油化工大学,2009,29(3):2124.魏小芳,张忠智,罗一菁,等.石油烃优势降解菌在处理含油污泥中的应用J.石油化工高等学校,2005,18(4):56.孙清,陆秀君,粱成华.土壤的石油污染研究进展J.沈阳农业大学,2002,33(5):390393.杨继生,徐辉.油泥砂处理技术研究厂J.上海化工,2008,33(5):2324.欧阳威,刘红,于勇勇,等.微生物强化处理与堆制强化处理含油污泥对比实验J.环境科学,2006,27(1):16o164.张刚,李留仁,郝瑞芬,等.舍油泥砂资源化处理方法研究及存在问题J.石油地质与工程,2008,22(1):1O4106.岳云龙,杨中喜,陶文宏,等.利用乐安油田污泥固化生产生态建材的研究J.济南大学:自然科学版,2002,16(1):6365.刘玉丽.油田舍油污泥焚烧处理技术及设备研究J.石油与天然气化工,2005,34(5):426428.(Ed.:SCW,Z)