1、熱水洗法處理油田油泥技術的研究第31卷第2期2o11年6月遼寧石油化工大學journaiofliaoningshihuaun1versityvo1.31no.2jun.2011文章編號:16726952(2011)o20014o3熱水洗法處理油田油泥技術的研究趙陽,戴躍玲,李曉鷗,李東勝,秦永航(遼寧石油化工大學石油化工學院,遼寧撫順113001)摘要:采用熱水洗法,對遼河油田油泥進行凈化處理.通過篩選,對比,確定最佳實驗助劑,分別考察了漿化液中助劑質量分數,液固比,漿化時間,溫度,攪拌速度等實驗條件對油的回收率的影響.通過實驗確定最佳操作條件,當助劑質量分數為4,清洗時間為25min,清洗溫

2、度為6o口c,液固比為4:1,攪拌速度在200r/min的情況下處理一次油泥,油的回收率可達94.29左右;漿化液可循環使用,分離出來的原油經處理后可回收利用.關鍵詞:油泥;漿化;助劑;水洗中圖分類號:tel35文獻標識碼:adoi:10.3696/j.issn.16726952.2011.02.005treatmentofoilysludgeinoilfieldwithhotwaterwashingzhaoyang,daiyueling,lixia0一ou,lidong-sheng,qinyonghang(schoolofpetrochemicaltechnology,liaoningshi

3、huauniversity.fushunliaoning113001,p.r.china)received20december2010;revised1march2011;accepted15march2011abstract:theoilsludgeofliaoheoilfieldwascleanedandtreatedbyhotwater.theoptimumreagentwasselectedbycomparison,andtheeffectofexperimentalconditions(includingtheconcentrationofreagent,massratioofliq

4、uidtosoil,stirringrate,slurrytimeandtemperature)onoilyieldwerestudied;andthebestexperimentalconditionsareobtainedasfollows:reagentconcentration4,slurrytime25min,slurrytemperature60,massratioofliquidtosoil4:1andstirringrate200r/min.undertheseconditions,oilyieldcanreach94.29aftertreatingoilsludgeonce.

5、theslurrysolutioncanberecycled;thecrudeoilseparatedcanberecycledaftertreatment.keywords:oilsludge;slurry;reagent;washing*c0rrespondingauthor:te1.:+8613898309829;email:lxo8823562163.corn隨著石油工業的迅猛發展,我國的煉油技術以及石油的年產量也在快速提高,由于石油在勘探,開采,運輸,存儲和煉制過程中,會有原油落到地面上,產生大量的含油污泥,簡稱油泥.油泥是一種組成成分及其復雜的混合物,主要含有石油,水,污泥等,根據

6、成因不同,把油泥通常分為落地油泥,油罐底泥,地面溢油,煉廠含油污泥等.目前,我國石油企業每年產生落地油泥約7×10t,其中約有1/lo進入環境,如果不對其進行有效處理,不僅會造成二次污染¨1j,而且還會對人類健康產生巨大的危害.我國已將石油污泥列入國家危險廢物目錄中,國家清潔生產促進法和固體廢物環境污染防治法也要求必須對其進行無害收稿日期:2010122o作者簡介:趙陽(1985一),男,遼寧撫順市,在讀碩士.*通訊聯系人.化處理.根據國家制定的新的排污收費標準,未經處理的含油污泥收費標準為1000元/t.因此,研發出經濟,可行,環保的處理方法,對其進行有效的處理,不僅能夠

7、回收大量的原油,創造一定的經濟利益,同時也能夠降低企業污泥處理費用,保護環境.在石油資源日益減少的情況下,油泥資源變得更加珍貴.目前國內外很多國家已經采用了一些處理技術來處理油泥,如溶劑萃取法h,生物處理法,焦化處理法,固定化處理法1o3,焚燒法n等.本文以遼河油田油泥為樣品,采用熱水洗法處理油泥,處理后能夠回收其中的原油,降低泥中的含油率,使其能夠達到環保標準.1實驗部分1.1油泥樣品本實驗選用的樣品來自遼河油田油泥.第2期趑l;f_1等.熱水洗法處理油田油泥技術的研究1.2試劑及儀器石油醚(沸點:6o90.c,分析純,天津市大茂化學試劑廠),十二烷基苯磺酸鈉(las,化學純,天津市博迪化工

8、有限公司),無水碳酸鈉(naco.,分析純,大津市光復精細化工研究所),碳酸氫鈉(nahco.,分析純,天津市大茂化學試劑廠),zy一1型助齊0(自帶0).恒溫水浴槽(遼陽市華光儀器儀表廠);d2004w型電動攪拌器(上海梅潁浦儀器儀表制造有限公司);dhg9o70a型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精密實驗設備有限公司);干燥器;zxl1型旋片真空泵(上海真空泵廠).1.3實驗方法稱取一定質量的油泥,按照一定比例的助劑以及液固比(助劑水溶液和油泥的質量比)算出助劑的質量分數及水的質量.待溫度升至指定溫度后,將助劑溶液倒入油泥中并用攪拌器進行充分攪拌.攪拌所規定的時間后,停止攪拌并保溫沉降.待其沉降分

9、層清晰后,刮出上層浮油,稱量并計算油的回收率.油的回收率一1/1x100,其中,m為刮出浮油質量;為油泥中所含原油質量2結果與討論2.1油泥樣品及成分實驗選用的是遼河油田油泥,其外觀為黑色粘稠狀,乳化嚴重,流動性差,有臭味以及原油味,說明油泥含油量相對比較大.通過多次平行實驗,測得實驗用遼河油田油泥中油的質量分數為24.12,水的質量分數為54.95,泥沙的質量分數為20.93.油泥樣品在600c條件下灼燒,灼燒后的殘渣進行x射線熒光光譜分析,其組成成分有:sio,a12o.,na2o,k2o,fe2o3,ca()等.2.2油泥助劑的選擇取油泥20g,分別以naco.,十二烷基苯磺酸鈉,nah

10、c().,實驗室自制zyl作為助劑,助劑質量分數5,以液固比(助劑水溶液與油泥質量比)為5:1,攪拌時間30min,溫度70,攪拌速度170r/min為實驗操作條件處理油泥一次,測得的油的回收率見表1.由表l可知,zy一1型自制助劑對油泥處理效果比較好,原因是加人助劑能夠降低界面的表面張力,增加水對油泥的滲透性和潤濕性,提高油,水,泥三相的分離效果,使油易于從泥土表面分離,所以采用zy一1型助劑處理油泥.表1不同助劑對油泥處理的影響2.3實驗條件對油泥分離的效果2.綜合成本考慮,選擇助劑質量分數為4.2.3.2液固比的影響助劑質量分數4,溫度70,攪拌時間30min,攪拌速度170r/min不

11、變的情況下,分別考察不同液固比對油的回收率的影響,確定其最適宜的液固比,結果如圖2所示.辭缸液固比.圖2液固比對油的回收率的影響由圖2可知,隨著液固比的增加,油的回收率在遼寧石油化工大學第31卷不斷的提高,原因是當助劑溶液不斷增加時,能夠更大程度的降低界面之問的張力,使三相之間的界面分層更明顯,但,分子運動速度加快,油和泥之問的吸附力減弱,降低界面的表面張力,由于油水的密度差,使得油滴上浮,分層更加明顯.但是當溫度高于6oic以后,油的回收率變化已經不是很明顯,綜合能耗和成本考慮,選擇實驗溫度為60.2.3.4攪拌時問的影響稱取油泥20g,助劑質量分數為4%,溫度為6o,液固比為4:1,攪拌速

12、度為170r/min,分別選擇不同的攪拌時間考察對油的回收率的影響,結果如圖4所示.摹-社缸攪拌時間/min圖4攪拌時間對油的回收率的影響由圖4可知,隨著攪拌時間的增加,油的回收率在顯著的提高,但當攪拌一定時間后,油的回收率變化不是十分的明顯,這主要是由于當攪拌時間不充分的時候,實驗助劑和油泥之間分布不均勻,作用時間不夠,回收率差;隨著時間的增加,攪拌逐漸充分,均勻,油的回收率進一步提高,綜合實驗條件和成本考慮,選擇攪拌時間為25min.2.3.5攪拌速度的影響稱取油泥20g,在助劑質量分數為4,溫度為60,液固比為4:1,攪拌時間為25min的情況下,分別考察不同的攪拌速度對油的回收率的影響

13、,結果如圖5所示.-蚌曰攪拌運度/(r.min)圖5攪拌速度對油的回收率的影響由圖5可知,隨著攪拌速度的增加,油的回收率在不斷的提高,但當攪拌速度大于200r/min后,油的回收率逐漸的降低,其原因是在攪拌速度一定的情況下,能使助劑和油泥充分作用,并使助劑均勻分配在油泥中,處理效果更好,但當攪拌速度大于一定值后,因轉速過高,三相乳化嚴重,油與水容易形成水包油型乳化液,影響油泥處理效果,因此從油的回收率和成本考慮,確定實驗攪拌速度為200r/min.2.4漿化液的循環效果在處理油泥的過程當中,由于需要漿化液的量比較大,如果不進行合理的有效回收,一是浪費水資源以及助劑,二是直接排放的漿化液對環境也

14、有污染,三是成本也有所增加.因此,為了環保以及成本考慮,也對漿化液的循環次數進行了考察,結果如圖6所示.摹-掣宜漿化液循環次數圖6漿化液循環使用次數對油的回收率的影響(下轉第44頁)44遼寧石油化工大學第31卷參考文獻1paulikuosmanen,jaakkoastola.sotmorphologicalfilteringl,j.journalofmathematicalimagingandvision,1995(5):231262.23louverdisg,andreadisi.softmorphologicalfilteringusingafuzzymodelanditsapplicat

15、iontocolourimageprocessing口.patternana1.applic.,2003(6):257268.3鄭玉燕,何建農.軟形態學的多結構加權均值形態濾波算法ej.華僑大學,2008,29(4):535538.43顏七笙,王士同.基于sot形態學的椒鹽噪聲濾波器j.微計算機信息,2005,21(113):9697.i-5王慧鋒,戰桂禮,羅曉明.基于數學形態學的邊緣檢測算法研究及應用j.計算機工程與應用,2009,45(9):223226.61徐國保,王驥,趙桂艷,等.基于數學形態學的自適應邊緣檢測新算法lj.計算機應用,2009,29(4):997999.et黃鳳崗,楊國

16、,宋克歐.柔性(soft)形態學在圖象邊緣檢測中的應用i-j.中國圖像圖形,2000,5(4):284287.8夏平,劉馨瓊,向學軍,等.基于形態學多結構基元的含噪圖像邊緣檢測j.計算機仿真,2010,27(7):206209.9徐超,葉正麟.基于柔性形態學的梯度邊緣檢測算法j.計算機工程與應用,2007,43(26):384o.1o李麗君.結合空間信息的模糊c均值聚類的圖像分割算法lj.遼寧石油化工大學,2010,30(4):5153.(ed.:zw,z)(上接第16頁)由圖6可知,漿化液在循環使用三次后油的回收率下降幅度比較小,維持在92%以上,循環效果比較好,因此漿化液可以回收使用.2.

17、5回收油品的性質處理后分離出來的油在實驗室干燥皿中穩定7d,靜止后的油樣在室溫下呈黑褐色,粘稠狀,隨溫度的升高而逐漸軟化,在55后呈流動狀態.經測試,油品中水的質量分數為1.2,機械雜質的質量分數為1.8.3結束語(1)在油泥處理過程中,采用熱水洗法對油泥進1e234e567891o11行分離,分別考察了不同助劑對油的回收率的影響,得到zy一1型自制助劑對油泥處理效果最好.(2)分別考察了助劑質量分數,溫度,液固比,漿化時間,攪拌速度等因素對油泥處理效果的影響,綜合成本及油的回收率的考慮,確定了熱水洗法處理油泥的最適宜實驗條件是:采用zy一1型自制助劑,助劑質量分數4,溫度60,液固比是4:l

18、,漿化時間25min,攪拌速度200r/min.在上述實驗條件下,處理油的回收率基本在94.29左右.處理后的油品中水的質量分數為1.2,機械雜質的質量分數為1.8.參考文獻楊懷杰.油田油泥油砂防治技術研究j.石油化工環境保護,2004,27(4):5457劉惠卿,盤英,李玉嫦.”三泥”處理現狀j.石油化工環境保護,200l,24(1):3538黃戊生,常文興.從舍油污泥中回收原油j.環境保護科學,2001,21(4):78.李鵬華,李兆敏,李賓飛,等.含油污泥制成高溫調剖荊資源化技術j.遼寧石油化工大學,2009,29(3):2124.魏小芳,張忠智,羅一菁,等.石油烴優勢降解菌在處理含油污泥中的應用j.石油化工高等學校,2005,18(4):56.孫清,陸秀君,粱成華.土壤的石油污染研究進展j.沈陽農業大學,2002,33(5):3