24第19卷第6期石油規(guī)劃設(shè)計(jì)2008年11月王萬?！ざ判l(wèi)東何銀花劉穎劉鵬中國石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院王萬福等.含油污泥熱解處理與利用研究.石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2008,19(6):24~27摘要污泥處理是油田污水處理系統(tǒng)不可缺少的重要工藝環(huán)節(jié)。分析了溶劑萃取、熱化學(xué)洗油、熱解等6種污泥資源化技術(shù)的利用程度、二次污染物和適用范圍及特點(diǎn),指出熱解處理是值得推廣的技術(shù)。通過含油污泥熱解處理室內(nèi)實(shí)驗(yàn),測定了回收油氣組成、熱解殘?jiān)剂亢虯LO3含量;對(duì)熱解殘?jiān)鼮r青的吸附性能和再生處理的絮凝性能進(jìn)行了測試分析;開展了水平回轉(zhuǎn)爐用于含油污泥熱解處理的現(xiàn)場中試評(píng)價(jià)。結(jié)聚表明,含油污泥熱解處理具有較好的油氣回收和殘?jiān)偕脙r(jià)值關(guān)鍵詞固體廢物含油污泥資源化熱解油氣回收率廢渣再生利用零排放油田污水處理的實(shí)質(zhì)就是將污水中的油和懸浮收油氣、燃燒利用熱值、用于油田開發(fā)調(diào)剖等方法。固體粒子分離出來,分離出來的濃縮體則形成污泥。6種主要含油污泥資源化處理技術(shù)方法的對(duì)比分析污水處理實(shí)際上就是一個(gè)不斷產(chǎn)生、不斷分離和不結(jié)果,見表1。斷處理污泥的過程,污泥的處理是油田污水處理系對(duì)比分析結(jié)果表明,溶劑萃取與熱化學(xué)洗油存統(tǒng)不可缺少的重要工藝環(huán)節(jié)。隨著國家環(huán)保法規(guī)標(biāo)在大量的二次污染物,不能實(shí)現(xiàn)含油污泥最終處理,準(zhǔn)的提高及環(huán)保執(zhí)法力度的不斷加大,含油污泥的其應(yīng)用將受到限制;焦化處理與作油田調(diào)剖劑工藝污染控制與資源化利用,已成為石油行業(yè)的重大課題。成熟,無二次污染物,可實(shí)現(xiàn)含油污泥完全最終處隨著天然資源的短缺和固體廢物排量的激增,理,但應(yīng)用有限;焚燒利用熱值與熱解處理需要二許多國家把固體廢物作為“資源”積極開展綜合利次處理的污染物少,基本可實(shí)現(xiàn)完全最終處理,適用口。由于油田煉化集輸處理過程產(chǎn)生的罐底泥、宜規(guī)模處理,具有研究與推廣應(yīng)用價(jià)值。其中,熱浮渣、廢白土和落地原油等含油污泥的石油類物質(zhì)解較焚燒有較好的直接經(jīng)濟(jì)效益,將具有更好的市含量高(千重油含量一般在10%以上,多數(shù)可達(dá)場優(yōu)勢。20%~30%),同時(shí)還含有較多的金屬與黏土無機(jī)礦物,因此具有非常重要的油氣回收和金屬礦物質(zhì)再2含油污泥熱解處理與利用評(píng)價(jià)研生利用價(jià)值,污泥資源化利用將是其今后最終處置究進(jìn)長的根本方式(含油污泥資源化處理方瀆為加強(qiáng)油田含油污泥的治理,于2003年中國石油勘探與生產(chǎn)分公司立項(xiàng)開展了“含油污泥處理工國內(nèi)外含油污泥資源化處理研究采用了多種技藝技術(shù)”研究。近年來,項(xiàng)目組通過調(diào)研比選和實(shí)術(shù)方法,如熱化學(xué)洗油、溶劑萃取回收油、熱解回驗(yàn)研究,提出了脫水污泥“熱解回收油氣一殘?jiān)钔跞f福,男,1966年生,高級(jí)工程師。1991年畢業(yè)于西南石油大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),現(xiàn)任中國石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院環(huán)保技術(shù)研究所副所長一直從事油田及煉化污水污泥處理技術(shù)方法、工藝與配套設(shè)備的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作。通信地址:北京市海淀區(qū)志新西路8號(hào),10008第19卷第6期石油規(guī)劃設(shè)計(jì)表16種含油污泥資源化處理技術(shù)方法的對(duì)比分析處理方法資源化二次污染物設(shè)施行直接適用范圍與特點(diǎn)處理程度工藝投資經(jīng)濟(jì)效益溶劑萃取回收油較徹底剩余污泥量大較復(fù)雜不夠成熟較高般適宜深度回收油熱化學(xué)洗油回收油不徹底剩余污水污泥量大簡單成熟較低較好適宜簡單回收油焦化處理全部處理較復(fù)雜成熟較低較好適宜最終處理但用量有限作油田調(diào)剖劑全部處理簡單成熟較低費(fèi)用投人適宜最終處理但用量有限焚燒利用熱值有機(jī)物全部處灰渣煙氣少較復(fù)雜較成熟較高費(fèi)用投入適宜最終處理污泥含水要低理回收熱能熱解處理有機(jī)物全部處灰渣少,且可再生利用較復(fù)雜不夠成熟較高較好適宜最終處理脫水泥餅即可理回收油氣用”的資源化處理技術(shù)新思路,并利用“水平回轉(zhuǎn)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,3種樣品均具有較好油氣產(chǎn)收率,其熱解爐”設(shè)備進(jìn)行了回收輕烴和不凝氣的現(xiàn)場中試中w-1的產(chǎn)油率高達(dá)34.2%,熱解回收油的價(jià)值評(píng)價(jià)。突出;在熱解過程中,樣品除本身含水外,也產(chǎn)生目前,為有利于熱解技術(shù)的深入研究、樣品的一定的合成水;殘?jiān)具_(dá)到不含油。室內(nèi)評(píng)價(jià),以及為工業(yè)化應(yīng)用裝置和工程設(shè)計(jì)提供32餾分組成分析全面可靠的設(shè)計(jì)參數(shù),項(xiàng)目組研究建立了含油污泥3.21熱解氣組成分析熱解室內(nèi)評(píng)價(jià)的技術(shù)體系。編制形成了《含油污泥2種油田污水處理污泥熱解氣的組成分析數(shù)據(jù)熱解室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)操作手冊》,其涉及實(shí)驗(yàn)物料物性見表3。分析結(jié)果表明,樣品來源不同,其組成有分析評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)物料熱解產(chǎn)物(油、氣、水和殘?jiān)?較大差異。其中ytws-1的C1~C烴類組分高達(dá)90%,產(chǎn)生量評(píng)價(jià)、熱解油組成及物性分析評(píng)價(jià)、熱解氣甲烷含量為42.13%;ytws-2的烴類組分為51.9%,組成分析及利用性能評(píng)價(jià)、熱解殘?jiān)M成分析、利甲烷含量也較低,其中惰性氣體氮?dú)夂投趸己眯阅茉u(píng)價(jià)、再生處理工藝條件優(yōu)化研究,以及熱量較高。解水水質(zhì)分析與處理工藝條件優(yōu)化研究等多方面內(nèi)3.2.2熱解油組成分析容,共40余個(gè)測試項(xiàng)目。開發(fā)建立了一個(gè)功能較為熱解油全烴氣相色譜和簇組分棒薄層分析數(shù)完善,并能較好地對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測與控制據(jù)見表4。全烴氣相色譜分析數(shù)據(jù)表明,熱解油中的熱解處理室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。已開展了十多樣次的油汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)組分含量較高,直接蒸餾田煉化污水處理污泥和潤滑油精制廢白土等熱解處即可得到高收率的汽油、煤油和柴油;棒薄層分析理回收油氣的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,熱解油中的烴類含量可達(dá)85%以上。這3污泥熟解回收油氣童內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)票表明熱解油具有非常好的油品產(chǎn)收率,但也含有一定數(shù)量的非烴與瀝青質(zhì),仍需進(jìn)一步精制處理方可熱解又叫干餾、熱分解或炭化,是比較成熟的使用。化工工藝過程。含油污泥熱解技術(shù)是在隔氧高溫下表2窒內(nèi)熱解實(shí)驗(yàn)油氣水產(chǎn)率及殘?jiān)土繑?shù)據(jù)將蒸餾和熱分解溶為一體,將污泥轉(zhuǎn)變成3種相態(tài)產(chǎn)油率產(chǎn)氣量/產(chǎn)水率/殘?jiān)土课镔|(zhì)。氣相為甲烷、二氧化碳等;液相以常溫燃油(m3t2)水為主;固相為無機(jī)礦物質(zhì)與殘?zhí)?。其顯著特點(diǎn)是有利于污泥中能源物質(zhì)的回收利用和無機(jī)礦物的再ytws-2生利用。31熱解油氣水產(chǎn)生量與殘?jiān)土勘?熱解氣組成分析數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)樣品為遼河署四聯(lián)脫水污泥(yw-1)、新疆六九區(qū)清罐堆存自然干化污泥(y-1)和新疆試樣Cy CyCcC及以烴類上烴類/累計(jì)81站脫水污泥(yws-2)。根據(jù)樣品高溫作用的揮發(fā)%%%特征,熱解實(shí)驗(yàn)溫度為600℃,反應(yīng)時(shí)間3h。室內(nèi)mw-142.1323471456652.421291022927熱解實(shí)驗(yàn)油氣水產(chǎn)率及殘?jiān)土繑?shù)據(jù)見表2。實(shí)22181420943515910.62340826王萬福等:含油污泥熱解處理與利用研究2008年11月表4熱解油的組成分析數(shù)據(jù)C汽油/C-C煤油/C6~C:;柴油yews.15.6640.7644742559335078.850.154污泥熱解回收現(xiàn)場中試mg/g和387mg/g,相當(dāng)于活性白土與活性炭飽和吸附量的80%~90%,對(duì)瀝青質(zhì)具有較好的吸附4.1中試裝置及物料作用,有利用價(jià)值。試驗(yàn)地點(diǎn)在新疆烏爾禾油砂試驗(yàn)現(xiàn)場,裝置處5.2熱解殘?jiān)剂繙y試分析理油砂能力為20d,試驗(yàn)主體設(shè)備為水平回轉(zhuǎn)爐,熱解殘?jiān)鼮楹谏垠w,含炭顯著。對(duì)3種殘?jiān)钥剡B續(xù)運(yùn)行。分別進(jìn)行髙溫灼燒脫碳,脫碳的損失量分別為中試物料共5種。分別取自新疆油田分公司六62%,266%和93%。這表明,熱解殘?jiān)苛扛?有較好灼燒脫碳回收能源利用價(jià)值。同時(shí),對(duì)脫碳九區(qū)(稠油)清罐堆存的千化罐底泥和81站污水深殘?jiān)臑r青飽和吸附量的測定表明,基本與脫碳前度處理的脫水堆存干化污泥,以及克拉瑪依石化分相當(dāng),脫碳后仍有作為吸附劑的利用價(jià)值。公司潤滑油精制的廢白土、污水處理離心脫水污泥53熱解殘?jiān)麬LO3含量及再生絮凝作用效果測試(濕污泥,含水率在60%以上)及其堆存干化污泥。分析42中試結(jié)果采用氟鹽取代EDTA容量法分別對(duì)2個(gè)污水處對(duì)5種中試評(píng)價(jià)樣品現(xiàn)場熱解處理的產(chǎn)油、氣、理污泥樣品的熱解殘?jiān)蠥LO3含量進(jìn)行測定,結(jié)果水率進(jìn)行了現(xiàn)場測試,結(jié)果見表5。表5中的實(shí)驗(yàn)殘?jiān)蠥lO3含量分別為21%和26%,商品聚合鋁數(shù)據(jù)表明,5種中試樣品均具有較好的油、氣產(chǎn)收標(biāo)準(zhǔn)ALO含量為30%,有很好的鋁鹽回收利用價(jià)值率,產(chǎn)氣率略高于室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果,產(chǎn)油率為室內(nèi)的對(duì)ytw-1樣品熱解殘?jiān)M(jìn)行酸溶初步再生處理814%-95.8%,平均值為866%;現(xiàn)場試驗(yàn)裝置設(shè)后,其對(duì)高含油(2000300mgL)高乳化難處理備可行。在現(xiàn)場熱解過程中,5種中試樣品的合成的稠油污水有很好的絮凝作用。初步定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果水高于室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果,比室內(nèi)的產(chǎn)水率高出3%~表明,當(dāng)加入量為500ngL時(shí),其絮凝沉降分離效6%,這可能是中試設(shè)備密閉達(dá)不到室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的果顯著。沉降后水質(zhì)清澈透明,水中油含量和懸浮密閉效果有關(guān)。固體含量可達(dá)到10mgL以下(在相同處理效果時(shí),表5熱解中試評(píng)價(jià)油氣水產(chǎn)率數(shù)據(jù)商用聚鐵或聚鋁的加量分別為400mg/L和產(chǎn)油率產(chǎn)氣量/產(chǎn)水率200mg/L)。由此證明,污水處理污泥熱解殘?jiān)哂?m3t)再生循環(huán)利用的價(jià)值,可實(shí)現(xiàn)污水處理污泥“零排六九區(qū)罐底污泥放81站脫水污泥75克石化廢白土克石化濕污泥6鮚袁語克石化干化污泥通過對(duì)含油污泥室內(nèi)熱解實(shí)驗(yàn)研究與現(xiàn)場中試5污泥熱解殘?jiān)脙r(jià)值初步評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,含油污泥熱解處理具有較好的油氣回收和殘?jiān)脙r(jià)值;可實(shí)現(xiàn)污泥“零排放”,具有51殘?jiān)奈叫阅軠y試分析顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。參考化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HcT2569-94《活性白土》是污泥熱解的產(chǎn)油率一般可達(dá)10%以上,高評(píng)定操作方法,對(duì)油田2種污水處理和1種集輸沉的可達(dá)30%以上,回收油率高,熱解油的品質(zhì)較好罐干化污泥樣品熱解殘?jiān)M(jìn)行吸附瀝青的飽和吸附同時(shí)也產(chǎn)生一定的不凝烴類氣體。量測定。結(jié)果是3種殘?jiān)娘柡臀搅繛?4lmgg、二是熱解殘?jiān)鼘?duì)油品中的瀝青具有較好的吸附第19卷第6期石油規(guī)劃設(shè)計(jì)脫色作用,可用于油品精制。熱解殘?jiān)苛扛?重要的支持作用可進(jìn)行髙溫灼燒脫碳回收能源,脫碳?xì)堅(jiān)奈叫阅芘c脫碳前相當(dāng),仍可作為油品精制脫膠吸附利用。參考文獻(xiàn)熱解殘?jiān)腁lO3含量高達(dá)20%以上,有較高的鋁含[1]吳芳云等.石油環(huán)境工程.北京:石油工業(yè)出版社量,經(jīng)酸溶初步再生處理,對(duì)污水有較好的絮凝作2002用,具有再生循環(huán)利用價(jià)值,可實(shí)現(xiàn)污水處理污泥2]翟云波等.城市污水處理廠污泥資源化利用途徑探“零排放”。討.工業(yè)水處理,2004,24(2)8-11三是水平回轉(zhuǎn)熱解爐可用于含油污泥熱解處理[3]王群,鄒鵬.污水污泥的熱解處理.再生資源研究,2004(4):28-41收油氣資源。熱解處理是具有較好市場前景的含[4]韓懷強(qiáng),蔣挺大.粉煤灰利用技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)油污泥最終處理技術(shù),其配套工藝技術(shù)與裝置應(yīng)進(jìn)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心,2001行深入研究。四是開發(fā)建立的室內(nèi)熱解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)測試收稿日期:2008-05-23技術(shù)體系對(duì)熱解技術(shù)的深入研究與工業(yè)化應(yīng)用具有編輯:馬三佳(上接第9頁)32.2合理改革和精簡現(xiàn)有的管理機(jī)構(gòu)批煉油行業(yè)的學(xué)科帶頭人、經(jīng)營管理人才、石油專合理改革和精簡現(xiàn)有的管理機(jī)構(gòu),壓縮管理層家和技術(shù)人員,提高我國煉油企業(yè)的人員素質(zhì),建次,做到責(zé)權(quán)明確,層次分明;加強(qiáng)績效考核,提設(shè)一支強(qiáng)有力的生產(chǎn)經(jīng)營隊(duì)伍。髙煉油企業(yè)經(jīng)營管理水平,努力縮小與國際先進(jìn)煉3.3.3抓緊推行健康、安全、環(huán)保體系油企業(yè)在國際競爭能力上的差距。我國煉油企業(yè)應(yīng)抓緊推行健康、安全、環(huán)保體323大力推進(jìn)和提倡清潔生產(chǎn)系,從源頭上消除安全隱患,從制度上落實(shí)安全管大力推進(jìn)和提倡清潔生產(chǎn),改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提理,追求環(huán)境保護(hù)與生產(chǎn)建設(shè)同步發(fā)展;努力體現(xiàn)高加氫處理能力在裝置加工總量中的比重,努力為以人為本的管理實(shí)質(zhì),降低事故的發(fā)生率,改善職社會(huì)多生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的清潔燃料;加強(qiáng)對(duì)原油中硫含量工的工作和生活條件;強(qiáng)化環(huán)境保護(hù),生產(chǎn)環(huán)境友的全過程控制,采取有效措施將其回收,樹立保護(hù)好型產(chǎn)品環(huán)境、愛護(hù)環(huán)境的良好形象。324大力提高管理信息化和自動(dòng)化水平參考文獻(xiàn)按照統(tǒng)一、成熟、實(shí)用、兼容和高效的信息化[1]傅琦.中國石油加工業(yè)競爭力評(píng)價(jià)與分析.北京建設(shè)方針,加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施和綜合應(yīng)用系統(tǒng)的建中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007,125-128設(shè),完善信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系,加快企業(yè)信[2胡大力企業(yè)競爭力論北京:經(jīng)濟(jì)管理出版社息化工作隊(duì)伍建設(shè);大力推進(jìn)DCS集散控制、APS[3]楊嶸.中國石油產(chǎn)業(yè)競爭力的國際比較經(jīng)濟(jì)評(píng)先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)、MES生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)和ERP一體論,2004,1:54~57化管理等技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,提高我國主要企業(yè)的[4]戴林.我國煉油及石化行業(yè)競爭力若干影響因素信息化水平。分析.國際石油經(jīng)濟(jì),2002,10(5):24~2533提高可持續(xù)性發(fā)展能力[5]劉延偉.我國煉油企業(yè)競爭力分析.化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)33.1將科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新放在首要位置2003,21(9)加快技術(shù)創(chuàng)新,提高煉油裝置的科技含量,降[6康燦華胡曉軍中國石油石化工業(yè)的競爭力分析及其提升對(duì)策.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(5):171低生產(chǎn)成本。面對(duì)成本和環(huán)保的雙重壓力,我國煉[7]荀常柱,倫昕義國內(nèi)外大型石油公司競爭力比較油企業(yè)要將科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新放在首要位置化工技術(shù)經(jīng)濟(jì),2004,22(4):2-3快核心技術(shù)開發(fā)。332建設(shè)一支強(qiáng)有力的生產(chǎn)經(jīng)營隊(duì)伍收稿日期:2008-04-15我國煉油企業(yè)要加強(qiáng)人力資源的開發(fā)和人才的編輯:馬三佳培養(yǎng)。通過人才培訓(xùn)、改革激勵(lì)機(jī)制等手段培養(yǎng)