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          含油污泥洁净接收储存泵送技术

          发布时间: 2018-07-19 15:48:57   作者:无   来源:
          石化企业在油田开采、炼制、运输、使用、贮存等过程中普遍会产生大量的含油污泥,其物理化学性质十分复杂,一般含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体、细菌、寄生虫、盐类、酸性气体、腐蚀产物以及少量机械杂质、铜、锌、铬、汞等重金属,同时还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质。
          油田的生产过程中还加入了大量的凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等药剂,极难分离和处理,导致其在处置、输送过程中机具困难。正是由于含油污泥的上述特性,国家将其列入《国家危险废物名录》HW08进行管理。本文基于对不同来源特点含油污泥的接收、输送环节所涉及的关键技术设备的介绍,并结合已经成功运行的项目经验,为含油污泥的合理化处理处置提供借鉴。
          含油污泥的来源与处理难点
          1. 原油钻井过程中产生的含油污泥
          随着高温高压深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层钻探技术的发展,常用的水基钻井液已经不能完全满足高难技术钻井的需求,油基钻井液由于其优良的抑制性及抗温性,使其在复杂钻井特别是在钻高温深井和水敏性地层中优势更明显。伴之而生的钻井废弃油基泥浆越来越多。油田钻井生产每天都要产生大量的油基钻屑,钻屑中含油量在1520%左右,每口井将产生400500吨油基泥浆。油基泥浆主要有柴油油基泥浆和白油油基泥浆两种。
          油基泥浆表现为含油量波动大,流动性变化明显;颗粒粒度分布大,有极细的、流动性好的含油污泥,也有颗粒大于40mm的岩石杂物等;部分物料粘性大,输送过程中极其容易造成设备黏粘、架桥、结拱堵塞等情况。

          2.原油开采产生含油污泥
          原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统,采油污水处理过程中产生的含油污泥与污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了成分复杂的含油污泥。
          此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点,它不仅影响外输原油质量,还会影响注水井调剖时的注水水质和导致外排污水难以达标。另外由于其产生环境条件,开采油泥还具有量大、分散、落地杂物多等特点,收集和输送有较大难度。

          3.油田集输过程产生含油污泥
          主要来源于油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂、天然气净化装置清除出来的油砂、油泥,钻井、作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥。油品储罐在储存油品时,油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部,形成罐底油泥(3)
          罐底含油污泥的一般油含量极高,但是油罐底泥中大都含有较多的油漆、铁锈、沙粒、石蜡、沥青等成分较多,罐底泥在实际产生过程中有较大的随机性,单位产生量少,产生时间无法有效规划,实际收集过程中大都采用小编织袋、标准桶、吨袋等包装物盛装,给后续的进一步收集处理处置造成困难。

          炼油厂污水处理厂产生的含油污泥
          炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等,俗称三泥,这些含油污泥组成各异,通常含油率在10%50%之间,含水率在40%90%之间。
          炼油厂污水处理厂产生的含油污泥量大且集中,含杂质少,有利于建设专门的处置设施进行处置.

          不同含油污泥的输送技术与装备

          1.杂物较多的含油污泥的输送技术与装备
          类似钻井岩屑、油井开采油泥由于其含油量、含水率波动大造成其流动性波动比较明显,随机的钻探物颗粒以及压井物颗粒较大,系统收集与输送距离也相对较长,所以适合采用撬装式或固定安装的液压驱动活塞泵进行接收与输送。
          液压驱动活塞泵具有输送压力高、适应杂物能力强以及可靠性高的优势,输送管道最高压力能达到150bar,最远输送距离可达到几千米;理论上可适应杂物的最大粒径可达到管道直径的2/3,普通150mm的输送管道最大可适应100mm的杂物尺寸,输送能力范围覆盖0~100t/h,根据实际运行情况,一般建议采用输送能力10t/h的系统能力。
          一般情况下,海上钻井平台、固定位置的终端处置场所采用固定的暂存仓+活塞泵系统比较合适,陆上油井由于其分布区域广、单个油井的产生时间相对集中可采用撬装接收泵送系统。
          图 撬装或固定式接收泵送流程图

          2.带有包装物的含油污泥的接收输送
          类似加油站油罐、炼化厂储油罐、隔油池等长时间存储含油污泥的场所,由于处置间隔时间较长,一般未能建设有专门的处理设施,在清理的时候会采用编织袋、废油桶或吨袋盛装。另一方面,危废处置转移流程较长,所以清理完成后仍将放置几周或几个月才能起运至处置场所。沾染含油污泥的包装物同样不会回收利用,同时在处置场所包装物的去除和分离是一个巨大的工作量。
          因此,采用破碎-混合-泵送系统(SMP)是一个非常理想的选择,尤其对于水泥窑协同处置或含油污泥焚烧处置的企业。SMP系统可以采用抓斗入料,也可以采用平移式提升机入料,适应最大物料的尺寸可达到1200×1200×1200mm,入料后进入防爆仓,充氮合适后进入破碎机破碎至合适粒度,破碎后的物料进入堰板卧式混合器。在大容量混合器内部进行充分搅拌混合实现均质和流态化后进入单活塞泵进行输送,如果物料流动性较差可以选择在混合器内增加废油、废乳化液等液态物料进行调质。
          单活塞泵具有强制喂料和切割功能,出口最高压力可达到150bar,可实现高浓度浆渣物的远距离的管道密闭式输送要求。整个系统配备有氧含量在线监测、惰性气体保护和消防灭火装置等确保系统安全稳定持续运行的防爆设计配套设施。

          3.量大集中且杂物较少的含油污泥的接收与输送
          对于炼油厂污水处理车间、浮选池浮渣、原油罐底泥等这种产量稳定、数量较多、杂物含量较少的物料,可以采用汽车卸料+暂存仓接收+柱塞泵输送+喷枪分散入窑的模式。具体流程:含油污泥脱水后卸入到密闭罐车内,通过罐车运输至工厂卸车至暂存仓内,暂存仓设有滑架破拱装置,可以防止油泥在料仓内架桥结拱堵塞;油泥在仓底滑架的作用下进入双轴正压给料螺旋,并输送进入液压活塞泵,通过管道除杂装置后经雾化喷枪打散后进入下一步处置流程,比如直接焚烧处置或水泥窑协同处置。
          这种模式的优势在于可以高度自动化,实现无人值守,同时处置量比较大,配备有完善的消防及除臭等配套设施,对于水泥窑协同处置或专业焚烧炉焚烧系统都有很好的配合。
          系统可实现0~400t/h内任何区段的输送能力。
          图 杂物较少的含油污泥接收处置流程

          结束语
          油田开发中由于对环保重视和监管力度不够、整顿废弃物能力不足,导致历史遗留的土壤污染问题高达14300万吨,同时,这个数字还在不断增加。这些危险废弃物一旦进入周边环境,将对土壤、水源等造成极大的污染。由于各种含油污泥的形成条件、贮存条件以及存放时间均有不同,当下的含油污泥处置具有极大的挑战性,随着国家环保政策趋紧,资金投入力度逐渐加大,各种接收、输送、处置技术开发也在不断推进。