葫芦岛地区炼油企业清罐油泥无害化处置工艺探讨

2023-02-19

含油污泥主要是指由于各种原因造成的原油与泥土形成的含油污泥, 以及油田正常生产中系统带出的含油泥沙, 是一种富含矿物油的固体废物, 主要成分是原油、泥和水。固体颗粒尺寸可从不足微米到几英寸, 大多数在1至100微米之间, 油的组成取决于原油种类、炼油厂结构与操作条件, 污泥的组成可能随时间变化而变化通常该类污泥中含有一定浓度的原油 (5%~80%) 、重金属离子 (如铁、铜、镍等) 与无机盐类 (5%~20%) 化合物等。这些油泥中一般含有苯系物、酚类、慈类等物质, 并伴随恶臭和毒性, 若直接和自然环境接触, 会使土地毒化、酸化或碱化, 导致土壤及土质结构的改变, 妨碍植物根系生长并会对水体和植被造成较大污染, 同时也意味着石油资源的浪费。油泥主要产生于油田和炼油厂。按其来源主要分为三种, 油田开采生产和作业施工中形成的落地油泥、各种储罐在自然沉降中产生的罐底泥、石油炼制中产生的三泥即隔油池底泥、浮选浮渣和剩余活性污泥。含油固体废弃物已经被国家环境保护部列入“危险废物名录 (废物类别为HW08) ”, 遵照国家有关法律、法规和政策的要求, 对石油生产中排放的含油固体废弃物进行符合环保要求的无害化处理, 消除由此产生的环境隐患, 有较好的社会和环境效益。因此, 无论是从环境保护还是从回收能源的角度考虑, 对含油污泥进行无害化处理都是具有重要的意义。

1 油泥成份分析

罐底油泥是由油品在生产储运过程中沉积物不断在罐底累积而成, 这些沉积物不但会影响油罐的储运能力及油品的质量还会对罐体产生腐蚀进而影响到油罐的安全运行。油罐底泥与其它油泥相比较具有烃类含量高的特点且组成变化范围较大, 平均约含25%的水和5%的无机沉淀物如泥沙等, 剩余的70%为碳氢化合物, 其中沥青质占7.8%, 石蜡占6%, 污泥灰份含量为4.8%;油泥中同时含有多种重金属离子和有毒有害的有机物。

葫芦岛地区炼油企业目前具备约700万吨的原油加工能力, 拥有多座大型的储油罐, 每年在生产检修等过程中清扫排放出几千吨罐底油泥。这些油泥主要为半液态或粘稠态膏状混合物质, 其中含油量高达75%~85%, 含水量10%~20%。

2 处理工艺

经过多年的实践采取洗涤回收油法是一种既经济又能够有效地从废弃油泥中提取原油的油泥无害化处理工艺。该工艺主要利用加热油泥中投放洗涤药剂使油和固体颗粒分层, 再通过物理方法加以分离, 实现油的回收并使固体废弃物形成具有完整结构的坚硬块状物质以增加可控性最终完成无害化处理。

2.1 油、泥分离工艺简介

油、泥分离工序可分为加温沉降、脱水处理、过滤分离三个工序, 简要流程如下:将清出的罐底油泥放入特制的沉降池中, 通过沉降池中的导热管对油泥进行间接加热 (温度控制在70℃~80℃左右) , 受热后的污泥将产生油水与沉积底泥分层现象;利用专用设备将分离出来的油水混合物排入脱水器中, 在脱水器中利用导热油炉提供的热量对油水混合物进行加热的同时加入适当的化学药剂后, 启动搅拌器, 通过与药剂的充分混合后, 停止搅拌, 完成破乳达到油水分离目的;在重力的作用下形成的油层送到板框压滤工序进行过滤, 除去油中含有的固体物质, 进而完成油、泥分离过程。

2.2 含油水及剩余油泥处理

脱水过程中产生的含有污水排入经过防渗处理的蓄水池中, 油水经过沉淀后通过专用撇油设备将表层含油水被循环送到脱水处理工序进行再处理;沉降和压滤产生的剩余油泥可采用人工或机械方式装入滤袋中 (剩余油泥温度应大于40℃) 被送到压榨工序, 利用压榨机将油泥中残存的油水混合物从底部压出, 重新进入脱水工序进一步处理。上述过程中产生的剩余污水和泥饼可作为建筑材料 (制砖) 或燃料 (型煤) 生产用辅助材料。

2.3 油泥处置程度及经济效益分析

对葫芦岛地区采用该工艺处置清罐油泥的企业调查可知, 处理后的油泥中含油量约为全部含油量的2%左右, 分离出的水中含油1%左右, 整个工艺油回收率可达96.5%以上。在葫芦岛本地生产正常时, 每吨油泥 (按照含油量80%计算) 处理成本 (水耗、电耗、蒸汽消耗、药剂使用费及人工费) 较低仅约为100元。因此采取该工艺处置清罐油泥具有较好的经济效益。

3 存在的问题及完善措施

3.1 存在问题

实践中发现本工艺处置清罐油泥具有操做简单、危险性低、投资小、回收率较高等特点, 但也存在下述问题: (1) 油泥作为危险废物安全处置的关键是最终的无害化其次是资源化, 经过洗涤回收油法处理的油泥其泥渣中有机质 (尤其是高熔点蜡质) 残留量仍高达20%左右, 如果对泥渣采取简单填埋, 其中的毒害性有机物、重金属等会渗入地下水或挥发到空气中, 造成二次污染。目前最好的处理途径是将其作为制砖用辅料生产建筑材料或利用其中部分含油的特点作为型煤生产的添加材料, 但国家目前尚未出台型煤等相关产品的质量标准, 处置后的泥渣加入其中是否能够满足产品质量标准, 尤其是加工或使用过程中是否会对环境产生二次污染尚不能确定。 (2) 油泥回收油后剩余的油渣和脱出水中还含有部分的油故该物质是否为危险废物, 可否直接转移到下一部门作为生产辅料, 目前尚无定论。因此造成企业采用洗涤回收油法处置油泥后的剩余物质再处置存在诸多的管理盲点。 (3) 洗涤回收油法与萃取分离法、生物降解技术等相比还存在处理规模小、处理品种较为单一、处理程度较浅、难以一次性完全处置等不足。

3.2 发展方向及完善措施

从实践中看, 洗涤回收油法处置清罐油泥比较适合我国国情, 在国内应具有较好的发展前景。在现阶段加强该工艺对油泥中油的回收率是关键, 真正做到危废产品的“吃干、榨净”最终做到安全处置。要达到上述目的应从以下几个方面完善: (1) 进一步开发新型药剂保证破乳更加完全更加快速。 (2) 采用先进的机械设备, 尤其是过滤和压榨工序, 提高油泥处理能力和深度。 (3) 建设油泥处置和型煤 (或建材) 生产联合企业, 不但可有效利用泥渣 (油水) 还能减少危废的运转次数, 降低管理成本达到最终完全处置目的。

4 结语

清罐油泥的安全处置是石化企业走可持续发展的必要条件, 随着我国石油化工行业的不断发展, 特别是葫芦岛地区作为辽宁省重要石油化工基地新建千万吨炼油企业的投产和原有石化企业的生产规模扩大对清罐油泥有效、合理处置的要求越来越高, 实践表明洗涤回收油法处置清罐油泥具有广阔的发展空间, 合理的利用该工艺能够有效地安全处置清罐油泥, 因此具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。

摘要：阐述了石化企业在石油加工、储存过程中产生的清罐油泥基本情况及其无害化处置在环境保护中的应用;论述了洗涤回收油法作为一种有效的无害化处置工艺的可行性及存在的主要问题、发展方向。

关键词：清罐油泥,无害化处置,洗涤回收油,环境保护