罐底油泥中原油回收的工艺技术研究

论文摘要

原油生产,炼制,运输过程中会产生大量的含油污泥,这些含油污泥充分乳化而难以自然沉降,如不加以处理而直接堆放,不仅会造成环境污染,也是对污泥中所含原油的一种浪费。本研究针对含油污泥中危害严重,含油量大,回收价值高,且难以处理的罐底油泥,采用冻融法和热化学清洗法对其进行处理,既可解决罐底油泥的环境污染问题,又可回收石油资源,因此有着重要的研究价值。研究认为在两个系统运行涉及到的众多因素中,冻融法的关键是冰体生长条件的控制,热化学清洗法的关键是药剂的筛选和使用。（1）选用采自辽河油田的罐底油泥为研究对象,运用热重,热值分析,光谱分析等多种手段,分析得到样品含水50.62%,含油39.3%,含泥沙9.98%,土壤残油率22.7%。主要油分为沸点在300-400℃间的烃类,油泥热值为15347.2 kJ/kg。（2）在不使用药剂的情况下,确定冻融法最佳工艺条件为:调节样品含水率至70%,冷冻温度为-16±0.5℃,冷冻时间为8h,融解温度20-25℃。在此条件下,土壤残油率降至2.6%,二级冻融后,土壤残油率降至0.5%;热化学清洗法最佳工艺条件为:调节样品含水率至65%,清洗温度60℃,清洗时间30min,搅拌器转速200 r/min。此时,土壤残油率降至4.4%。（3）热化学清洗法在最佳工艺条件下,对清洗药剂筛选复配的研究表明,当选定清洗剂的理想配方为LAS:Na2CO3=1:2（质量比）时,样品残油率降为1.7%,二级清洗后降至0.19%,可直接作为农用污泥排放。回收原油热值达到39186.3KJ/kg,接近原油平均热值41868.5 kJ/kg。（4）通过测定Zeta电位值和COD值,为冻融法融水筛选得到高效无机絮凝剂PFS和有机高分子絮凝剂CPAM分别可使融水COD从455 mg/L降至201 mg/L和211 mg/L。两者组合使用,有效降低融水COD至177 mg/L;为热化学清洗法筛选得到高效无机絮凝剂PAC和有机高分子絮凝剂CPAM分别可使清洗液COD从降至167 mg/L和208mg/L。两者组合使用,有效降低融水COD至149mg/L。（5）构建冻融技术处理罐底油泥工艺流程。设计一种新型悬浮式连续冷冻/融化罐底油泥处理工艺装置,该装置具有操作简便,处理效率高,节省资源等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 石油污泥概述
• 1.1.1 含油污泥的定义
• 1.1.2 含油污泥的来源及分类
• 1.1.3 含油污泥的性质
• 1.1.4 罐底油泥的产生与特性
• 1.1.5 罐底油泥的危害
• 1.1.6 相关法律法规
• 1.2 石油污泥处理技术的发展现状及评述
• 1.2.1 高温氧化法类
• 1.2.2 物理化学法类
• 1.2.3 生物处理法
• 1.2.4 其他处理及再利用方法
• 1.2.5 泥渣的最终处置
• 1.2.6 对各处理方法的比较，评价
• 1.2.7 技术发展趋势
• 1.3 含油污泥处理药剂
• 1.3.1 筛选，复配原则
• 1.3.2 阴离子表面活性剂
• 1.3.3 非离子表面活性剂
• 1.3.4 碱性无机盐
• 1.4 水处理单元絮凝剂
• 1.4.1 絮凝机理
• 1.4.2 关于Zeta电位
• 1.4.3 无机絮凝剂
• 1.4.4 有机高分子絮凝剂
• 1.5 本章小结
• 2 研究目的和内容
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 3 实验材料及样品分析
• 3.1 实验药剂，仪器及装置
• 3.1.1 实验药剂
• 3.1.2 实验仪器及装置
• 3.2 样品分析
• 3.2.1 分析项目
• 3.2.2 分析方法
• 3.3 分析结果
• 3.3.1 罐底油泥组成
• 3.3.2 灼烧减重实验
• 3.3.3 罐底油泥及回收原油热值分析
• 3.3.4 紫外-可见光光谱分析
• 3.3.5 X射线荧光光谱分析
• 3.3.6 原子吸收分析
• 3.3.7 离子色谱分析
• 3.3.8 Zeta电位分析
• 3.4 本章小结
• 4 冻融法初始工艺条件的确定
• 4.1 冻融法处理罐底油泥分预备实验
• 4.2 纯水冷冻油泥
• 4.2.1 冷冻温度对土壤中残油率的影响
• 4.2.2 冷冻时间对土壤中残油率的影响
• 4.2.3 油泥含水量对土壤中残油率的影响
• 4.2.4 融解温度对土壤中残油率的影响
• 4.2.5 模拟冻融二级处理
• 4.3 冻融法回收石油品质
• 4.4 本章小结
• 5 热化学清洗法初始工艺条件的确定
• 5.1 热化学清洗系统简介
• 5.2 纯水洗涤油泥
• 5.2.1 洗涤温度对土壤中残油率的影响
• 5.2.2 清洗时间对土壤中残油率的影响
• 5.2.3 搅拌器转速对土壤中残油率的影响
• 5.2.4 罐底油泥含水率对土壤中残油率的影响
• 5.3 本章小结
• 6 热化学清洗法药剂的筛选，复配
• 6.1 热化学清洗法的药剂筛选
• 6.2 热化学清洗法的药剂复配
• 6.3 模拟热化学二级清洗
• 6.4 热化学清洗法回收石油品质
• 6.5 本章小结
• 7 对冻融法融水，热化学清洗液的絮凝研究
• 7.1 冻融法融水的絮凝实验
• 7.1.1 无机絮凝剂对融水Zeta电位，COD去除效率的影响
• 7.1.2 有机絮凝剂对融水Zeta电位，COD去除效率的影响
• 7.2 热化学清洗发清洗液的絮凝实验
• 7.2.1 无机絮凝剂对清洗液Zeta电位，COD去除效率的影响
• 7.2.2 有机絮凝剂对清洗液Zeta电位，COD去除效率的影响
• 7.3 絮凝剂复配实验
• 7.3.1 絮凝剂复配处理冻融法融水
• 7.3.2 絮凝剂复配处理热化学清洗液
• 7.4 本章小结
• 8 冻融法工艺构筑
• 8.1 工艺构筑
• 8.2 适用环境
• 8.3 待改进环节
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢