蘇北油田含油污泥處理技術研究與應用

文 _ 蒙美進 李慧 華東石油局試采大隊

蘇北油田含油污泥處理技術研究與應用

文 _ 蒙美進 李慧 華東石油局試采大隊

含油污泥是油田開發生產的主要污染源之一，也是影響油田環境一大難題。其中主要包括含油污水處理后的含油污泥、油田生產聯合站原油儲罐的清罐含油污泥及油田生產作業產生的含油固體廢物。其中含油苯系物、酚類、蒽等毒性物質，具有惡臭氣味，同時含有一定量的原油，如直接外排，有毒物質會污染水、土壤和空氣，惡化生態環境。

根據《國家危險廢物名錄》規定，含油污泥屬于危險廢物（編號HW08）。因此尋找一種經濟有效地油田含油污泥處理及利用技術，實現油田含油污泥無害化處理是十分必要的。

表1 含油污泥處理技術對比

1 含油污泥處理技術

油田含油污泥的處理方法主要有溶劑萃取法、離心分離法、熱處理、生物處理法和固化焚燒法等方法。通過對這幾種含油污泥處理技術的對比分析（表1），其中，焚燒技術較成熟、減容率高、無害化比較徹底，結合蘇北油田生產實際情況，選擇焚燒技術實現含油污泥的無害化處理及資源化利用效果最佳。

2 固化焚燒法處理含油污泥的工藝技術研究

2.1 含油污泥原樣技術指標分析

對取自蘇北油田不同地點的含油污泥進行物理性質、主要組分和發熱量測定。

（1）巖相構成

表2列出某聯合站的巖相構成分析結果，分析方法為X射線衍射分析法。

巖相分析結果表明，泥沙中的主要巖相組分為CaCO3，有利于固硫。

（2）物理性質

物理性質測定結果列于表3中。

表2 含油污泥XDR巖相分析結果

表3 含油污泥原樣物理性質測定結果

表4 含油污泥原樣組成測定結果

表5 堆積場含油污泥原樣彈筒發熱量測定結果

（3）含油污泥含油率和含水率

表4列出含油污泥原樣含油率和含水率的測定結果。

（4）含油污泥固化發熱量分析

含油污泥是一種密度稍大于水、粘度較大的粘稠狀黑色半流體，極富粘附性。含油污泥的含水率和含油率隨來源和存放時間不同而有很大差別，表5中列出的幾種含油污泥原樣的含水率10%～90%，含油率5%～55%（干重）；發熱量隨油泥砂含油率而變，1kg原油的發熱量理論值為40000kJ（9700kcal），若含油污泥含10%的原油，則1kg含油污泥的發熱量約為4000kJ（1000kcal）。

2.2 含油污泥固化物技術指標分析

通過調節固化劑配比和操作條件，利用含油污泥可生產出不同粒度的固化物產品。

（1）固化物含油率和含水率

對部分含油污泥固化物取樣測定含水、含油率，測定結果見表6。

（2）發熱量

對部分固化物發熱量進行了檢測，檢測結果見表7。

表中列出的固化物的發熱量6000～9000kJ/kg，平均折合為7366.25kCal/kg，若煤的低位發熱量以5000 kCal/kg計，則含油污泥固化物的發熱量約為同等重量煤的發熱量的1/3。

3 含油污泥焚燒試驗

在室內試驗的基礎上，進行蘇北油田某聯合站的燃煤鍋爐工業規模的焚燒試驗，鍋爐型號為小型熱水蒸汽鍋爐，爐排為鏈條式，額定蒸發量為2t/h，額定蒸汽壓力＜1.27MPa。

將從聯合站內儲油罐清罐清出的含油污泥，堆放1周脫水后，取1300kg與煤、助燃劑用固化設備進行混合固化，污泥比例設為10%，然后分批次運送至鍋爐中進行焚燒，對加入油泥和不加入油泥時的鍋爐煙氣及煤渣進行檢測，檢測結果見表8。

由表8可見，加入含油污泥與煤、阻燃劑一起燃燒，其中多種物質基本能燃燒完全，鍋爐的煙氣及爐渣中有害物質的含量均小于國家規定的排放標準。

對含油污泥固化處理后按一定比例與煤、阻燃劑進行混合，作為燃煤鍋爐燃料，同時燃燒后粉煤灰可以鋪路、制磚、綠化或經過處理用作油水井調剖劑的原料，有效地解決了含油污泥的出路問題，杜絕了對周邊環境的污染，實現了含油污泥的無害化處理。

表6 含油污泥固化物組成取樣測定結果

表7 固化物彈筒發熱量測定結果

表8 固化油泥焚燒時鍋爐有害物質排放檢測結果

4 處理工藝技術

2009年采油廠申報含油污泥處理技術方案，2010年初建設完成年處理量1萬t規模的含油污泥固化處理站并投入運行。

（1）含油污泥處理工藝流程見圖1。

（2）工藝流程

清池清罐污泥裝車運至清罐油泥池，井場油泥裝車運至井場油泥池。清罐油泥池內含油污泥經油泥螺旋輸送提升機提升至固化混合系統，井場油泥池內含油污泥經鏟車轉運至固化混合系統，固化、助燃劑經粉體螺旋輸送提升機提升至固化混合系統，含油污泥與固化、助燃劑在固化混合系統內充分攪拌混合后形成含油污泥固化物，含油污泥固化物在堆放場風干后（一般約5～10d）經造粒傳送皮帶系統送入造仿煤機，制成仿煤燃料，仿煤燃料裝車外運至用戶。

清罐油泥池及井場油泥池內油水溢流至油水回收池，經污水提升泵提升至陶思莊鉆井作業廢液處理站內污水池進行處理。

含油污泥堆積一段時間后，如遇到雨水季節，含油污泥存貯池中會蓄積部分雨水，但由于含油污泥沉積在池底部，而新進入的雨水，存在于油泥池的上部，不會發生混溶現象，所以池中含油污泥的含水量不會升高。在對含油污泥進行固化處理前，先要將含油污泥池上部的游離水（雨水和含油污泥滲出水）用移動式油水泵通過溢流孔打入油水池，所以雨水季節不會對含油污泥的處理造成影響。

5 技術應用與效果評價

建設配套的處理設施和設備，優化工藝流程。采用專用設備用固化劑對含油污泥進行固化，固化后為棕黑色粉末和細小顆粒的混合物，與鍋爐燃煤濕合后，用于鍋爐燃燒，按照燃燒指標，一般燃煤鍋爐燃燒發熱量為4000～6000kcal，含油污泥含油量一般在20%～40%，按發熱量1000kcal計算，固化后發熱量可達4625kcal，滿足了鍋爐對燃料發熱量的要求，燃燒后的廢渣送磚瓦廠做建材原料，對環境沒有任何影響；根據二噁英在705℃以下相當穩定，高于此溫度即開始分解的特性，層燃鏈條爐排燃燒充分，爐膛溫度在800℃以上，煙塵再經過燃煤鍋爐濕式除塵器處理，滿足排放標準要求。

該處理站建成至今，已累計處理1萬t含油污泥，給各油氣集輸站燃煤鍋爐獲得共1000多萬大卡的熱量，折合發熱量5000kcal的燃煤2000多噸，每噸煤按300元計算，共節約能源費用60多萬元，取得了良好的經濟效益和環境效益。

6 結論語

（1）根據含油污泥處理工藝技術研究，優選工藝、優化設備設施配置，結合現場生產實際，充分考慮環境條件、經濟因素和技術要求，成功解決了蘇北油田油氣開采過程中產生的含油污泥環保污染問題，同時充分利用了含油污泥的能量，變廢為寶，取得了良好的社會效益。

（2）含油污泥中含油量較多的原因，一定的溫度下具有很強的滲流的特殊性，以及固化助燃劑助燃，成功應用在現有的各油氣集輸站的各種鍋爐中焚燒，滿足鍋爐燃料的要求。

（3）該固化焚燒處理技術的成功應用，為含油污泥的無害化、資源化、減量化尋找到了一種綜合利用的方法，既有效利用了能源，又解決了含油污泥外排的問題，減少了環境污染。