油泥熱解技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)展

1、精心整理精心整理沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計說明書題目：油泥熱解技術(shù)進(jìn)展班級/學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱固體廢物處理與處置院（系）能源與環(huán)境學(xué)院專業(yè)環(huán)境工程班級學(xué)號姓名課程設(shè)計題目油泥熱解技術(shù)進(jìn)展課程設(shè)計時間:2016年1月4日至2016年月15_0課程設(shè)計的內(nèi)容及要求：1、內(nèi)容：調(diào)查和分析國內(nèi)外油泥熱解技術(shù)的進(jìn)展，了解這些技術(shù)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，進(jìn)而對含油污泥的熱解技術(shù)做出分析和討論。2、要求：對題目充分理解，查閱相關(guān)資料，運(yùn)用所學(xué)知識，完成課程設(shè)計內(nèi)容。其中檢索并閱讀不少于10篇相關(guān)文獻(xiàn)資料，至少有一篇英文文獻(xiàn)。希望學(xué)生通過課程加強(qiáng)文獻(xiàn)檢索、閱讀以及綜合運(yùn)用的能力。指

2、導(dǎo)教師年月日負(fù)責(zé)教師年月日學(xué)生簽字年月日沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計成績評定單課程名稱固體廢物處理與處置院（系）能源與環(huán)境學(xué)院專業(yè)環(huán)境工程課程設(shè)計題目城市生活垃圾氣化處理技術(shù)學(xué)號姓蚩辯日期2016年二月1L日指導(dǎo)教師（答辯組）評語：課程設(shè)計成績指導(dǎo)教師（答辯組）簽字年月日摘要油田在開釆、儲存、集輸、加工等過程中產(chǎn)生大量油泥，會對環(huán)境造成嚴(yán)重影響和威脅。目前對于油泥的處理方式有多種，其中油泥熱解是一種處理結(jié)果較理想的處理方法。因此研究油泥熱解發(fā)展趨勢，便于找尋此技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，對于環(huán)境的治理也有深刻的意義。本文主要研究油泥熱解技術(shù)的發(fā)展。通過查閱油泥的產(chǎn)因、類型、特性、危害及處理的必要性等，了解油泥的

3、主要處理技術(shù)，和國內(nèi)外油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)，對目前油泥熱解技術(shù)及未來發(fā)展前景做出分析，較全面地對此技術(shù)做出總結(jié)。關(guān)鍵詞：油泥；熱解處理；現(xiàn)狀特點(diǎn)；發(fā)展前景目錄第一章油泥錯誤!未指定書簽。1.1油泥的產(chǎn)因錯誤!未指定書簽。1.2油泥的類型錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。1.2.2罐底油泥錯誤!未指定書簽。1.2.3地面溢油錯誤!未指定書簽。1.2.4煉油廠含油污泥錯誤!未指定書簽。1.3油泥的性質(zhì)及特性錯誤!未指定書簽。第二章國內(nèi)外油泥的主要處理技術(shù)簡介錯誤!未指定書簽。2.1溶劑萃取技術(shù)錯誤!未指定書簽。TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Cu

4、rrent Document 2.2熱分解處理技術(shù)32.3生物處理技術(shù)3 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.4超聲脫油技術(shù)4 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 2.5熱水處理技術(shù)4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.6調(diào)剖技術(shù)4 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.7熱萃取-脫水處理技術(shù)5第三章國內(nèi)外油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)錯誤!未指定書簽。3.1國外油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)錯誤!未指定

5、書簽。錯誤!未指定書簽。.889.9 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 3.2我國油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。11錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。第四章油泥熱解技術(shù)的討論與總結(jié)錯誤!未指定書簽。4.1油泥熱解技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)討論錯誤!未指定書簽。4.2油泥熱解技術(shù)的分析總結(jié)錯誤!未指定書簽。4.3油泥熱解技術(shù)的重要性及發(fā)展前景錯誤!未指定書簽。參考文獻(xiàn)錯誤!未指定書簽。第一章油泥由于世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對石油的需求日益增加，油田每年需要打很多油井，煉油廠也在不斷地擴(kuò)建與增大負(fù)荷。因此，在石油不斷地被人們所利用的時

6、候，它所產(chǎn)生的油泥的危害性也不容忽視，所以，首先對油泥的了解，是對其進(jìn)行處理與整治的前提。1.1油泥的產(chǎn)因在石油勘探、開釆、煉制、清罐、儲運(yùn)等過程中，由于事故，跑冒滴漏，自然沉降等原因，大量原油或油品與土壤，水或其它雜質(zhì)形成的含有原油或原油中的某些成分的污泥。是一種高度危險污染物。1.2油泥的類型根據(jù)成因的不同，油泥通常分為：落地油泥、罐底油泥、地面溢油、煉油廠含油污泥等。在油田釆油生產(chǎn)、原油輸送、裝置檢修以及拆油井的過程中，井噴和放噴后總有一些石油無法回收，再加上由于事故、跑、冒、滴、漏等原因會有或多或少的原油流到地上，從而形成落地油泥。落地油泥往往呈棕黑色，泥、水含量較大，有原油的氣味。1

7、.2.2罐底油泥油品儲罐在儲存油品特別是原油時，存放時間一般較長，特別是戰(zhàn)略儲備時儲存時間更長，這時原油及油品中的高熔點(diǎn)蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和所夾帶的沙粒、泥土、重金屬鹽類等無機(jī)雜質(zhì)因密度差便會和水一起沉降積累在油罐底部，形成乂黑乂稠的膠狀物質(zhì)層，即罐底油泥，其數(shù)量一般高度該儲罐容量的1%2%。罐底油泥一般含水率高，含油量大而且含油其它有害物質(zhì)。1.2.3地面溢油油氣田地面溢油中的地面，主要指油氣田區(qū)域范圍農(nóng)用或可農(nóng)用的土壤，也包括沿海灘潦土壤、沙石土壤等；溢油主要指落地原油，也包括落地的沒有、汽油等成品油。油氣田產(chǎn)生地面溢油的環(huán)節(jié)很多，鉆井過程中起下鉆作業(yè)、試井、井噴、清理鉆井設(shè)備；釆油過程中抽

8、油管的斷裂，釆油樹機(jī)泄漏，抽油機(jī)停產(chǎn)進(jìn)行作業(yè)檢修；原油集輸過程中集輸罐線斷裂引起的泄漏以及原油煉制加工等環(huán)節(jié)均能產(chǎn)生地面溢油，從而形成油泥。1.2.4煉油廠含油污泥煉油廠的污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥主要來自隔油池的底泥、浮選池浮渣、剩余活性污泥，統(tǒng)稱為“三泥”。煉油廠含油污泥的性質(zhì)復(fù)雜，粘度較大，難以沉降，且濃縮困難，脫水和處理技術(shù)難度大，一直是困擾煉油行業(yè)的環(huán)保難題。1.3油泥的性質(zhì)及特性油泥的成分極其復(fù)雜，隨著地質(zhì)條件、生產(chǎn)工藝的不同而各異，一般由水、泥土、油類有機(jī)物等組成。油泥主要有以下兒個特征：水含量高、體積大；成分復(fù)雜、處理難度大；含有大量的污油和可燃無助；有害成分多數(shù)超過排放標(biāo)準(zhǔn)。各種

9、類型的油泥性質(zhì)如表1.1所示。表1.1各種油泥的性質(zhì)油泥類型性質(zhì)及特征落地油含油率一般在10%30%,密度約1.51.8t/m3,由于采油現(xiàn)場環(huán)境泥復(fù)雜，因此落地油泥中除泥土、沙石外，還會有其它固體廢棄物。罐底油一般含有約25%的水和5%的無機(jī)物，如泥砂等，其余70%為碳?xì)淠嗷衔铮ㄆ渲袨r青質(zhì)占7.8%,石蠟占6.0%、灰分占4.8%）；通過適當(dāng)?shù)姆蛛x技術(shù)，碳?xì)浠衔锘厥章士蛇_(dá)到98%以上，回收利用價值較大。煉油廠含油污一般是由水包油，油包水以及懸浮固體組成的穩(wěn)定乳狀液體系，還包括生產(chǎn)過程中所投加的大量水處理劑；其脫水效果差，污泥泥成分和物性差異大，處理難度高，油含量差別較大，部分具有回收再利

10、用價值。第二章國內(nèi)外油泥的主要處理技術(shù)簡介許多國家都對含油污泥的處理以及資源化回收進(jìn)行了深刻的研究，并形成了一些成熟的技術(shù)和思路，其中主要包含溶劑萃取技術(shù)，熱分解處理技術(shù)，生物處理技術(shù)和超聲脫離技術(shù)等等。2.1溶劑萃取技術(shù)溶劑萃取技術(shù)是根據(jù)“相似相溶”的原理，利用特定的有機(jī)溶劑將油泥中的油萃取出來，由于泥砂密度大，靜止后沉降于容器底部，水相處于中間層，從而實(shí)現(xiàn)油、水、泥三相分離。處理后的有機(jī)相通過蒸懈將萃取劑分離出來后可以循環(huán)使用，回收油可以用于回?zé)?；處理后的有機(jī)相通過蒸鎘將萃取劑分離出來后可以循環(huán)使用，回收油可以循環(huán)使用或是排放；處理后的泥砂基本上可以達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。美國專利中開發(fā)了一種溶劑萃

11、取-氧化處理組合的油泥處理工藝，處理后的最終殘?jiān)梢詽M足堆埋處理要求。溶劑萃取法處理油泥比較徹底，其缺陷是萃取劑用量較大，成本較高。2.2熱分解處理技術(shù)熱分解處理油泥技術(shù)是在高溫、無氧條件下，對油泥進(jìn)行深度的熱分解處理,使得油泥中的怪、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)以及其它有機(jī)物發(fā)生熱解或是熱縮合而得到相應(yīng)的液相油品、氣體、焦炭以及干泥砂等，釆取冷凝回流的方法回收液體油品和有機(jī)物氣體，處理后干泥砂中殘留有害物質(zhì)在滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)條件下可直接排放。熱分解處理技術(shù)分為高溫分解法和低溫分解法兩種，高溫分解法的工作溫度可達(dá)1400C,低溫處理法的工作溫度為800C左右。王志奇等人開展過油泥的熱分解處理技術(shù)研究工作，并考察了

12、催化劑、加熱速率、最終熱解溫度等因素對油泥熱分解處理的影響。熱分解處理油泥技術(shù)具有較高的技術(shù)含量，處理效果比較理想,其缺陷在于能耗較高，操作比較復(fù)雜。2.3生物處理技術(shù)生物處理技術(shù)是利用自然界或是人為培養(yǎng)的微生物將油泥中的石油燒類及其他有機(jī)物降解為無害的物質(zhì)，這樣處理后的土壤既能達(dá)到環(huán)保要求乂能是和農(nóng)作物的生長。該技術(shù)包括地耕法、堆肥法、生物反應(yīng)法等。等依據(jù)微生物的共代謝效應(yīng)、乳化性質(zhì)、油化合物的定殖和降解能力，開發(fā)了對油泥中的有機(jī)物有強(qiáng)烈降解作用的微生物種群（由三種細(xì)菌和一種酵母菌組成），效果比較理想。該技術(shù)的有點(diǎn)是處理成本低、處理效果較好、其不足在于油泥處理時間較長，而且油泥中的油被降解了

13、沒有得到回收利用，因此，從回收珍貴的二次石油資源方面考慮,該方面僅適用于油含量少的油泥處理。2.4超聲脫離技術(shù)含油污泥超聲脫油技術(shù)是利用超聲波破壞含油污泥的結(jié)構(gòu)，降低污泥中污油的黏度，減小污油與泥土的黏附作用，最終實(shí)現(xiàn)破乳，從而將污油、水和泥土徹底分離。該技術(shù)主要利用了超聲波的機(jī)械振動、微擾、聲空化等作用，具有處理時間短，操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，在油泥處理方面具有較大的應(yīng)用潛力。2.5熱水處理技術(shù)熱水洗處理油泥技術(shù)主要是以熱堿水溶液（一般是用NaOH或者碳酸鈣溶液）或含有適量濃度的表面活性劑及其他助劑的熱水溶液對油泥進(jìn)行多次洗滌，再通過氣浮或旋流等工藝設(shè)施來實(shí)現(xiàn)油、水、泥三相的分離，洗滌后所回收的溶液

14、通過補(bǔ)加少量新鮮試劑溶液可以多次循環(huán)使用。該方法是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先釆用的方法，目前主要用于落地油泥的處理。該方法處理油泥效果比較理想，處理費(fèi)用相對不高，但處理過程易產(chǎn)生二次污染，需要有相應(yīng)的廢水處理設(shè)施。2.6調(diào)剖技術(shù)含油污泥調(diào)剖技術(shù)是利用含油污泥與地層之間的良好配伍性，向油泥中加入適量的不同添加劑，與油泥中的瀝青、泥砂等組分相混合，形成一種均一、穩(wěn)定的乳狀液調(diào)剖劑，用于油田注水井調(diào)剖。通過調(diào)剖劑與地層水、巖石、泥質(zhì)等的稀釋、吸附、黏聯(lián)作用提高封堵強(qiáng)度，改變注入水的滲流方向，增強(qiáng)注入水的波及體積,從而改善注水效果。因?yàn)橛湍嘀械挠蜎]有得到回收，所以這種方法比較適用于油含量小的油泥的處理

15、。2.7熱萃取脫水處理技術(shù)利用溶劑油在一定溫度下有效破壞油泥原來的油、水、固界面水化膜，實(shí)現(xiàn)破乳,從而使油泥中的油、水、固三相得到有效分離，脫出的水去污水廠再處理，回收的油去煉油廠進(jìn)行回?zé)挘稍锖螽a(chǎn)生的非黏性固體物送自備電廠作燃料。該技術(shù)是由中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院開發(fā)的專利技術(shù)。該技術(shù)在處理油泥過程中不會產(chǎn)生二次污染，并且處理后的油泥能達(dá)到環(huán)保要求；單殺該方法僅適合于煉油廠含油污泥的處理。第三章國內(nèi)外油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)3.1國外油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)目前針對于油泥的熱解技術(shù)，一些歐美國家己經(jīng)研究了較國內(nèi)相對完整的處理體系與技術(shù)，在方法、裝置、回收等方面缺點(diǎn)相對較少，

16、消耗能源與產(chǎn)生二次廢物方面相對較小，對我國的此項(xiàng)技術(shù)的研究于發(fā)展有不錯的借鑒和學(xué)習(xí)價值。3.1.1流化床熱解技術(shù)徳國漢堡大學(xué)Kaminsky在處理量為l3kg/h的循環(huán)流化床裝置（HamburgI藝）上進(jìn)行了多工況實(shí)驗(yàn)研究;流化床熱解氣化是接著惰性介質(zhì)（如石英砂）的均勻傳熱與蓄熱效果以達(dá)到垃圾熱解的目的。由于流化床中的介質(zhì)是懸浮狀態(tài)，氣固間充分混合、接觸，整個爐床溫度非常均勻。城市垃圾加入爐中后熱分解在短時間內(nèi)完成，生成氣，油及半焦等產(chǎn)物，熱量由部分燃燒熱解產(chǎn)物來供給，旋風(fēng)分離器用來分離床料及未完全反應(yīng)的物料，被分離的床料及未完全反應(yīng)的物料被送回爐內(nèi)，流化空氣及燃燒用空氣（或氧氣）由熱解爐下部

17、的供風(fēng)裝置供給。該工藝具有以下特點(diǎn)：（1）可控制流化氣體的體積，以及調(diào)節(jié)相應(yīng)垃圾供應(yīng)量，該系統(tǒng)可以用于各種垃圾。通過干燥和脫水它也可以用于低熱值垃圾。（2）由于介質(zhì)是懸浮狀態(tài)，極大地改善了傳熱條件和溫度控制。（3）由于油泥在流化床內(nèi)熱解反應(yīng)速度比較快，設(shè)備的尺寸要比典型的固定床反應(yīng)器小得多。流化床型氣化熱解爐雖然是一種先進(jìn)的垃圾處理技術(shù)，但也存在一些缺點(diǎn)：（1）生成的氣體帶走的顯熱較多。雖然熱解氣體的顯熱可以在余熱鍋爐內(nèi)回收，但這部分熱量的可利用性不如在固定式燃燒床熱解爐中那么高。（2）為達(dá)到較好的流化狀態(tài)需要將物料顆粒尺寸破碎到lcm以下，否則會壞流化效果；如果操作過程控制不當(dāng)，會產(chǎn)生嚴(yán)重的

18、二次污染。3丄2低溫?zé)峤饧夹g(shù)表31低溫?zé)崽幚淼男Ч?xiàng)目進(jìn)料處理后泥渣熱值/KJ/g16.7222.28油類的質(zhì)量含量/%3430固含率/%4168.4水的質(zhì)量含量/%251.6RichardJAyen等人1992年報道的“低溫?zé)崽幚怼惫に嚕峭ㄟ^一密閉的溫度為250450C的旋轉(zhuǎn)加熱器把“K廢物”中的有機(jī)物和水蒸發(fā)出來，并用氮?dú)庾鳛檩d氣送至蒸發(fā)物處理系統(tǒng)，殘留物作燃料用。其效果見表3.1,流程見圖3.1o該工藝能使“K廢物”處理后達(dá)到BDAT標(biāo)準(zhǔn)，己商業(yè)化應(yīng)用。熱處理工藝費(fèi)用為每噸泥餅500-800US$o因該工藝顯著減少了泥餅體積，故節(jié)約了大部分運(yùn)輸和填埋費(fèi)用(后者為183US$/t)o據(jù)P

19、atriciaBroussard-Welthe報道：路易斯安那煉油廠1993年使用脫水-熱解吸-泥餅填埋工藝處理含油污泥的總費(fèi)用為1990年前全部釆用脫水-泥餅填埋的109.5%,但只有1991年使用脫水-泥餅摻混作燃料工藝總費(fèi)用的61.5%。圖31低溫?zé)崽幚砉に嚵鞒?.1.3回轉(zhuǎn)窯熱解技術(shù)圖3.2回轉(zhuǎn)式熱解裝置系統(tǒng)示意圖英國研究院利用在一臺處理量l2kg/h的回轉(zhuǎn)式連續(xù)反應(yīng)器上進(jìn)行了含油污泥熱解的實(shí)驗(yàn)研究，其實(shí)驗(yàn)裝置見圖3.2,它是以一臺連續(xù)回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器為核心，電動機(jī)上嵌有特殊形狀的葉片，帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，使物料在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)式前后往復(fù)運(yùn)動。Sassed等在相關(guān)綜述中曾指出，此類回轉(zhuǎn)式反應(yīng)

20、器是對實(shí)際工業(yè)中整體回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)窯的很好模擬。固體物料進(jìn)口和殘?jiān)隹诰蓛杉墯鈩娱y門組成，可減少間歇進(jìn)料和出料時空氣漏入系統(tǒng)的量，反應(yīng)器內(nèi)的工作溫度一般在450-650C,系統(tǒng)所有高溫區(qū)均為電加熱。直徑為的固體物料進(jìn)入反應(yīng)器后，停留45-60min。熱解生成的氣體首先經(jīng)陶瓷體過濾器除塵，然后進(jìn)入逆流管式冷凝塔，在塔底回收冷凝液，未冷凝氣體則從塔頂排出，經(jīng)過濾棉、引風(fēng)機(jī)(ElektrorSD22)氧量指示計、氣體體積流量計后在系統(tǒng)出口處點(diǎn)燃。3.1.4熱解氣化聯(lián)用技術(shù)徳國VEBAOEL工程公司設(shè)計了一套混合的系統(tǒng)以克服氣化過程中經(jīng)常出現(xiàn)的細(xì)小顆粒的磨損以及均勻物料的二給料問題。由于熱解中的給料通常

21、達(dá)到200mm或以上，熱解產(chǎn)物可以均勻的混合在一起。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3.3。圖3.3熱解氣化聯(lián)用系統(tǒng)示意圖3.1.5等離子體熱解技術(shù)美國Westinghouse公司開發(fā)了等離子體熱解裝置用于處理廢水Retech公司開發(fā)等離子體離心反應(yīng)器用于處理污泥。該裝置有一個低速旋轉(zhuǎn)的爐膛，溫度在1127C.二次反應(yīng)器的溫度在977CoMasonHanger國際公司使用一個靜態(tài)的主反應(yīng)室來處理醫(yī)用垃圾。到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)處理廢輪胎的等離子體反應(yīng)裝置。只是由于考慮到這種反應(yīng)裝置良好的環(huán)境效果，才在這里提出。希望能在以后的發(fā)展中看到它在油泥處理方面的應(yīng)用。3.1.6其它熱解技術(shù)Heuer等開發(fā)的包含低溫(10

22、7-204C),高溫(357-510C)加熱蒸發(fā)步驟的含油污泥處理工藝(己在歐洲多個國家申請了專利),Krebs,Geory等人利用鍋爐排放廢氣干燥含油泥餅的專利技術(shù)以及TermTech熱解吸工藝。在路易斯安煉油廠投運(yùn)的熱解吸裝置，把含水50%的“K廢物”用鋼帶輸送到一密閉的溫度分布為121-954C的干燥裝置內(nèi)，年處理泥餅1400t,可回收300t油和120t可燃?xì)?。我國臺灣學(xué)者利用小型管式爐進(jìn)行了細(xì)致的研究。3.2我國油泥熱解技術(shù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)我國對于油泥的處理情況體現(xiàn)于國內(nèi)各大油田的實(shí)際情況，對于油泥熱解技術(shù)，已經(jīng)做到了較從前進(jìn)步許多，但相對于國外的此技術(shù)的研究與發(fā)展方面，仍有需要學(xué)習(xí)和改

23、進(jìn)的地方。3.2.1大慶油田大慶油田的含油污泥的熱解產(chǎn)物分為回收油、不可冷凝氣體和固體殘?jiān)?焦炭、半焦)。根據(jù)最終熱解溫度分為：低溫(500C700C)熱解，可產(chǎn)生高熱值的油，固定碳含量高的固定殘?jiān)褐懈邷?700C1200C)熱解，以生產(chǎn)中熱值燃料氣與生產(chǎn)焦炭為目的。通過熱重分析法(樣品量300mg)對罐底泥(水分39.15%,灰份為1.88%,燃份為58.97%,干基中CH占到95.95%)的熱解行為進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，分析了反應(yīng)氣氛，添加劑與催化劑，反應(yīng)溫度影響因素對產(chǎn)物收率與分布的影響。從動力學(xué)角度以及產(chǎn)品分布，提出了含油污泥的三階段熱處理過程。為求油品品質(zhì)提升可以達(dá)到最好的效果，操

24、作條件分別設(shè)為：第一階段以純氮當(dāng)載氣，無添加劑，在105弋溫度下維持4小時以上，冷凝回收液體產(chǎn)物；第二階段以純氮當(dāng)載氣，添加10wt.%Cao,以升溫速率21.8K/min從105弋到380C:；第三階段以1.09vol.%氧氣當(dāng)載氣，添加10wt.%Cao,以升溫速率21.8K/min黑色細(xì)粉末狀黑色細(xì)粉末狀從第二階段上升到440工后，維持30分鐘，冷凝回收液體。若要求達(dá)到處理含油污泥熱處理固體殘?jiān)懿p量達(dá)最大化，最后使用20.95vol.%氧氣無添加劑的操作條件來達(dá)到，最后含油污泥固體殘?jiān)Ｏ?.75wt.%。圖3.4控氧裂解過程目前，其油泥熱解技術(shù)仍處于研究開發(fā)階段，主要集中于熱解特性

25、等基礎(chǔ)研究,對熱解能量的回收利用價值研究很少，對其經(jīng)濟(jì)效益分析也少有報道，而含油固廢熱解推廣的觀念在于其能量回收的價值。322遼河油田遼河油田主要集中于油泥的資源化利用，將油泥中的有機(jī)成分在隔絕氧氣的條件下加熱分解。熱解溫度為600。反應(yīng)時間為2h,工藝流程見圖3.5，熱解后的產(chǎn)物產(chǎn)率和產(chǎn)量見表3.2。圖3.5遼河油田熱解工藝流程圖產(chǎn)物壓濾污泥清罐油泥水產(chǎn)率，78.253.3產(chǎn)量,產(chǎn)物壓濾污泥清罐油泥水產(chǎn)率，78.253.3產(chǎn)量,ml/kg782.0533.0油產(chǎn)率，9.322.0產(chǎn)量,ml/kg107.1252.8氣產(chǎn)率，4.88.7產(chǎn)量,ml/kg26.453.9殘?jiān)a(chǎn)率，7.715.9產(chǎn)

26、量,ml/kg76.8158.9表3.2熱解后的產(chǎn)率與產(chǎn)量樣品外觀壓濾油泥清罐油泥殘?jiān)剂?，殘?jiān)茻抑醒趸X的含量，23.1447.3826.3411.62黑色顆粒狀表3.3熱解后的殘?jiān)治鲇杀?.2.可看出，2種油泥均有較好的油氣回收率，油泥的產(chǎn)油率也基本與樣品含油率一致，所有回收油中輕質(zhì)油占60%左右，產(chǎn)生的不凝氣中甲烷含量高,具有較好的回收價值，但是熱解油的性質(zhì)與原油產(chǎn)品有一定差距，需進(jìn)一步精制處理。由表3.3看出熱解后的殘?jiān)己枯^高，作為輔助燃料進(jìn)行熱能利用，其中壓濾油泥的熱解殘?jiān)抑醒趸X高達(dá)47%以上，回收價值高。3.2.3勝利油田勝利油田的油泥熱解技術(shù)研究較好，水平在國內(nèi)相

27、對較高，具有較完整的熱解處理體系。主要采用脫水減量與流態(tài)化的熱解技術(shù)。中國石油大學(xué)華東劉會娥博士領(lǐng)銜的課題組與山東省油區(qū)環(huán)境污染治理工程技術(shù)研究中心共同完成的含油污泥脫水減量與流態(tài)化熱解技術(shù)，通過了山東省科技廳組織的專家鑒定。在中石化勝利油田應(yīng)用的結(jié)果表明，應(yīng)用該技術(shù)后，含油污泥脫水效率提高，運(yùn)輸和處置費(fèi)用顯著降低，具有較好的推廣應(yīng)用前景。鑒定委員會一致認(rèn)為其整體達(dá)到國際先進(jìn)水平?？蒲腥藛T通過對含油污泥的脫水減量和流態(tài)化熱解資源化技術(shù)的研究，取得了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果。他們開發(fā)了一種來源于固體廢棄物的含油污泥壓濾用助濾劑。該助濾劑廉價易得，與適當(dāng)?shù)男跄齽┡浜峡娠@著改善含油污泥的壓濾脫水效果。同時，

28、他們開發(fā)出了適合多地點(diǎn)、多批次使用、靈活方便的撬裝式含油污泥壓濾脫水工藝，并針對含油污泥的流化行為，建立了適合于含油污泥一石英砂二組分混合顆粒的最小流化速度模型。此外，他們釆用流態(tài)化熱解方法處理含油污泥，轉(zhuǎn)化效率較高，氣體產(chǎn)物中富含烯燒。事實(shí)上含油污泥的處理中面臨的一大難題，最直接是含油污泥產(chǎn)生量大，需脫水減量后才能進(jìn)一步處理。該課題組開發(fā)的含油污泥脫水減量工藝在勝利油田進(jìn)行了應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了含油污泥的順利脫水并可直接外運(yùn)進(jìn)行下一步處理，液相返回系統(tǒng)重新利用，基本杜絕了油泥落地的問題。該項(xiàng)技術(shù)可推廣到各油田和煉廠進(jìn)行含油污泥的處理，其中減量化處理技術(shù)無特殊要求，適用面較寬，可大大降低排污費(fèi)用并回收

29、有用資源，減少開支并增加收益。故此，勝利油田的熱解技術(shù)相對較發(fā)達(dá)，產(chǎn)生的二次污染與污染物殘?jiān)鄬^少，效率高，解決了部分油泥處理所面臨的直接問題，有較大的發(fā)展性。3.2.4塔河油田塔河油田主要采用低溫?zé)峤狻Ｋ佑吞镌鸵灾匈|(zhì)和重質(zhì)油為主，瀝青質(zhì)、膠質(zhì)含量高，密度大，黏度大，油泥中固體雜質(zhì)以粉沙和極細(xì)沙為主，經(jīng)有機(jī)溶劑清洗后的固體雜質(zhì)中80%通過200目（孔徑75um）標(biāo)準(zhǔn)篩，原油和固體雜質(zhì)結(jié)合形成的含油污泥體系穩(wěn)定。從2008年起塔河油田開展的油泥回注地層和熱水洗處理工藝均未成功，選用對進(jìn)料性質(zhì)選擇性較小的熱處理工藝更適合區(qū)域特征，因此常用熱處理包括焚燒和熱解處理兩類。塔河油田的熱解技術(shù)能回收

30、大部分油氣資源，產(chǎn)生的不凝氣可回用于系統(tǒng)加熱過程，因此大氣污染物排放相對較少，更加環(huán)保。低溫?zé)峤膺^程中油類物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)包括揮發(fā)、部分重組分裂化分解或碳化三種形式，其中揮發(fā)過程為物理過程，考慮到節(jié)能、提高油品回收率及減少設(shè)計制造成本等多方面因素，選擇500兀作為塔河油田含油污泥熱解最佳溫度。表3.4原油與熱解油的性質(zhì)對比塔河介質(zhì)污泥熱解密度/g/cm3粘度/mPa-s瀝青質(zhì)含量/%膠質(zhì)含油田含油量/%的最佳工藝條件：熱提取原500C,熱油0.943221.7912.8013.10解溫度解時間30min,此熱解油0.8439.810.000.00時熱解殘?jiān)械V物油含量小于GB4284-84農(nóng)用污

31、泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)礦物油最高容許含量3000mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)。塔河油田熱解油品質(zhì)較好，密度和黏度均顯著下降，重組分含量顯著減少，相對熱化學(xué)清洗回收的原油其中雜質(zhì)含量低；最佳工藝條件下，熱解過程油的回收效率達(dá)到62.3%,熱解過程產(chǎn)生的不凝氣可用于熱解過程的供熱。塔河油田熱解產(chǎn)生殘?jiān)慕鲆褐饕廴疚餄舛刃∮贕B8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。第四章油泥熱解技術(shù)的討論與總結(jié)4.1油泥熱解技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)討論目前，我國含油污泥處理水平低，處理方法單一，含油污泥中的有害物質(zhì)對大氣、土壤、水體造成嚴(yán)重環(huán)境污染，給人民健康帶來嚴(yán)重危害。含油污泥熱解工程的投入運(yùn)行可使含油污泥達(dá)到減量化、資源

32、化、無害化、解決了油泥對環(huán)境造成的各種污染問題，提高了固體廢物處理技術(shù)水平，提升環(huán)境質(zhì)量，利于環(huán)保模范城市、環(huán)境衛(wèi)生城市的建設(shè)，環(huán)境效益十分顯著。含油污泥利用熱解法進(jìn)行處理，無害化程度高，減容量大（70%）,熱解得到的燃?xì)饪芍^城市居民提供生活用氣、用于發(fā)電或驅(qū)動燃?xì)獍l(fā)動機(jī)，熱解油具有較高熱值，可直接作燃料油，也可以作為石油化工的原料油，熱解殘?jiān)剂康?、不富含重金屬元素、比表面積、含油大量砂粒，可作為鋪路或建筑的材料。此工程建設(shè)為含油污泥的處理提供了可靠地、高水平的處理技術(shù)，油泥的有效處理解決了給環(huán)境污染造成的污染壓力，為城市總體建設(shè)和規(guī)劃提供了保證條件。油泥資源化的同時也實(shí)現(xiàn)了減量化。此資源

33、化工程解決了部分能源的問題，符合環(huán)保型社會、節(jié)約型社會、能源型社會的建設(shè)目標(biāo)，有利于推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，造福子孫后代。不過油泥的熱解技術(shù)尚需研究與完善，尤以國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀為主，存在的問題更加明顯，經(jīng)常會造成二次污染，排放物得不到較高率的處理，且其中的能源回收利用情況尚不樂觀，處理的效率也不是很理想，對資源的節(jié)約與利用做的不夠,不符合“環(huán)境友好”的觀念。4.2油泥熱解技術(shù)的分析總結(jié)熱解技術(shù)是一種改型的污泥處理方法，是當(dāng)今世界普遍使用的、使用率最高、適用范圍最廣的用于油泥無害化處理的一種新型技術(shù)方法。油泥在無氧的條件下，被加熱到水的沸點(diǎn)與坯類物質(zhì)的裂解溫度之間，此時燒類和大分子有機(jī)物將解吸

34、，然后在閃蒸塔里，其中輕質(zhì)燒和水通過蒸發(fā)冷凝的方式回收，重質(zhì)燒類和無機(jī)物將以泥漿的形式，從分離塔中取出，并進(jìn)行固、液重新分離，之后將重質(zhì)燒類回收。因此，能較為有效的回收油泥里的石油資源，而且還不容易產(chǎn)生二次污染物，從而實(shí)現(xiàn)了油泥的資源化以及廢棄物的循環(huán)利用；此外，由于油泥的熱解技術(shù)的溫度處于中、低溫度的還原環(huán)境中，因此，不易于二噁英等有毒、有害物質(zhì)生成，而且還有利于回收的石油質(zhì)量品質(zhì)的提高，也有利于重金屬等物質(zhì)的穩(wěn)定化作用。劉建國等人通過在加熱過程中分析質(zhì)量損失，熱解氣體成分的變化,研究總結(jié)了熱解罐底油泥的熱解特征，全翠等人應(yīng)用熱天平和管式熱解爐對油泥的熱解行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，探討了不同升溫速率

35、對油泥熱解的影響和不同熱解終溫對油泥各熱解產(chǎn)物分布的影響，得出來了油泥熱解的動力學(xué)參數(shù)，油泥的最宜熱解終溫為550C,此時熱解油產(chǎn)率達(dá)40.36%,所得熱解油的化學(xué)組成與柴油相似，可以回收利用。熱解含油污泥的技術(shù)含量較高，處理效果相對比較理想，資源化、無害化程度較好，無論從環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益，社會效益等各個方面來說,含油污泥的熱解技術(shù)都相對優(yōu)于其它技術(shù)，在生產(chǎn)和生活等方面都能獲得較大收益。不過，含油污泥的熱解技術(shù)還存在很多問題，熱解的機(jī)理還不是很明確，處理的效率不是很高，而且最大的問題就是能耗較高，會耗費(fèi)很多的能源，對資源的節(jié)約與利用不上很有利。綜合來說，油泥的熱解技術(shù)是值得研究與發(fā)展的油泥處理技術(shù)，是所有的油泥處理技術(shù)中最具潛力的技術(shù)。4.3油泥熱解技術(shù)的重要性及發(fā)展前景油泥中的石油的揮發(fā)成分進(jìn)入大氣會污染空氣；油泥中的石油隨雨水進(jìn)入水體則會造成嚴(yán)重污染，破壞水的生態(tài)系統(tǒng)；油泥中的石油進(jìn)入土壤，會對土壤自身的微生物和土壤植物生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害；更嚴(yán)重的是原油中的許多有害物質(zhì)具有致突變和致癌性，通過直接和間接途徑會給人體健康帶來嚴(yán)重?fù)p害。我國已將石油污泥列入國家危險廢物目錄，根據(jù)國家指定的