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油泥处置技术全球扫描
来源: | 作者:管理员 | 发布时间: 2019-05-14 | 162 次浏览 | 分享到:
油泥污染多位于生态脆弱地区,危害大、难监管,治理情况差,实际处置率仅为17.45%,据1965年以来石油产量数据,油泥存量即达1.59亿吨,按每方1500元/吨处理成本核算, 其存量规模达到2486亿人民币,每年新增市场空间约90亿人民币。

我国每年产生百万吨的含油污泥,按含油污泥约占原油的3%计算,2016年我国含油污泥产生量在600万吨左右,若加上石油化工产生的三泥(生化污泥、池底污泥及浮渣),油泥总量要大得多。油泥污染多位于生态脆弱地区,危害大、难监管,治理情况差,实际处置率仅为17.45%,据1965年以来石油产量数据,油泥存量即达1.59亿吨,按每方1500/吨处理成本核算, 其存量规模达到2486亿人民币,每年新增市场空间约90亿人民币。


市场需求

油泥含油率一般在 10%50%,含水率在 40%90%,存在大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质,成分比较复杂,属于多相体系。由于在油田各处理工艺过程中大量使用不同种类的化学处理剂,使油泥砂中各类污染物与无机固体之间的桥联结构稳固,油、水乳化充分,其成分结构更加复杂化,客观上增加了工艺处理难度,增大处理成本。

2010年以来,国家越来越重视石油石化行业含油污泥等固体废物的治理和资源化利用问题,陆续出台了与含油污泥相关的标准规范,用于指导含油污泥的处理处置。

·         2010年出台并实施了首个地方油泥综合利用污染控制标准,黑龙江地方标准DB 23/T1413-2010 《油田含油污泥综合利用污染控制标准》,明确规定了含油污泥用于农用、铺设油田井场和通井路的污染物控制标准,该标准的实施,对改善油田环境,提高含油污泥综合利用水平具有较大的现实意义。

·         2011年《废矿物油回收利用污染控制技术规范》(HJ 607-2011)指出原油和天然气开采产生的残油、废油、油基泥浆、含油垃圾、清罐油泥等应全部回收含油率大于5%的含油污泥、油泥沙应进行再生利用油泥沙经油沙分离后含油率应小于2%”

·         2016年发布的《国家危险废物名录》将废矿物油与含矿物油废物(HW08)纳入危险废物名单,严格监管油田石化等行业产生油泥处置。

·         20167月,陕西发布《含油污泥处置利用控制限值》,确定了含油污泥经处理后产生的污泥宜用于铺设油田井场、等级公路或用做工业生产原料,并明确了其PH值、石油类含量及含水率等项目的限值要求。

·         20176月,新疆维吾尔自治区发布《油气田钻井固体废物综合利用污染控制要求》《油气田含油污泥综合利用污染控制要求》《油气田含油污泥及钻井固体废物处理处置技术规范》等三项地方标准。分别规定了油气田钻井固体废物及含油污泥处理处置技术要求、综合利用的场地选择、污染物限值及环境监测等内容,对六价铬、铜、铅、锌、砷等多种污染物都有详细的最高允许限值。

·         2018514日颁布污泥处理农用国家标准GB4284-2018《农用污泥中污染控制标准》,201961日正式实施,将代替GB4284-1984,标准更严格。

可以预见未来有关油泥处置和综合利用的相关地方和国家标准会继续出台,要求也将越发严格,对相应油泥处置技术的需求也会大大增加。并且,油泥具有含油率高的特点,通过废油再生方式实现油、泥分离,可充分利用其资源性,获取价值。因此,这一高壁垒高经济价值空间巨大的油田环保市场势必会吸引更多掌握核心技术的环保企业和拥有下游客户的油服公司前来掘金。

 

 

常见油泥处置技术

含油污泥种类繁多、性质复杂, 相应的处理技术和设备也呈现多元化趋势,目前含油污泥处理技术大致可分为物理化学法,包括填埋法、筛分-流化-调质-离心工艺、热处理工艺(化学热洗、焚烧、热解吸)、氧化法、溶剂萃取技术;生物处理法,包括地耕法、堆肥法、生物反应器等;以及对含油污泥的综合利用,包括污泥的燃料化、固化制砖、作为焦化装置的原料、做为催化分馏塔的油浆以及污泥回灌调剖等。

其中,焚烧和填埋法简单易行,是最常用的油泥处置方法,但由于会产生二次污染,且浪费资源,将会逐渐被其他污染少,可资源化的技术所取代。调质-机械分离处理、热解吸、溶剂萃取等,普遍具有效率高、无害化程度高、可资源回收利用等优势。

含油污泥的处理工艺多种多样, 各有所长,但尚没有任何一种技术可以作为处理所有类型含油泥砂的理想方法,总体来说仅靠单一的处理工艺很难满足环保要求, 从目前的发展趋势来看, 将各种工艺有机组合,加强污泥的深度处理是发展趋势之一。随着各项处理技术的日臻完善, 调质离心法、热法等联合处理措施将是污泥前处理的主要方向。同时根据《中华人民共和国石油天然气行业标准油田含油污泥处理设计规范(SY/T 6851-2012)》,鉴于含油污泥中成分复杂, 应及时分级、分阶段处理, 从而达到含油污泥的无害化处理和资源化应用。

 

 

重点技术分析及海外企业推介

 调质-离心处理技术

向油泥中加入人工破乳剂搅拌反应,然后离心分离出油、水、泥三相,原油回收率可达 90%以上,分离后油回收利用,分离出的水回用于含油污泥处理,可降低破乳剂的用量,达到了减排又降低处理成本的目的,可用于多种含油污泥。鉴于目前对废弃物填埋要求越来越严格的发展趋势, 这种方法只能作为含油污泥的预处理方法, 必将需要辅以后续的深度处理方法, 使污泥的处置更彻底。

 

SAS Environmental Services Ltd.

苏格兰 | 2004

SAS MIST ECO油泥分离药剂及模块化系统

SAS Environment在油泥资源化回收行业已有15年的历史,其处理系统具有移动式、低能耗和高处理量的特点(每小时5-80吨),在印尼、英国都有商业应用。

SAS生产的MIST ECO系统是一种模块化系统,由两个关键模块组成,以自主研发的SAS Cuttings Clean破乳剂为核心,根据多年油泥处理经验,将化学、工程和固废处理工艺整合来处理大多数类型的固体废弃物。MIST ECO MIST模块将处理高固体废物,如钻屑,油砂甚至重油污泥。同时,也可处理固体含量高达25%的液体或污泥的废油,将固液混合废弃物分离成固体,水和油,每个模块也可以单独使用。

SAS药剂将油泥乳液废弃物分解成油,水和固体的单独相。可以生产干燥固体而无需稳定化,油和水分离,油可被回收。

·         可减少80%或更多的油泥废弃物量

·         可全油回收

·         具有可移动性,低能耗和高处理量(每小时5-80吨)等优点

 

中国钻屑清洗项目案例

一家中国服务公司使用SAS Cuttings Clean 116B化学品进行了海上钻屑清理项目。在3个不同的钻井平台上进行,清洗了总共10个不同井的钻屑。

 

热解吸技术

热解吸技术是一种目前国际上广泛应用的含油污泥无害化处理工艺,在国内市场普及率也较高。此工艺污染少,可对烃蒸汽回收利用,且占地面积较少,单位时间处理量大,反应过程可控。但反应条件要求较高,适用于含水量不高,经过预处理后的油泥。

 

econ industries services

德国 | 2003

VacuDry®高温真空蒸馏工艺

econ industries services来自德国,提供定制化的处理危险工业废物的解决方案,拥有多项国际专利,其工艺设备安全性高,实现最低碳排放,其设计符合多项德国及欧洲标准。

Econ VacuDry®真空蒸馏工艺主要由9个部分组成:真空干燥器,冷凝单元,进料单元,排放单元,热油加热单元,冷却单元,废气处理,控制单元,氮气和空气系统。

VacuDry®处理油泥工艺基本参数:

·         进料固体含量>45%

·         产物中石油烃类含量<1%,可低至0.1%

·         固定或可移动设备,处理量0.5~>5 t/h

VacuDry®的核心是利用热能和

真空控制的干燥室在450℃将挥发性的污染物蒸发,热解吸。由耐温性的合成油在干燥室外部循环加热(不低于400℃),确保高效传热。蒸发过后,蒸汽在闭环冷却系统中冷凝过滤,去除固体杂质,冷凝水、油和汞分离,分别回收。

 

油泥及其他工业废弃物集中处理项目

该项目2009年建于英国北部,由于场地空间有限,需根据客户需求重新设计建造设备。处置单元要求在多种资源中修复油泥。

基本参数:

真空干燥器:VacuDry® 12000

设计尺寸:8400

加热系统:1200 kW/400oC热油单元、

操作压力:50-800 mbar   

可选设备:冷却及固化单元

 

 

 

Thermtech AS

挪威 | 2004

TCC®移动式热解吸机械清理工艺

Thermtech成立于2004年,其主要技术TCC®旨在为全球资源回收领域做出贡献。2012年在加拿大卡尔加里成立分公司,进入北美市场。目前,Thermtech及其许可证持有者设计和制造超过50TCC®装置,在全球运营,处理数十万吨含油钻井废物。Thermtech与现有客户和新客户紧密合作,继续为市场提供领先的废物管理解决方案。并使用同样可靠、高效和成熟的技术,以及多年积累的丰富专业知识和技术,不断改进TCC®技术并开发处理不同类型工业废物的新解决方案。

TCC®热解吸机械清理技术将动能转化为热能,在无氧条件下,利用热解吸原理有效地分离和回收钻井废屑的组分。回收的基础油可以再用于新的油基泥浆(OBM)或作为柴油发动机的燃料,而分离出的清洁固体具有各种工业用途。多年来,TCC®工艺和TCC®装置的设计经历了不同的发展阶段,Thermtech及其专业技术团队不断致力于对其进一步开发和改进。

该技术具有经济与环境优势,能够有效地将油与固体分离,处理后固体油含量低至0.1%,使固体和油均得以商业化利用,并确保对环境无害。可移动式设计,体积小且易于运输。工艺过程中不存在氧气,过热或压力过大时自动关闭,安全性高。

 

 

表面活性剂类强化洗脱药剂

在油泥的洗脱过程中加入表面活性剂,其亲水基与疏水基同时与非水溶性有机污染物分子结合,可强化污染物从固体颗粒表面的洗脱速度,增加污染物在水中的溶解度,再通过后续工艺去除油类污染物。

 

Ivey International Inc.

加拿大 | 1933

增强表面活性剂

Ivey International Inc.是一家获得众多国际环境清洁大奖的修复技术公司,核心产品包括:Ivey-sol(表面活性剂修复技术)和DECON-IT(表面去污产品)。其产品和工艺对石油烃,氯化溶剂和有机金属重金属的原位和异位修复非常有效。

通过原位或异位添加 Ivey-sol® 表面活性剂,将附着在固体颗粒表面上的非水溶性有机物污染物洗脱,再通过后续工艺将污染物去除。该处理方式适用于油泥处置,土壤修复,地下水修复等领域。

·         无毒无害,并且具有生物可降解性

·         显著提高处理效率,缩短处理时间

·         对微生物无抑制作用,对其它处理工艺无影响

·         应用环境范围较广

·         操作方便、维护成本低廉

 

超临界水热氧化技术(SCWO

美国学者 MODEL 20世纪80年代中期首先提出超临界水氧化技术,该技术能够彻底破坏油泥中的有机质结构。作为新兴的油泥处置技术,其主要原理是利用超临界水作为反应介质来氧化分解有机物。该方法一般用 O HO做为氧化剂,初始反应外界需提供热量,但随后的氧化反应会释放出大量的热,当初始有机物达到一定量时,氧化产生的热量足以维持反应所需能量,而需外界加热。超临界水氧化法需要高温 (400~600℃)、高压 (30~50MPa)的反应条件,这就能在数秒内对有机成分彻底完全的氧化分解掉,大大提高了有机物的氧化速率。

然而,由于SCWO技术对运行条件要求严苛,成本高,处理量小,目前难以实现大规模推广。但随着研究的进展,技术不断更新,SCWO作为油泥无害化处置的有效手段,仍然值得持续关注。

 

SCFI Group Ltd. - Smarter Environmental Technologies

爱尔兰 | 2006

超临界水热氧化技术

SCFI拥有知识产权的AquaCritox 超临界水热氧化工艺,主要分为五个阶段:

1.  用高压泵将污泥进料液加压至22 MPa

2.  经过换热器,温度升高至374°C,正常运行条件下,系统可利用自身反应器热量加热进料液;

3.  水在高压高温条件下会呈现出完全不同的性质,成为完美的反应介质,这时将液压氧气加入进料液,可使污泥颗粒物质瞬间氧化,这一反应仅持续数秒;

4.  氧化过程同时会放多余热量,可被用于热能或者电能;

5.  AquaCritox同时将污泥中有机物转化成CON,和清洁水,利用气液分离器进行分离。

该技术无需脱水干化等前处理过程,相比较焚化技术更经济高效,可将污泥中有机物100%无害化,同时可最大限度回收能源。且可实现移动式一体化装置,方便运输。

 

SCFI在欧盟生态创新计划下的首个AquaCritox示范项目

设备安装在三个集装箱中,可运往全球,以展示AquaCritox系统在实际工业环境处理各种类型废弃物的有效性。AquaCritox创新技术在真实操作条件下的示范项目是SCFI向市场和商业有效性迈出的重要一步。生态创新计划资助项目克服了许多工程和技术障碍,装置灵活,展示在不同的压力和温度下水热氧化(HTO)可同时处理不同类型的废物物料。

生态创新基金支持SCFIAquaCritox技术定位于全球废物处理行业最前沿的使命。该项目提供了显著的环境和经济效益的证据,并且还证明了该技术的商业可行性,为后续应用建立了可行的途径。

 


 

               

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