含油污泥高效分離處理劑的研發與應用

摘要：在油田開發過程中產生的大量污油泥組分復雜，處理難度大，在清理、運輸、處置過程中，耗費了大量人力物力，同時給環保帶來一定壓力。通過實驗篩選了常見的表面活性劑，分析其洗油效果，并通過實驗驗證了硅酸鈉的助劑作用，最終通過正交實驗確定了污油泥分離劑的組成為：LAS：APEO：Na2SiO3=2：2：3。該分離劑在中原油田得到應用，分理出的原油含水<1%，經濟社會效益顯著。

關鍵詞：污油泥;分離劑;表面活性劑;洗油效率

前言

含油污泥是指被丟棄的含油固體和泥狀物質，是石油生產的伴生品并且是石油化工行業的主要污染物之一。在《國家危險廢棄名錄》中，明確表明含油污泥屬于廢礦物油，同時《國家清潔生產促進法》和《固體廢物環境污染防治法》中也要求必須對含有污泥進行無害化處理。

含油污泥組分復雜，處理難度大，隨著油田原油開采力度不斷加大，各種驅油劑、水處理藥劑等大量投加使用，致使集輸系統生產過程中油泥砂產生量逐漸增多，油泥砂的組分越來越復雜，處理難度和費用也隨之增大。因此，有必要研究一種含油污泥高效分離處理劑，實現含油污泥中原油的分離回收，實現含油污泥的無害化處理。

1.含油污泥處理分離劑的研制原則

（1）有利于泥/油的分離

所選用的藥劑必須能夠有效地降低水/油、泥/油和原油的表面張力，不但要保證有利于固體與油的分離，還要保證在加入藥劑的情況下水的表面張力不會大幅度降低。

（2）有利于水/油的分離

處理含油污泥的最重要步驟是保證水/油分離。油水分離的效率將直接影響整體工藝流程的順暢性。在選擇藥劑的時候要注意同時考慮固/油，水/油分離兩個過程。

（3）有利于泥/水分離

含油污泥處理的終端為泥/水分離，在提高分離效率的同時，不僅要發揮藥劑的分離作用，同時還要考慮藥劑的凝聚性能，為高效的泥/水分離提供條件[1]。

2.表面活性劑的篩選

試驗選用了近年來國內外常用于環境降解的表面活性劑。試驗中所選用的表面活性劑無毒，可生物降解，在工業中較常用且價格低廉，Cc.m.c較低，用量少。

研究中使用了五種表面活性劑和一種助劑分別在液固比10：1，溫度70℃，溶解時間1h的條件下，對污泥樣品進行處理，表面活性劑篩選試驗結果如圖1所示。

由圖1可以看出，在濃度較低時隨著表面活性劑濃度的增高，殘油量呈線性下降的趨勢，隨著濃度的增高，殘油量的降低速度逐漸減慢直至平緩，所使用的的洗滌劑中LAS效果最好，在濃度為12g/L時，殘油量降低至1.38%。非離子表面活性劑中，APEO的洗滌效果最好，且在較低濃度時曲線就能達到平緩的趨勢，在12g/L時，殘油量可達2.34%。

3.硅酸鈉助劑作用

分別配置LAS+硅酸鈉和APEO+硅酸鈉的混合溶液，使溶液中硅酸鈉濃度保持為3g/L，改變表面活性劑濃度（0.5、1、2、3、4、6、10、14g/L）作為處理劑，考察硅酸鈉作為處理劑對分離效果的影響。由于硅酸鈉的加入，表面活性劑在較低濃度時就有明顯效果，LAS在3g/L時可使殘油量降低到3.72%，6g/L時達到作用平衡，殘油量降至1.41%，比LAS單獨作用時濃度降低6g/L。平平加在6g/L時達到作用平衡，使殘油率降至2.21%，比單獨作用時濃度降低6L。

4.表面活性劑處理劑的復配研究

實驗選用單因素實驗第選出的LAS和平平加以及助劑Na2SiO3進行洗處理劑復配。由于藥劑之間存在著復雜的交互作用，所以選用正交實驗。技照表1中的實驗點進行實驗，實驗結果如表2所示。

可以看出，所有配方對污泥樣品均有分離效果，但各配方分離效果差異較大，其中實驗5的效果最好，可使污泥殘油量降低至1.23%。因此選定處理劑配比為：LAS：APEO：Na2SiO3=2：2：3。

5.應用效果

中原油田某聯合站1#5000m3罐已連續運行8年，罐內含油污泥僅初步檢測達到2m，預計含油污泥量約700m3，含油污泥收集到氣浮罐，按試驗配型調節到適宜的稀釋度，加溫至60-65℃并氣浮，分次加注四次反應藥劑[2]。注劑后的含油污泥經氣浮，進入自然沉降靜置24-84h實現三相分離，回收分離后的油。經測算分離出的油含水<1%，回收原油65.4t，環保和經濟效益可觀。

6.結論與認識

（1）通過對常見表面活性劑的篩選，分析了常見表面活性劑的洗油效果，初步確定處理劑的基本組成。

（2）通過實驗分析了Na2SiO3的助劑作用，最終通過正交實驗確定了處理劑的組成。

（3）該處理劑在中原油田得到應用，分離出的油含水<1%，環保和經濟效益可觀。

參考文獻：

[1]裴艷玲.含油污泥處理藥劑優化和應用[J].石油石化節能，2019，9（06）：50-54+11.

作者簡介：

張凱（1988--），男，碩研，中石化中原油田分公司濮東采油廠，工程師，主要負責井下作業工藝技術的研究與應用工作