CN107445426A - 一种油泥砂资源化处理***及工艺 - Google Patents

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张国庆
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Abstract

本发明公开了一种油泥砂资源化处理***，其包括预处理单元、油水分离单元和减压蒸馏单元，其中，所述预处理单元包括预处理罐以及设置在所述预处理罐中的搅拌装置；所述预处理罐中所形成的上层出水和下层出水分别进入到油水分离单元以及减压蒸馏单元。本发明还公开了一种油泥砂的处理工艺，其步骤包括：a、油泥砂与水混合后，于50℃‑80℃下混合搅拌均匀，随后静置使得混合液分层；b、对步骤a中静置分层所产生的上层液进行油水分离处理，分离产生的水相返回至步骤a中，分离产生的油相回收；c、对步骤a中静置分层所产生的下层浓液进行减压蒸馏处理，处理产生的减压余料可回用。本发明的处理***及工艺可实现油泥砂资源的回收利用最大化。

Description

一种油泥砂资源化处理***及工艺
技术领域
本发明涉及一种油泥砂的处理***及工艺，尤其是涉及一种油田接转站、联合站的老化油、罐底油等油泥砂的资源化处理***及工艺。
背景技术
油泥砂是指原油中的油泥和油砂，其主要来源于油田接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池等的底泥以及油田开采过程中所产生的油泥砂，目前已被国家环境保护总局列入“国家危险废物名录”HW08类危险固体废物。长期以来，油泥砂一直无法得到有效利用，其大量长期堆放不仅占据大量的堆放面积，而且，油泥砂中的主要成分石油类物质，尤其是苯、多环芳烃类物质对大气及土壤环境会造成严重污染，影响生态环境。
目前，针对国内外对油泥砂的治理，研究较多的有溶剂萃取法、焦化处理法、热解析法等，但是，溶剂萃取法存在药剂使用量大、成本高、回收难度大的缺陷；焦化处理法则首先需要相应的焦化装置，而且其对高质量的石油焦产品有影响，限制了其进一步的使用；而热解析法则存在设备投资大、技术要求高、热能消耗大等问题。因此，亟需开发一种能够对油泥砂内的原油进行有效回收，实现油泥砂的资源化处理的***及工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能对油泥砂内的原油进行有效回收的油泥砂资源化处理***。此外，本发明的另一目的在于提供一种油泥砂的资源化处理工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种油泥砂资源化处理***，其包括预处理单元、油水分离单元和减压蒸馏单元，其中，所述预处理单元包括预处理罐以及设置在所述预处理罐中的搅拌装置；所述预处理罐中所形成的上层出水和下层出水分别进入到所述油水分离单元以及减压蒸馏单元中。
优选的是：所述油水分离单元包括气浮分离装置、旋流两相分离装置或油水分离器。
优选的是：所述油水分离单元产生的水相返回到预处理单元中，产生的油相回收。
优选的是：所述减压蒸馏单元的加热装置为回转炉或加热炉，减压设备为机械真空泵和/或蒸汽喷射器。
优选的是：所述处理***还包括冷却塔以及设置于所述冷却塔内的喷淋组件。
优选的是：所述减压蒸馏单元蒸馏产生的混合蒸汽经冷却塔冷却后进入到油水分离单元，减压蒸馏所产生的余料可回用作为沥青砂生产的原料。
本发明的另一目的在于提供一种油泥砂的资源化处理工艺，其包括以下处理步骤：
a、油泥砂与水混合后，于50℃-80℃下以50-120r/min的速度混合搅拌30min-60min，随后静置30mim-100min使得混合液分层；
b、对步骤a中静置分层所产生的上层液进行油水分离处理，分离产生的水相返回至步骤a中进行重复利用，分离产生的油相回收；
c、对步骤a中静置分层所产生的下层浓液进行减压蒸馏处理，处理产生的减压余料可回用作为沥青砂生产的原料。
进一步地：所述处理步骤还包括：对步骤c中经减压蒸馏处理产生的馏分进行冷却，且冷却后的冷凝馏分返回至步骤b中。
更进一步地：所述步骤a中，水与油泥砂的混合体积比为2-10:1。
再进一步地：所述步骤c中，减压蒸馏处理的压力为0.5kPa-2kPa，温度为360℃-390℃。
本发明的有益效果在于，相对于现有的油泥砂处理技术，本发明通过油水分离以及减压蒸馏的方式对油泥砂中的轻质油进行回收，不仅能耗低，而且采用减压蒸馏的方式可有效防止原油中部分成分被高温氧化，并可提纯减压余料中的沥青含量，使其作为沥青砂生产原料，进而实现油泥砂资源的回收利用最大化。
附图说明
图1示出了本发明所述的油泥砂资源化处理***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明所述的油泥砂资源化处理***，其包括预处理单元、油水分离单元以及减压蒸馏单元，其中，所述预处理单元包括预处理罐，且所述预处理罐中设置有搅拌装置，例如，机械搅拌装置等，所述预处理单元产生的上层出水进入到油水分离单元，产生的下层浓液进入到减压蒸馏单元中。在本发明中，所述油水分离单元包括气浮分离装置、旋流两相分离装置或油水分离器，其中，所述油水分离单元分离产生的水可返回至预处理单元重复利用，分离产生的油可回收利用。所述减压蒸馏单元包括减压蒸馏设备，其中，在本发明中，所述减压蒸馏单元的加热装置优选回转炉或加热炉，加热方式优选天然气、电或微波加热，减压设备优选采用机械真空泵和/或蒸汽喷射器。进一步地，所述油泥砂资源化处理***还包括冷却塔，经减压蒸馏单元蒸馏得到的混合蒸汽进入到冷却塔中经喷淋骤冷后进入到油水分离单元中进行进一步处理，得到的减压余料可用作沥青砂生产原料。
利用本发明如上所述的处理***对油泥砂进行处理，其处理步骤包括：
a、油泥砂经泵提升进入到预处理单元的预处理罐中与水混合，并于50℃-80℃下以50-120r/min的搅拌速度搅拌30min-60min至油泥砂与水混合均匀后，静置30min-100min使得预处理罐中的混合液分层；
b、步骤a的预处理罐中静置分层产生的上层液(主要为油水混合液)进入到油水分离单元中进行油水分离，分离产生的水相可返回至步骤a的预处理罐中进行重复利用，分离产生的油相可进入油回收罐中以进行回收；
c、步骤a的预处理罐中静置分层产生的密度较大的下层浓液(主要为水、结合油以及泥砂的混合液)进入到减压蒸馏单元进行减压蒸馏处理，经减压蒸馏处理产生的减压余料可用作沥青砂生产原料。
进一步地，所述处理步骤还可包括：对步骤c中经减压蒸馏处理产生的馏分进行喷淋冷却，且经冷却后的冷凝馏分可返回至步骤b中进行进一步的油水分离处理；
所述步骤a中，水与油泥砂的体积比为：2-10:1；
所述步骤c中，减压蒸馏处理的压力为0.5kPa-2kPa，温度为360℃-390℃。
实施例1
利用本发明如上所述的处理***及工艺对某油田接转站的油泥砂进行处理，其处理步骤过程包括：a、油泥砂经泵提升进入到预处理罐中与水混合，其中，水与油泥砂的体积比为8:1，并于70℃下以70r/min的搅拌速度搅拌40min至油泥砂与水混合均匀后，静置60min使得预处理罐中的混合液分层；b、步骤a中静置产生的上层油水混合液进入到油水分离单元中进行油水分离，分离产生的水相可返回至步骤a中进行重复利用，分离产生的油相可进入油回收罐中以进行回收；c、对步骤a中静置分层产生的密度较大的下层浓液于1kPa、370℃下进行减压蒸馏处理，并对减压蒸馏处理产生的馏分进行喷淋冷却，且经冷却后的冷凝馏分可返回至步骤b中进行进一步的油水分离处理；经减压蒸馏处理产生的减压余料可用作沥青砂生产原料。表1示出了实施例1中的处理数据：
表1处理结果
含水率 含油率 含泥砂率 备注
处理前 7.5％ 34％ 58.5％ -
处理后 1.5％ 10.3％ 88.23％ -
从表1的结果可知，经处理后，油泥砂中的含水率以及含油率都显著下降，泥砂含量明显提高，可作为沥青砂的原料进行回用。其中残渣中的泥砂作为沥青混合料中的细集料，在此沥青砂原料的基础上，根据实验添加粗集料、细集料、添加剂及沥青原料等可配置成满足使用要求的沥青混合料，从而实现油泥砂的资源化循环利用。
本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本发明权利要求的保护范围中。
本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。

Claims (10)

1.一种油泥砂资源化处理***，其特征在于：所述处理***包括预处理单元、油水分离单元和减压蒸馏单元，其中，所述预处理单元包括预处理罐以及设置在所述预处理罐中的搅拌装置；所述预处理罐中所形成的上层出水和下层出水分别进入到所述油水分离单元以及减压蒸馏单元中。
2.根据权利要求1所述的处理***，其特征在于：所述油水分离单元包括气浮分离装置、旋流两相分离装置或油水分离器。
3.根据权利要求1所述的处理***，其特征在于：所述油水分离单元产生的水相返回到预处理单元中，产生的油相回收。
4.根据权利要求1所述的处理***，其特征在于：所述减压蒸馏单元的加热装置为回转炉或加热炉，减压设备为机械真空泵和/或蒸汽喷射器。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理***，其特征在于：所述处理***还包括冷却塔以及设置于所述冷却塔内的喷淋组件。
6.根据权利要求5所述的处理***，其特征在于：所述减压蒸馏单元蒸馏产生的混合蒸汽经冷却塔冷却后进入到油水分离单元，减压蒸馏所产生的余料可回用。
7.一种油泥砂的资源化处理工艺，其特征在于：所述工艺包括以下处理步骤：
a、油泥砂与水混合后，于50℃-80℃下以50-120r/min的速度混合搅拌30min-60min，随后静置30mim-100min使得混合液分层；
b、对步骤a中静置分层所产生的上层液进行油水分离处理，分离产生的水相返回至步骤a中进行重复利用，分离产生的油相回收；
c、对步骤a中静置分层所产生的下层浓液进行减压蒸馏处理，处理产生的减压余料可回用。
8.根据权利要求7所述的处理工艺，其特征在于：所述处理步骤还包括：对步骤c中经减压蒸馏处理产生的馏分进行冷却，且冷却后的冷凝馏分返回至步骤b中。
9.根据权利要求7或8所述的处理工艺，其特征在于：所述步骤a中，水与油泥砂的混合体积比为2-10:1。
10.根据权利要求7或8所述的处理工艺，其特征在于：所述步骤c中，减压蒸馏处理的压力为0.5kPa-2kPa，温度为360℃-390℃。
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