落地油泥清洗后的污油破乳处理实验研究

曾浩见，李春晓，邹 华，刘 鹏，梅 平，刘光全

（1．长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州434023；2．中国石油安全环保技术研究院，北京102206）

据调查，我国陆上油田含油污泥年产量约100万t，其中落地油泥年产量约10万t。落地油泥固体废弃物已经被国家环保总局列入“危险废物”名录。随着环保要求的不断提高和含油污泥处理技术的不断深入，资源化处理已成为落地油泥处理技术发展的主要方向［1］。热化学清洗技术用于落地油泥处理，符合国家清洁生产及循环经济政策要求，可以实现石油工业生产的减量化、无害化、资源化［2］。

落地油泥经热化学清洗后，油泥泥浆逐渐分为3层，其中清洗出来的污油浮在上层。作者在此对吉林油田落地油泥热化学清洗后的上层污油进行化学破乳脱水处理，以降低原油中的含水率，除去污油中的泥沙，为实现落地油泥的资源化提供依据。

1 实验

1．1 材料、试剂与仪器

落地油泥油样取自吉林油田；落地油泥经热化学清洗后产生的污油，含有一定量的泥沙，含水率为31．09%。

9种典型原油破乳剂JL－1、JL－3、JL－7、JL－10、JL－11、JL－16、JL－20、JL－25、A444，荆州隆华化工有限公司。

GC－2010型气相色谱仪，日本岛津；DF－101S型精密恒温试验仪，广华仪器有限责任公司。

1．2 方法

1．2．1 破乳实验

取污油和去离子水，分别加热到60℃。准确量取一定体积污油和去离子水移入具塞量筒中，加入一定体积破乳剂，旋紧瓶塞后，将具塞量筒颠倒2～5次，缓慢松动瓶塞放气后，重新旋紧瓶塞，振荡200次后，在60℃恒温水浴中静置一定时间。目测并记录不同时间脱出的污水量。终止沉降时，观察、记录水相清洁度和界面状况［3］。

1．2．2 气相色谱分析

油样处理：油样经初步静置脱水后，再用无水硫酸钠脱除其中的微量水。用二氯甲烷溶解油样，待仪器稳定后，用微量注射器抽取0．2～1．0μL油样注入到气相色谱仪中，采用归一化法处理谱图，得到不同组分的含量。

色谱条件：色谱柱为聚甲基硅氧烷（SE－30、OV－1等）交联石英毛细管柱，最高使用温度不低于320℃，柱长35～50m，内径0．22～0．25mm，柱效不低于3000理论板／m。

2 结果与讨论

2．1 破乳剂的筛选

依据脱水量、最终沉降时水相清洁度和界面状况等3项指标，从9种典型原油破乳剂中筛选出4种破乳剂 A444、JL－1、JL－16、JL－20，其对吉林油田落地油泥清洗后的污油均具有较好的破乳效果。

2．2 污油破乳处理

在污油油样中加入筛选出的4种破乳剂A444、JL－1、JL－16、JL－20，对比破乳剂的破乳效果，结果如表1所示。

表1 4种破乳剂对落地油泥清洗后污油油样的破乳效果Tab．1 The effect of four kinds of demulsifiers on the demulsification efficiency of the dirty oil samples coming from the washing process of oily sludge

由表1可知，JL－20对污油没有破乳效果，未能脱出污油中的水；A444、JL－16对污油破乳效果较差；只有JL－1具有稳定的破乳效果，其用量为50mg·L－1时的脱水率为97．7%。JL－1是一种油溶型的原油破乳剂，一般来说，油溶型破乳剂具有较好的破乳效果［4，5］。污油经过破乳处理后，含水率小于5%，满足石油化工企业标准Q／SH 0236－2008《原油破乳剂技术要求》的要求［6］。

2．3 破乳前后油样的碳数组成分析

采用气相色谱法分析吉林油田落地油泥油样与JL－1破乳处理后污油油样的碳数分布，结果如图1所示，对应的烃类碳数组成分析数据如表2所示。

图1 落地油泥油样（a）与破乳处理后污油油样（b）的色谱Fig．1 The hydrocarbons chromatograms of the oily sludge sample（a）and the dirty oil sample after treatment（b）

表2 落地油泥油样、破乳处理后污油油样的烃类碳数组成分析／%Tab．2 The analysis of hydrocarbon carbon number of the oily sludge sample and the dirty oil sample after treatment／%

由图1和表2可知，与落地油泥油样相比，热化学清洗得到的污油油样经破乳处理后，沸点低的轻烃组分有部分损失，但烃类碳数分布组成接近，可以实现落地油泥的资源化。

3 结论

（1）筛选出一种破乳剂JL－1，其用量为50mg·L－1时，对吉林油田落地油泥清洗后的污油具有较好的破乳效果。

（2）吉林油田落地油泥热化学清洗分离出来的污油经过破乳处理后，含水率小于5%，满足石油化工企业标准Q／SH 0236－2008《原油破乳剂技术要求》的要求。

（3）气相色谱分析表明，与落地油泥油样相比，热化学清洗得到的污油油样经破乳处理后，沸点低的轻烃组分有部分损失，但烃类碳数分布组成接近，可以实现落地油泥的资源化。

［1］李凡修．含油污泥无害化处理及综合利用的途径［J］．油气田环境保护，1998，8（3）：42－44．

［2］匡少平，吴信荣．含油污泥的无害化处理与资源化利用［M］．北京：化学工业出版社，2009：65－67．

［3］SY／T 5281－2000，原油破乳剂性能检测方法 瓶试法［S］．

［4］Abdel－Azim A，Abdul－Raheim M，Kamel R K，et al．Demulsifier systems applied to breakdown petroleum sludge［J］．Journal of Petroleum Science and Engineering，2011，78（2）：364－370．

［5］Razi M，Rahimpour M R，Jahanmiri A，et al．Effect of a different formulation of demulsifiers on the efficiency of chemical demulsification of heavy crude oil［J］．Journal of Chemical and Engineering Data，2011，56（6）：2936－2945．

［6］Q／SH 0236－2008，原油破乳剂技术要求［S］．