含油污泥高效分离处理剂的研发与应用

摘要：在油田开发过程中产生的大量污油泥组分复杂，处理难度大，在清理、运输、处置过程中，耗费了大量人力物力，同时给环保带来一定压力。通过实验筛选了常见的表面活性剂，分析其洗油效果，并通过实验验证了硅酸钠的助剂作用，最终通过正交实验确定了污油泥分离剂的组成为：LAS：APEO：Na2SiO3=2：2：3。该分离剂在中原油田得到应用，分理出的原油含水<1%，经济社会效益显著。

关键词：污油泥;分离剂;表面活性剂;洗油效率

前言

含油污泥是指被丢弃的含油固体和泥状物质，是石油生产的伴生品并且是石油化工行业的主要污染物之一。在《国家危险废弃名录》中，明确表明含油污泥属于废矿物油，同时《国家清洁生产促进法》和《固体废物环境污染防治法》中也要求必须对含有污泥进行无害化处理。

含油污泥组分复杂，处理难度大，随着油田原油开采力度不断加大，各种驱油剂、水处理药剂等大量投加使用，致使集输系统生产过程中油泥砂产生量逐漸增多，油泥砂的组分越来越复杂，处理难度和费用也随之增大。因此，有必要研究一种含油污泥高效分离处理剂，实现含油污泥中原油的分离回收，实现含油污泥的无害化处理。

1.含油污泥处理分离剂的研制原则

（1）有利于泥/油的分离

所选用的药剂必须能够有效地降低水/油、泥/油和原油的表面张力，不但要保证有利于固体与油的分离，还要保证在加入药剂的情况下水的表面张力不会大幅度降低。

（2）有利于水/油的分离

处理含油污泥的最重要步骤是保证水/油分离。油水分离的效率将直接影响整体工艺流程的顺畅性。在选择药剂的时候要注意同时考虑固/油，水/油分离两个过程。

（3）有利于泥/水分离

含油污泥处理的终端为泥/水分离，在提高分离效率的同时，不仅要发挥药剂的分离作用，同时还要考虑药剂的凝聚性能，为高效的泥/水分离提供条件[1]。

2.表面活性剂的筛选

试验选用了近年来国内外常用于环境降解的表面活性剂。试验中所选用的表面活性剂无毒，可生物降解，在工业中较常用且价格低廉，Cc.m.c较低，用量少。

研究中使用了五种表面活性剂和一种助剂分别在液固比10：1，温度70℃，溶解时间1h的条件下，对污泥样品进行处理，表面活性剂筛选试验结果如图1所示。

由图1可以看出，在浓度较低时随着表面活性剂浓度的增高，残油量呈线性下降的趋势，随着浓度的增高，残油量的降低速度逐渐减慢直至平缓，所使用的的洗涤剂中LAS效果最好，在浓度为12g/L时，残油量降低至1.38%。非离子表面活性剂中，APEO的洗涤效果最好，且在较低浓度时曲线就能达到平缓的趋势，在12g/L时，残油量可达2.34%。

3.硅酸钠助剂作用

分别配置LAS+硅酸钠和APEO+硅酸钠的混合溶液，使溶液中硅酸钠浓度保持为3g/L，改变表面活性剂浓度（0.5、1、2、3、4、6、10、14g/L）作为处理剂，考察硅酸钠作为处理剂对分离效果的影响。由于硅酸钠的加入，表面活性剂在较低浓度时就有明显效果，LAS在3g/L时可使残油量降低到3.72%，6g/L时达到作用平衡，残油量降至1.41%，比LAS单独作用时浓度降低6g/L。平平加在6g/L时达到作用平衡，使残油率降至2.21%，比单独作用时浓度降低6L。

4.表面活性剂处理剂的复配研究

实验选用单因素实验第选出的LAS和平平加以及助剂Na2SiO3进行洗处理剂复配。由于药剂之间存在着复杂的交互作用，所以选用正交实验。技照表1中的实验点进行实验，实验结果如表2所示。

可以看出，所有配方对污泥样品均有分离效果，但各配方分离效果差异较大，其中实验5的效果最好，可使污泥残油量降低至1.23%。因此选定处理剂配比为：LAS：APEO：Na2SiO3=2：2：3。

5.应用效果

中原油田某联合站1#5000m3罐已连续运行8年，罐内含油污泥仅初步检测达到2m，预计含油污泥量约700m3，含油污泥收集到气浮罐，按试验配型调节到适宜的稀释度，加温至60-65℃并气浮，分次加注四次反应药剂[2]。注剂后的含油污泥经气浮，进入自然沉降静置24-84h实现三相分离，回收分离后的油。经测算分离出的油含水<1%，回收原油65.4t，环保和经济效益可观。

6.结论与认识

（1）通过对常见表面活性剂的筛选，分析了常见表面活性剂的洗油效果，初步确定处理剂的基本组成。

（2）通过实验分析了Na2SiO3的助剂作用，最终通过正交实验确定了处理剂的组成。

（3）该处理剂在中原油田得到应用，分离出的油含水<1%，环保和经济效益可观。

参考文献：

[1]裴艳玲.含油污泥处理药剂优化和应用[J].石油石化节能，2019，9（06）：50-54+11.

作者简介：

张凯（1988--），男，硕研，中石化中原油田分公司濮东采油厂，工程师，主要负责井下作业工艺技术的研究与应用工作