乌石化炼油厂污泥处理技术现状
乌石化公司炼油厂每年产生大量的含油污泥(如浮渣、油泥、罐底泥),产生“三泥”15kt/a左右,这些废弃物如果没有一个妥善的处理办法,会堆积成害,或污染水体和环境,造成二次污染。乌鲁木齐石化公司科研所于2000年6月设计建立的三泥处理工业试验装置从根本上解决了我公司炼油厂污泥的污染问题,为石化行业的环保治理提供了新的途径,并且大大提高了油泥浮渣的经济附加值。
1炼油厂污泥性质分析
1.1炼油厂污泥来源
炼油厂净化水车间的“三泥”是由油泥,剩余活性污泥、浮渣所组成,油泥包括油罐底泥、池底泥污水刚入污水场时,由油粒、泥砂和其它杂质所组成,比重1.O3~1.1g/cm。,沉在池底,称为池底泥;污油罐在加温脱水时,产生的油、水、泥等混合物,称为罐底泥。浮选除油中加入絮凝剂来加快油水分离,分离出的浮渣是由油粒氢氧化铝等悬浮杂质组成,密度在0.97~0.99g/cm。,二级处理中曝气池的活性污泥由细菌、微生物等组成,它以污水中的有机物为食物源而生长繁殖,当污泥浓度超过3g/L,污泥沉降比超过3O时,称为剩余活性污泥。
1.2污泥的性质
污泥是一个由石油烃类、胶质、沥青质、泥砂、无机絮体、有机絮体以及水和其它有机物、无机物牢固粘结在一起的乳化体系。其中含有的苯系物、酚类、蒽、芘等物质有恶臭味和毒性,对环境造成了极大的影响。我厂油泥主要性质如表1。
2炼油厂“三泥”处理流程及存在问题
炼油厂污水在经过均质池、斜板隔油池、浮选池、生化曝气池等的池底泥进入油泥池,浮渣进入浮选池,进行重力脱水,然后用油泥泵将脱水后的“三泥”提升到三渣池,在进行自然浓缩,浓缩后的“三泥”用泵打入高位罐进行加温脱水,脱水后的“三泥”原先是直接送废渣场,现在送往科研所三泥试验装置进行后续加工。
(1)“三泥”池脱出的污水含油量高,杂质较多。由泵打入前处理设施,极易污染水场来水水质,冲击污水处理系统,增加处理难度,形成恶性循环。
(2)“三泥”的排放问题,近年来,随着进厂原油性质的劣质化,三泥积累越来越多,每年由于油水乳化严重,污泥在碱坑内沉降分出的难挥发油层覆盖在大量的水层表面,使水分难以蒸发,因此含油污泥越积越多,碱渣的坝已有下雨被冲跨的危险,且渣坑两边的山体已被浸透,造成严重的环境污染。因而,解决“三泥”的后续加工问题,已经迫在眉睫。
3“三泥”处理技术现状
3.1国内外三泥处理技术现状
国外炼油厂主要的处理技术包括:机械脱水技术、泥饼的热处理和解吸;污泥的生物处理和溶剂萃取技术;含油污泥的资源化处理技术(包括回收轻质油及沥青、污泥浮渣作为催化裂化装置分馏塔的油浆、作为焦化装置的油浆);膜分离技术等。其中,膜分离技术与分子生物学技术是处理活性污泥工艺技术的两大发展趋势。
我国炼油厂的“三泥”处理与国外相比差距较大。三泥的化学调质和机械脱水、脱水污泥焚烧和综合利用中存在很多问题。目前,许多炼油厂、科研单位和高等院校都在研究开发新工艺、新设备和新技术。例如武汉钢铁公司用进口三相分离机所取得的分离效果,是在自行开发热轧含油污泥处理技术(投加适当的表面活性剂,加热到一定的温度,并在一定的搅拌速度下处理一定时间)的前提下获得的。
国内一些单位对。三泥”做了分别处理的研究。结果,活性污泥较油泥和浮渣容易脱水。这些单位研究的重点都放在了对浮渣的处理。金陵石化公司炼油厂研究了浮选渣脱水并回收污油;安庆石化总厂炼油厂探索了改善浮渣脱水性能的工艺路线。
3.2乌石化公司科研所“三泥”处理技术现状
乌鲁木齐石化公司科研所三泥处理工业试验装置于2000年3月开始进行设计、旎工,5月份投料试车成功,现已进入工业试验阶段。科研所的三泥处理装置,处理能力为16kt/a,完全能够解决炼油厂的三泥后续处理问题。三泥处理装置的主要处理单元有:原料储罐、反应釜、过滤器、成品罐、凉水塔、泵房、配电室、操作室等。本工艺的简单流程如图2。
3.2.1“三泥”原料脱水问囊
“三泥”处理过程中首要解决的就是原料脱水问题,虽然,三泥原料在污水车间已经过部分脱水,但是,通过对原料的水分分析仍然含有7O~‘-90的水分。为了降低装置的能耗,在原料进入反应釜前,将三泥原料打入原料储罐加入脱水剂静置24h后,脱水率可达5O以上,从而可以大大降低装置的能耗。
根据近1年的装置运行发现,冬季的三泥原料的性质普遍较夏季的性质好。据分析主要原因是由于三泥原料在污水车间的油泥池里,在冬季温度较低的情况下,部分三泥原料经过冷冻后,大部分水冻结在池的下部,因此降低了三泥原料的水分含量。
3.2.2提高燃烧油的回收率
由于目前炼油厂“三泥”处理是将油泥、剩余活性污泥、浮混合浓缩处理,故处理这种原料具有一定的难度。浓缩池的原料性质差别较大,破乳剂的选择不一样,通过实验室工作的评选发现,原料的pH值与原料的脱水率和污油收率有极大的关系。随着pH值的降低,污油回收率与脱水率急骤上升。据不完全统计,三泥原料的含油量基本保持在5~15左右如图3、4。
3.2.3三泥产品的性质
科研所三泥工业试验生产装置,经过近1年的试验,生产出的产品性质稳定,其性质接近于燃料油的性质。以三泥为原料生产出的产品为燃烧油。产品性质如表2。
从表中可以看出,燃烧油的绝大部分馏分为柴油馏分,灰分含量较高,金属含量NiVS较低,可以参入原油中回炼,也可直接当作产品进行销售。
4经济效益评价
乌石化科研所三泥处理工业试验装置在2001年上半年处理污泥5640t,已经生产出燃烧油近470t,实现的销售利润近2O万元。充分地缓解了炼油厂三泥处理所面临的困境,为三泥的资源化提供了新的途径。
5结论
国外炼油厂的含油污泥处理作业,有许多是专业承包商来完成的,由于含油污泥是处理炼油工艺及其污水处理最终端的产物,其收集、脱水、运输和处理不仅操作难度大、技术含量高,还具有临时性和批量性的特点,从规模效率考虑,发展含油污泥的处理工业是势在必行的,它不仅解决了污泥对环境的污染问题,而且提高了资源的可利用性。
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