一种油泥砂三相分离处理系统及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油泥砂三相分离处理系统及其应用，属于处理含油污泥的技术领 域。
【背景技术】
[0002] 油田含油污泥的处理在国内外仍是一个未攻克的环境难题。尤其在我国，含油污 泥的产生远远大于国外油田，而我国各大油田和科学工作者们都还未能提出行之有效的解 决方法，这无疑给我国的石油开采行业背上了一个沉重的包袱。目前以及未来的一段时间 含油污泥的处理都会是固体废物处理中一个备受关注的热点，当前我国含油污泥处理与综 合利用与国外先进水平相比还有较大差距，处理技术落后，装置不配套，多数含油污泥未经 无害化处理，造成了环境污染和资源浪费。从综合利用的技术现状来看，缺少高技术、高水 平的深度处理利用技术；从长远观点来看，回收污油、综合利用污泥是实现无害化和资源化 的有效途径。中国作为世界上最大的发展中国家，生产条件及其环境保护技术相对落后，随 着全球经济的发展，油田生产所带来的环境污染与口俱增，矛盾越来越突出。
[0003] 含油污泥固体体积庞大，若不加以处理综合利用而直接排放，不但占用大量土地， 而且对周围空气、水体都会造成污染，而且对其的含有的污油也是一种浪费。
[0004] 含油油泥实际不是一般概念的污泥，其本身成份复杂，含有大量老化原油、胶体、 蜡质、盐类、细菌、酸性气体、腐蚀产物等。在污水处理过程中还投加了大量凝聚剂、阻垢剂、 杀菌剂、缓蚀剂等水处理药剂，因此，在不同的污水水质、处理工艺和药剂加入的条件下，含 油污泥的物性和排出量差异较大。同时，含油污泥由大量的悬浮状絮体组成，吸附了原油和 其他机械杂质，成为含水率很高的胶体状物质，又由于在污水处理流程中不同化学处理药 剂的使用，使得油泥中各类污染物与无机固形物之间的桥联结构稳固、充分乳化，其结构成 分更加复杂化。含油污泥也成为影响油田及周边环境质量的难题之一。
[0005] 油田含油污泥的各种处理技术己引起国内外的高度关注。为实现含油污泥的彻底 处理和资源利用，国内外进行了大量研宄并取得一定进展。含油污泥主要处理技术有：调 质-机械分离、固化处理、生物处理、焚烧、填埋与干化、调剖、回收油、生产建材、焦化法生 产除油吸附剂或用于橡胶制品等。填埋与干化处理易产生二次污染和浪费了大量有用资 源而逐渐被淘汰，目前较受重视的是调质-机械脱水、生物处理、固化处理和综合利用技术 等。研宄者最初曾利用油泥中原油的热值，将油泥与其它物质掺混，制成工业型煤，但由于 产品灰份高、热值低、燃烧后污染环境等缺点，实践应用较少。对于落地油泥和罐底泥，目前 应用的工艺多为清洗工艺，基本上参照国外常规技术路线，即在油泥中加入水分离液后，通 过加热对原油进行抽提。该技术曾用于以回收原油为目的的稀油污泥的原油分离。
[0006] 但由于各种因素的制约，工业应用范围很小，且基本上未考虑环境指标。所以，对 含油污泥的处理技术研宄，应在国外相关研宄成果的基础上，结合中国国情，开发含油污泥 的处理工艺和技术。同时，由于我国的各方面条件都受到了极大的限制。经过近几年的探 索、研宄和引进消化使我国的含油污泥处理技术有了相应发展，在降低含油污泥对环境的 影响方面发挥了一定作用。实际上，国外油田很早就进行了油泥处理技术的研宄，我国也已 在各油田推行含油污泥处理技术，积极保护油田环境。由于各油田污泥种类及油田环境的 差异，目前各油田采取的处理污泥的措施也不尽相同。然而，国内其它几大油田都存在着起 步较晚、缺少大量有效处理含油污泥的方法等各种问题。虽然，近年来国内各油田在含油污 泥处理技术上发展很快，然而，由于各种新技术的不成熟与局限性，含油污泥的处理依然是 国内各油田的难题。
[0007] 对各种处理方法的优缺点及应用现状进行比较，如表1-1:
[0008] 表 1-1
[0009]
【主权项】
1. 一种油泥砂三相分离处理系统，其特征在于，该系统包括对物料进行加热和搅拌用 的加热搅拌釜、与所述加热搅拌釜相连通的三相分离机； 所述三相分离机包括搅拌转轴筒、在所述搅拌转轴筒外部套设有离心筒、在搅拌转轴 筒外壁设置的螺旋浆片、驱动搅拌转轴筒转动的第二电机、驱动离心筒转动的第一电机，所 述搅拌转轴筒和离心筒的轴向旋转方向相反； 所述搅拌转轴筒沿进料的方向轴向依次直径减小；所述离心筒沿进料的方向轴向依次 直径减小；所述螺旋浆片的外径与所述离心筒的内径相适应； 所述的搅拌转轴筒内轴向设置有物料通道，所述物料通道的一端为入料口，另一端为 出料口，所述出料口贯通物料通道和离心筒； 在所述离心筒的小直径端设置有砂相出料口； 在所述离心筒的大直径端分别设置有同心设置的水相出口和油相出口，用于分别导流 出水相和油相； 在所述旋转浆片上镂空设置有液相回流孔。
2. 根据权利要求1所述的一种油泥砂三相分离处理系统，其特征在于，在所述水相出 口和油相出口上套设有水相导向槽和油相导向槽，所述水相沿水相导向槽、水相输出管排 出；所述油相沿油相导向槽、油相输出管排出。
3. 根据权利要求1所述的一种油泥砂三相分离处理系统，其特征在于，所述的液相回 流孔为以转轴筒轴向为圆心的扇形。
4. 根据权利要求3所述的一种油泥砂三相分离处理系统，其特征在于，在所述液相回 流孔的四周设置有凸缘。
5. -种利用如权利要求1-4任意一项所述系统实现油泥砂三相分离的处理方法，其特 征在于，该方法包括步骤如下： 其中所述油泥砂的组份含量为： 含油率为15-20% ; 含水率约60-75% ; 含砂率为10% -20% ; 1) 对所述油泥砂利用加热搅拌釜进行调温： 将油泥砂搅拌、加热至60- 80°C ; 2) 化学调制： 继续对油泥砂进行搅拌，并同时向加热后的油泥砂内依次加入聚合硫酸铁和聚合氯化 铝，所述聚合硫酸铁的加入量为：向每吨油泥砂中加入25-35L;所述聚合氯化铝的加入量 为：向每吨油泥砂中加入20-30L ; 3) 对经化学调制后的油泥砂利用所述油泥砂三相分离处理系统进行机械离心： 采用离心筒对油泥砂进行机械离心，所述离心筒的长度为2100-2500mm，所述离心筒的 直径460-520mm，其离心的相对转动速度为3000-4000r/min ; 4) 经离心后，所述油泥砂被离心初步分离为砂相、水相和油相，上述三相分别被排出离 心筒； 5) 初步分离的砂相中含有少量油，继续对所述的砂相采用高温裂解处理：在 500°C -600°C的高温绝氧环境下将砂相中的轻质油转换为蒸汽，将重质油裂解为轻质油或 甲烷气进行回收利用；直至将砂相中的含油率< 2%。； 初步分离的水相中含有少量油，通过现有的气浮装置对水相进行处理，使其所含的油 上浮至水相的表层，然后利用分层分离将水油分离，将所分离出的水继续引向就近的污水 处理厂进行处理； 将初步分离的油相引出储存即可。
【专利摘要】一种油泥砂三相分离处理系统，包括对物料进行加热和搅拌用的加热搅拌釜、与所述加热搅拌釜相连通的三相分离机。本发明利用转向相反的离心筒和搅拌转轴筒增加对物料的旋转搅拌，同时物料在离心筒高速转速所产生的离心力下进行三相分离，由于所述螺旋桨片与离心筒内壁相互贴合，因此砂相沿螺旋桨片的旋转传输至所述砂相出料口，所述油相和水相物料在离心力的作用下紧贴螺旋桨片，最终沿螺旋桨片上的液相回流孔回流至所述离心筒大直径端，根据水相在离心力的作用下紧贴所述离心筒的内壁，油相次之，依据其分别在离心筒壁的分层情况，利用在所述离心筒的大直径端分别设置有同心设置的水相出口和油相出口，进而分别导流出水相和油相。
【IPC分类】C02F11-00
【公开号】CN104743757
【申请号】CN201510107628
【发明人】宋繁永
【申请人】鲁韧, 宋繁永
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月11日