科技成果-頁巖油泥環(huán)保處理技術

科技成果一一頁巖油泥環(huán)保處理技術所屬行業(yè)固體廢物處理適用范圍頁巖油泥及類似固體廢物的處理及資源化利用行業(yè)現(xiàn)狀在油母頁巖干餾煉油過程中，干餾瓦斯夾帶大量的頁巖顆粒物經(jīng)洗滌、吸附極細小的油霧后形成油泥?？偟膩砜矗湍喈a(chǎn)生量為頁巖原油產(chǎn)量的3-6%，頁巖油泥含油率較高（40%以上），具有一定的熱值（15000kJ/kg），同時油泥難以自然降解，隨意堆放極易污染土壤和地下水。頁巖油泥如果不及時清理，將會對土壤、地下水等環(huán)境造成嚴重污染，同時油泥中含有的硫化物、苯系物等多種有毒有害揮發(fā)物，還會通過呼吸道危害人體健康。因此，對頁巖油泥進行處理實現(xiàn)其“減量化、資源化、無害化”，是我國實施油頁巖資源開發(fā)龐大系統(tǒng)中的重要一環(huán)，也是實現(xiàn)環(huán)保開采、大面積商業(yè)化開采、可持續(xù)開發(fā)的前提條件。成果簡介1、技術原理針對頁巖油泥的特點及理化性質，綜合考慮目前頁巖煉油廠的經(jīng)濟能力、技術水平，參考傳統(tǒng)工藝（含油污泥一加溫勻化一化學分離一機械脫水一干化焚燒）創(chuàng)新設計出熱化學清洗多相分離處理工藝（含油污泥一加溫水熱洗一機械攪拌一多相分離一物料分流）。首先熱化學清洗加藥過程對污泥進行調(diào)制，熱洗可以改變頁巖油泥粘稠、流動性差的特點，化學藥劑可以進行絮凝破乳，達到較好的油-水、油-固、水-泥分離效果，為后續(xù)處理提供條件；重力分離工藝在預處理的基礎上，可以達到較好的油、水、泥三相分離效果。2、關鍵技術及減污技術細節(jié)（1） 工藝的開頭為兩道鏈帶式移動格柵，原料在格柵面上經(jīng)歷循環(huán)型熱水的強力沖洗，起到剝離細小顆粒使之流態(tài)化和洗凈大塊固體物如布和石子等。流態(tài)化的原料由原料槽用流體泵直接進入泥水混合單元，使用機械提供強力攪拌，打碎泥塊使之分散；（2） 泥水進入第一洗槽，添加合適的化學藥劑，此處設計使用蒸汽加熱至60°C-90°C，調(diào)節(jié)工藝條件，機械攪拌，促使泥、水、油三相分離，回收上層少量浮油，水相進入第二洗槽；（3） 在第二洗槽中添加合適的化學藥劑后，靜置重力分離，保證洗脫得到的油品能夠有效地收集至回收油儲罐。水相與泥相流至加藥攪拌單元；（4） 加藥攪拌單元主要起匯水，加藥攪拌作用。接受第二洗槽的水相和泥相及初步凈水裝置回流的部分清水；（5） 第三洗槽接受加藥攪拌裝置的泥相和水相。油水泥在第三洗槽中三相分離，上層浮油會同第二洗槽出油共同送至儲油罐，出油可直接進入煉廠回收利用；中間水層進凈水單元；底泥的最終處置時視出料性質的不同而不同；（6） 簡易水凈化單元對于水相進行分離，采用沉淀或氣浮，必要時加入水質調(diào)節(jié)劑，主要目的為保證清洗起端初級截留抹布或固體物質時的水質條件。出水大部分經(jīng)高壓泵送至起端，提供高流速，用來強力沖擊格柵，小部分回流至加藥攪拌裝置。主要技術指標該成果所設計的頁巖油泥封閉循環(huán)式熱化學清洗工藝（含油污泥一加溫水熱洗一機械攪拌一多相分離一物料分流）與傳統(tǒng)工藝相比，排水減少20%，補水減少15%，節(jié)能約10%，節(jié)省清洗劑約15%。綜合核算，運行成本可下降約10%。以處理能力為10000t/a的實際工程為例，預計投資總額為2000萬元，年銷售收入為1300萬元，年利潤為450萬元，投資回報率為34.62%。采用熱化學清洗法處理頁巖油泥，可大幅度減少油泥含油量，清洗后殘泥可安全處置，同時可回收大量頁巖油。技術水平本項目成果“頁巖油泥環(huán)保處理工藝開發(fā)及應用”于2014年5月通過由撫順市科技局組織的科技成果鑒定（撫科鑒字［2014］第02號），達到國內(nèi)領先水平。典型案例該技術主要面向能源化工類企業(yè)，如以油母頁巖為主的煉油廠、熱電廠以及油田、石油石化企業(yè)等，目前已經(jīng)在撫順、盤錦、東營等多地得到應用，均得到了用戶的高度評價。例如撫順中海石油化工有限公司于2013年投資400萬元建設了一套頁巖油泥環(huán)保處理裝置，采用封閉循環(huán)式熱化學清洗工藝年處理頁巖油泥及類似固體廢物2000t以上，每噸頁巖油泥回收頁巖油0.03t，該項目每年削減固體廢物中含油污染物及回收頁巖油60t，折合標煤為84tce/a。由于該項目為環(huán)保治理項目，不會造成二次污染，同時可以實現(xiàn)固體廢物資源化綜合利用，環(huán)境和經(jīng)濟效益顯著。市場前景我國油頁巖儲藏量約2400億t，折合100億t頁巖油，積極發(fā)展非常規(guī)油氣資源油頁巖具有重要的戰(zhàn)略意義。但是，在油母頁巖干餾煉油過程中形成油泥，一般為頁巖原油產(chǎn)量的3-6%，由于油泥難以自然降解，如果處置不當或隨意堆放極易污染土壤和地下水。因此，對頁巖油泥進行處理實現(xiàn)其“減量化、資源化、無害化”，是我國實施油頁巖資源開發(fā)龐大系統(tǒng)中的重要一環(huán)。目前含油污泥等固體廢棄物的處理技術，主要有焚燒法、熱解、溶劑萃取、熱化學法等，其中的熱化學清洗法是一項較適宜我國實際情況且方便可行的油泥處理技術，其優(yōu)點和可操作性已受到許多研究者的關注。頁巖油泥封閉循環(huán)式熱化學清洗工藝（含油污泥一加溫水熱洗一機械攪拌一多相分離一物料分流）與傳統(tǒng)工藝相比，用水采用循環(huán)方式，避開了對污水排放的嚴格要求，同時水中清洗劑的流失大大減少，也成為凈化油泥的有利因素，運行成本可下降約10%。但是目前該技術在油母頁巖相關行業(yè)中的推廣比例不足3%，頁巖油泥中的大量油類污染物進入到土壤、水體及大氣等環(huán)境中造成了嚴重污染，也給人類身體健康帶來了潛在的威脅。該成果的轉化和推廣有利于頁巖油煉制企業(yè)推行節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)和環(huán)境保