科技成果-页岩油泥环保处理技术

科技成果一一页岩油泥环保处理技术所属行业固体废物处理适用范围页岩油泥及类似固体废物的处理及资源化利用行业现状在油母页岩干馏炼油过程中，干馏瓦斯夹带大量的页岩颗粒物经洗涤、吸附极细小的油雾后形成油泥。总的来看，油泥产生量为页岩原油产量的3-6%，页岩油泥含油率较高（40%以上），具有一定的热值（15000kJ/kg），同时油泥难以自然降解，随意堆放极易污染土壤和地下水。页岩油泥如果不及时清理，将会对土壤、地下水等环境造成严重污染，同时油泥中含有的硫化物、苯系物等多种有毒有害挥发物，还会通过呼吸道危害人体健康。因此，对页岩油泥进行处理实现其“减量化、资源化、无害化”，是我国实施油页岩资源开发庞大系统中的重要一环，也是实现环保开采、大面积商业化开采、可持续开发的前提条件。成果简介1、技术原理针对页岩油泥的特点及理化性质，综合考虑目前页岩炼油厂的经济能力、技术水平，参考传统工艺（含油污泥一加温匀化一化学分离一机械脱水一干化焚烧）创新设计出热化学清洗多相分离处理工艺（含油污泥一加温水热洗一机械搅拌一多相分离一物料分流）。首先热化学清洗加药过程对污泥进行调制，热洗可以改变页岩油泥粘稠、流动性差的特点，化学药剂可以进行絮凝破乳，达到较好的油-水、油-固、水-泥分离效果，为后续处理提供条件；重力分离工艺在预处理的基础上，可以达到较好的油、水、泥三相分离效果。2、关键技术及减污技术细节（1） 工艺的开头为两道链带式移动格栅，原料在格栅面上经历循环型热水的强力冲洗，起到剥离细小颗粒使之流态化和洗净大块固体物如布和石子等。流态化的原料由原料槽用流体泵直接进入泥水混合单元，使用机械提供强力搅拌，打碎泥块使之分散；（2） 泥水进入第一洗槽，添加合适的化学药剂，此处设计使用蒸汽加热至60°C-90°C，调节工艺条件，机械搅拌，促使泥、水、油三相分离，回收上层少量浮油，水相进入第二洗槽；（3） 在第二洗槽中添加合适的化学药剂后，静置重力分离，保证洗脱得到的油品能够有效地收集至回收油储罐。水相与泥相流至加药搅拌单元；（4） 加药搅拌单元主要起汇水，加药搅拌作用。接受第二洗槽的水相和泥相及初步净水装置回流的部分清水；（5） 第三洗槽接受加药搅拌装置的泥相和水相。油水泥在第三洗槽中三相分离，上层浮油会同第二洗槽出油共同送至储油罐，出油可直接进入炼厂回收利用；中间水层进净水单元；底泥的最终处置时视出料性质的不同而不同；（6） 简易水净化单元对于水相进行分离，采用沉淀或气浮，必要时加入水质调节剂，主要目的为保证清洗起端初级截留抹布或固体物质时的水质条件。出水大部分经高压泵送至起端，提供高流速，用来强力冲击格栅，小部分回流至加药搅拌装置。主要技术指标该成果所设计的页岩油泥封闭循环式热化学清洗工艺（含油污泥一加温水热洗一机械搅拌一多相分离一物料分流）与传统工艺相比，排水减少20%，补水减少15%，节能约10%，节省清洗剂约15%。综合核算，运行成本可下降约10%。以处理能力为10000t/a的实际工程为例，预计投资总额为2000万元，年销售收入为1300万元，年利润为450万元，投资回报率为34.62%。采用热化学清洗法处理页岩油泥，可大幅度减少油泥含油量，清洗后残泥可安全处置，同时可回收大量页岩油。技术水平本项目成果“页岩油泥环保处理工艺开发及应用”于2014年5月通过由抚顺市科技局组织的科技成果鉴定（抚科鉴字［2014］第02号），达到国内领先水平。典型案例该技术主要面向能源化工类企业，如以油母页岩为主的炼油厂、热电厂以及油田、石油石化企业等，目前已经在抚顺、盘锦、东营等多地得到应用，均得到了用户的高度评价。例如抚顺中海石油化工有限公司于2013年投资400万元建设了一套页岩油泥环保处理装置，采用封闭循环式热化学清洗工艺年处理页岩油泥及类似固体废物2000t以上，每吨页岩油泥回收页岩油0.03t，该项目每年削减固体废物中含油污染物及回收页岩油60t，折合标煤为84tce/a。由于该项目为环保治理项目，不会造成二次污染，同时可以实现固体废物资源化综合利用，环境和经济效益显著。市场前景我国油页岩储藏量约2400亿t，折合100亿t页岩油，积极发展非常规油气资源油页岩具有重要的战略意义。但是，在油母页岩干馏炼油过程中形成油泥，一般为页岩原油产量的3-6%，由于油泥难以自然降解，如果处置不当或随意堆放极易污染土壤和地下水。因此，对页岩油泥进行处理实现其“减量化、资源化、无害化”，是我国实施油页岩资源开发庞大系统中的重要一环。目前含油污泥等固体废弃物的处理技术，主要有焚烧法、热解、溶剂萃取、热化学法等，其中的热化学清洗法是一项较适宜我国实际情况且方便可行的油泥处理技术，其优点和可操作性已受到许多研究者的关注。页岩油泥封闭循环式热化学清洗工艺（含油污泥一加温水热洗一机械搅拌一多相分离一物料分流）与传统工艺相比，用水采用循环方式，避开了对污水排放的严格要求，同时水中清洗剂的流失大大减少，也成为净化油泥的有利因素，运行成本可下降约10%。但是目前该技术在油母页岩相关行业中的推广比例不足3%，页岩油泥中的大量油类污染物进入到土壤、水体及大气等环境中造成了严重污染，也给人类身体健康带来了潜在的威胁。该成果的转化和推广有利于页岩油炼制企业推行节能减排、清洁生产和环境保