含油泥砂分离净化的工艺方法及设备技术

一种利用物理、化学及超声波综合净化的含油泥砂分离净化的工艺方法及设备，先通过泥浆泵将油泥浆从油泥坑送入储料池，储料池中的油泥砂在一定温度经搅拌下加入一定量的破乳氧化剂，然后再加入一定量的有机阳离子表面活性剂，均混后泵入一级除砂器除砂，除砂后的油泥混合物泵入超声波反应釜中除油，分离后的原油通过超声波反应釜上部的出油口排出，分离的泥砂通过反应釜下部的出口排出；然后再将剩余的油泥混合物泵入二级除砂器及二级超声波反应釜除砂及除油；将剩余的油泥混合物再泵入净化罐中，加入适量的净水絮凝剂进行净化，净化温度为３０－４０℃，符合达标的水排放或回用，泥砂达标排放，回填。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含油泥砂的净化处理
，具体地说是一种利用物理、化学及超声波综合净化处理的含油泥砂分离净化的工艺方法及设备。利用此工艺方法及设备经处理后的废油泥砂即可形成四种达标产物，既油、泥、砂、水。
技术介绍
众所周知，随着我国现代化建设的不断深入，能源的需求量将会越来越大。石油资源相对我国来说属比较匮乏的国家，相当一部分靠进口。由于我国的油田开采比较落后，其中对于在开采过程中所产生的油田废油泥(其中占有10-30％的原油)的处理方法多采用填埋的方法，另外，还有些采油厂干脆弃于定点的坑中，既使填埋的坑大多数油坑的油过一段时间也都浮到了地表和渗于地下。这样的油泥坑在油田的采油区很多很多，由于这些油泥坑的存在对环境产生了严重的影响、破坏了生态环境、占用了大片农民土地。更严重的是污染地下水资源、地表水资源对人类和地表生物的健康和生存造成威胁，而且还浪费了大量的石油资源。尤为重要的油泥、水逐步向地层深度渗透，在某油田地区发生了对居民饮用水的污染，给人体健康已经造成严重损害。因此，很有必要专利技术一种将油田采油厂在开采过程中所产生的废油泥进行分离净化的工艺技术，从而将产生的废油泥随时进行净化处理。油泥产生主要有四条渠道一是勘探钻井过程中发生的落地油，泥浆和油水。二是采油进在后期产油生产中已含有大量的水和泥沙。三是储油罐底积累的底泥中，含有不同比例的石油。四是输油过程中管道泄漏于泥土中。油田经过几十年开采，把这些油泥视作废弃物和暂时法处理的垃圾，堆放于人造大池坑中和自然洼地里。油泥中油质，由于数年及至于数十年，暴露于大气中，日晒风蚀，轻质油组份已挥发，剩之为重质油和沥青质与土、沙等深深的融合成为人们常通称之为的老化油泥，已难处理。就一些油池而论，已存在数十年，里面存放有采稠油污水，清罐的罐底泥，以及落地油连带泥沙混合体，一起注入大坑中。油泥特性外观油浸于泥土中，整体为黑色膏状比重≥1，约为1.5--1.8(沉于水中)含油率通常在20~30％范围。环境温度零下30℃-零上30℃。————————————主要化学成份沙与土，石油类，还有大量的阳离子Na+，K+，Ca+，Mg2+，Fe2+等、阴离子Cl-，SO42-，CO32-，HCO3-等以及还有一些重金属离子。石油质密度--0.92石油质凝点--42℃石油熔流点--70℃——————另外还含有较多的有机物质和玻璃瓶、塑料袋、树枝杂草等生活垃圾及其它固体废弃物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用物理、化学及超声波综合净化处理的含油泥砂分离净化的工艺方法及设备。本专利技术的目的是这样实现的其方法为先通过泥浆泵将油泥浆从油泥坑送入储料池，储料池中的油泥砂在温度为60-80℃、经搅拌下加入破乳氧化剂稀硫酸、硫酸亚铁或硫酸铁，其用量占含原油量的4-10％，当反应5-30分钟后，再加入有机阳离子表面活性剂，加入量占含原油量的4-10％，当反应5-30分钟后泵入一级除砂器除砂；经一级除砂后的油泥混合物泵入超声波反应釜中除油，分离后的原油通过超声波反应釜上部的出油口排出，分离的泥砂通过反应釜下部的出口排出；然后再将剩余的油泥混合物泵入二级除砂器进行再除砂及二级超声波反应釜再除油；将二次除砂及除油后剩余的油泥混合物再泵入净化罐中，加入适量的净水絮凝剂进行净化，净化温度为30-40℃，符合达标的水排放或回用，泥砂达标排放，回填。本专利技术所指的破乳氧化剂的稀硫酸其浓度为3-10％。本专利技术所指的有机阳离子表面活性剂为油酸钠、硬脂酸钠或十二烷基苯磺酸钠。本专利技术所指的净水絮凝剂为高分子阳离子型聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙酰氨。本专利技术的含油泥砂分离净化装置，它包括带进料口、出料口及人孔的反应釜其特征是在反应釜的侧壁上设置有一油泥混合物进料口，其中进料口与反应釜外圆壁的切线方向呈30-60度，在反应釜的顶部设置有排油口，在反应釜的底部设置有排砂口，在反应釜侧壁的下部还设置有一油泥混合物出料口；在反应釜进料管道上或反应釜内壁上还设置有一超声波换能器除油装置。本专利技术包括设置在反应釜进料口管道的超声波换能器除油装置为多边形筒体结构，在多边形筒体结构外壁上均匀分布换能器，该除油装置的功率总合为2-20KW。本专利技术还包括设置在反应釜内壁上的超声波换能器除油装置是均匀分布的，其除油装置的功率总合为4-40KW。本专利技术的分离净化机理(1)加热均混稠油、超稠油在常温状态下呈固状物形式存在。处理时与水混于一体，加温至溶混状态时，投入药剂AB，药剂AB的作用是可使乳化了的油水大分子聚合体施反向乳化，破坏掉油包水型和水包油型的分子间视合力，以及电引力，为下一步实施分离作业打下基础。(2)强力剪切该项油泥沙分离技术，是针对各个油田不同油质特性而研制，主要由强力反应分离器组成。经药剂破乳了的油、水、泥沙混合体，在反应器中受机械冲击力作用，继续强化破乳反应，并依据它们各自比重的不同在旋流分离器中依层分离。分离器是针对油、泥沙、水三相物质的不同个性而设计。其结构的特殊性保证了油、泥沙、水的相位分离。(3)超声波振荡破乳、除油在加热均混、机械搅拌旋流分离基础上，仍有一些溶解于水中油质，仍然紧密地结合成水合分子；另外，由于油与泥沙多年浸渍，相互渗透也牢固地结合在一起。而且这些油泥沙团多年曝露于大气中，风吹雨淋、阳光照射使得油品中轻组份已经挥发殆尽，剩之较多的沥青质、胶质粘附于沙粒表面和孔隙中，非常难以剥离，只有在超声波辐射下，打断离子间化学键和其它力键使得油砂分离。超声波在水介质中产生强力振荡，从而发生三种效应·空化效应由于水介质中存在有微量气体，在超声波作用下，产生无数的的微空化核。核内是被绝热压缩的气体，在被压缩终了的瞬间，核内产生高温、高压。一资料表明；可产生50~500Mpa压强、1600℃~~5000℃高温，这样的环境中核内有机物被氧化降解；不同物质结合力被破坏，油被从泥沙体中剥离出来。·自由基效应水混液中由于氧气的存在，在高温高压核破裂的瞬间，产生了强大的冲击力，分子间相互作用国遭到破坏，形成子大量的自由基(OH)，这种自由基是强氧化剂与溶液混合体中各种物质发生氧化还原反应从而破坏了油与泥沙的粘附力而脱落。而在空化核破裂瞬间又会产生强大的冲击波轰击泥沙，从而导至泥沙表面粘附的油脂类物质脱落。·传质效应超声波振荡的结果，使得混合液内部发生了强力振荡并波及到泥沙体的每一隙中，于是保证了混合液中每个颗粒、每个分子集团、每个有隙间都受了均匀的辐射的作用。超声波分离器保证了油、泥沙与油脂类物质的分离(4)净化分离油泥沙水混合液，在被加热、均混、化学破乳、机械设备强化分离，以及超声波降解降粘、剥离和清洗应综合作用结果，这个不相容的三相混合体，在后续的功能性分离器中，净化分离，从而实现了油、泥沙、水三相物质的分离效果。油净化分离器，由于他的特殊结构，保证了分离出的油的纯净性。水净化分离器更起到水、油两路畅通的分离的效果。泥沙则因自己的特性排出于混合体外，流入泥沙干化池中，还于大自然。本专利技术由于将无法处理的废油泥通过一定的方法，使之达到油砂分离、油泥分离，从根本上实现了净化地表水、净化土地、改善环境，彻底解决废油泥处理难题。使其变废为宝，造福于人民。本专利技术采用固定式、车载式均可具有灵活、方便、投资少，运行成本低，治理效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用物理、化学及超声波综合净化处理的含油泥砂分离净化的工艺方法，其方法为：先通过泥浆泵将油泥浆从油泥坑送入储料池，储料池中的油泥砂在温度为６０－８０℃、经搅拌下加入破乳氧化剂稀硫酸、硫酸亚铁或硫酸铁，其用量占含原油量的４－１０％，当反应５－３０分钟后，再加入有机阳离子表面活性剂，加入量占含原油量的４－１０％，当反应５－３０分钟后泵入一级除砂器除砂；经一级除砂后的油泥混合物泵入超声波反应釜中除油，分离后的原油通过超声波反应釜上部的出油口排出，分离的泥砂通过反应釜下部的出口排出；然后再将剩余的油泥混合物泵入二级除砂器进行再除砂及二级超声波反应釜再除油；将二次除砂及除油后剩余的油泥混合物再泵入净化罐中，加入适量的净水絮凝剂进行净化，净化温度为３０－４０℃，符合达标的水排放或回用，泥砂达标排放，回填。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史宝荣，张乃卿，郝维民，史涛，史凤超，
申请(专利权)人：史宝荣，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]