張迪翀(東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院)
劉延昭(中國石油天然氣有限公司 大慶油田有限責(zé)任公司 第一采油廠第五油礦)
張博(東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院在讀博士)
張希海(大慶油田有限責(zé)任公司 南江分公司)
臧莫(大慶油田有限責(zé)任公司 天然氣分公司)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,各行各業(yè)對于能源的需求如日增加,作為我國主要能源的石油因此進(jìn)入大發(fā)展時期。然而,在石油的開發(fā)、儲存、運輸及使用過程中,由于第三方原因、自然災(zāi)害等因素,原油出現(xiàn)跑冒滴漏的情況,大量油品與土壤等其他雜志形成油泥。油泥中含有水、無機(jī)物以及大量油品,會對環(huán)境造成嚴(yán)重破換。
油泥性質(zhì)多種多樣,種類繁多,成因復(fù)雜,而且,油泥大都是水、泥、油以及其他雜志等的混合物,處理比較困難。油泥形成的原因各有不同,有棕黑色的落地油泥,有含水率較高的罐底油泥,有煉油廠產(chǎn)生的含油污泥,有地面溢油等。
油田生產(chǎn)過程中,會有部分石油無法充分利用及回收,泄露到地上;在石油運輸過程中,也會有石油泄露到地上或由于運輸過程中出現(xiàn)事故也會導(dǎo)致石油泄露,除此之外,石油裝置及油井拆卸過程中出現(xiàn)的滴油、跑油、冒油等也會泄露部分石油在地上,油井井噴或放噴后部分石油無法回收也會落到地上,形成有原油氣味的落地油泥。落地油泥由于與泥混合,多成棕黑色,且水分大。
石油儲運過程,其實會造成很多的石油污染,除卻運輸過程出現(xiàn)的泄露,存儲過程也會有污染,存儲時間長、存儲不當(dāng)都會有油品污染出現(xiàn),存儲時間長,石油中特別是原油中高熔點蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和所夾帶的沙粒、泥土、重金屬鹽類等無機(jī)雜質(zhì)因密度差便會和水一起沉降積累在油罐底部,形成又黑又稠的膠狀物質(zhì)層,這些膠狀物職稱大概有石油儲量的1%-2%,而且,加之時間長,混合各種物質(zhì),容易有有害氣體產(chǎn)生,切沉積物中含油量很高,是比較嚴(yán)重的油品污染,即罐底油泥。
油氣田區(qū)域范圍內(nèi),包括沿海、農(nóng)用、砂石等土壤,容易出現(xiàn)地面溢出油,地面溢出油包括原油、成品油如汽車油、煤油等。油氣田產(chǎn)生地面溢油的環(huán)節(jié)很多,采油過程油管斷裂,采油過程抽油機(jī)出現(xiàn)問題,采油過程中其他問題,鉆井過程中起下鉆作業(yè)、試井、井噴、清理鉆井設(shè)備;抽油機(jī)停產(chǎn)進(jìn)行作業(yè)檢修;原油集輸過程中集輸管線斷裂引起的泄漏以及原油煉制加工等環(huán)節(jié)均能產(chǎn)生地面溢油,從而形成油泥。
煉油廠的油污泥產(chǎn)生量很大,而且,油污泥含量復(fù)雜,降解難,沉降難,濃縮難,處理難,煉油廠污水處理系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的油污泥,被稱為三泥:隔油池的底泥、浮選池浮渣、剩余活性污泥。煉油廠含油污泥的性質(zhì)復(fù)雜,處理非常難,技術(shù)處理難度比較大,是影響我國環(huán)境的重要殺手,也是煉油行業(yè)的環(huán)保殺手。
油泥中的油品成分會揮發(fā)到大氣中,造成大氣污染,同時油泥被雨水沖刷,其中的油品隨雨水進(jìn)入自然水體中,造成水體污染,水體滲入的土壤繼續(xù)被污染,破壞土壤中的微生物和動植物,損害生態(tài)系統(tǒng)。這些污染直接或者間接最終都有可能影響到人類生活,對人體健康產(chǎn)生巨大威脅。
萃取技術(shù)是利用油品不易溶于水單易溶于有機(jī)溶劑的原理用有機(jī)溶劑將油泥中的油品萃取出來,由于水和有機(jī)溶劑的密度不同,密度大的水和泥沙在容器的底部,溶解了油品的有機(jī)溶劑由于密度較小而懸浮在容器的上方,然后統(tǒng)一清理。
熱水洗處理是使用溶解一定堿性物質(zhì)的熱堿水對油泥進(jìn)行充分洗滌,然后通過離心技術(shù)使洗滌液和土壤分離,該方法要注意洗滌液的處理,如果處理不好會造成二次污染。
熱分解處理油泥技術(shù)是在高溫、無氧條件下,深度加熱油泥,使油泥中的油品成分揮發(fā)生熱分解及揮發(fā)而與土壤分離,然后冷卻收集揮發(fā)的油品。這種方法的缺點是能耗比較高,加熱的過程容易造成二次污染。
生物處理技術(shù)主要是利用微生物將油泥中的油品成分降解為無害的物質(zhì),這種方法技能保護(hù)環(huán)境又有利于土壤中作物的生長。但是這種方法不能將油泥中的油品進(jìn)行回收,會造成巨大能源浪費,因此經(jīng)濟(jì)效益一般。
超聲脫油技術(shù)是利用超聲波來破壞油泥內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低油品對泥土的附著程度,最終實現(xiàn)油品和泥土的分離。該方法時間段,操作便捷,在處理油泥方面具有一定發(fā)展前景。
從上述油泥種類來看,油泥性質(zhì)多種多樣,種類負(fù)責(zé),成因復(fù)雜,而且,油泥大都是水、泥、油以及其他雜志等的混合物,處理比較困難。處理油泥的裝置、技術(shù)、設(shè)備等都要求比較高,技術(shù)高,設(shè)備復(fù)雜、裝置先進(jìn),無形中增加了油泥處理的難度和成本,且油泥對環(huán)境污染的影響比較巨大,因此油泥的處理非常重要。那么如此高成本高難度的處理,肯定會影響油泥處理,因此,為了使油泥處理取得更好的經(jīng)濟(jì)效益,為了保持我國環(huán)境,必須進(jìn)一步研究開發(fā)高效的油泥處理新技術(shù)和簡易工藝裝置。就目前而言,我國處理油泥的方式有很多種,但是再處理過程中或多或少的會有二次污染產(chǎn)生,或高成本,而且,處理油泥過程中,會產(chǎn)生大量的污水,而且污水中會有比較多的有害化學(xué)物質(zhì),這些污水的處理也比較負(fù)責(zé)麻煩。油泥處理方法各有其優(yōu)缺點,也有各自的使用范圍,但是,還沒有一種處理方法能達(dá)到既經(jīng)濟(jì)、高效又能處理所有類型油泥的目的。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和完善,隨著石油資源的日益短缺,油泥的減量化、無害化、資源化、清潔化處理技術(shù)將成為其發(fā)展的必然趨勢。
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