CN104310734A - 一种含油污泥处理药剂及其制备、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含油污泥处理药剂及其制备、使用方法，尤其是对原油储运过程中产生的罐底泥和炼油厂产生的含油污泥的处理药剂，属于油田化工技术领域。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种含油污泥处理药剂，由以下质量百分含量的成分组成：表面活性剂2.5wt%~10.0wt%；生物酶0.25wt%~2.0wt%；氯化钙0.05wt%~0.2wt%；丙二醇5wt%~10wt%；余量为水。本发明制备的含油污泥处理药剂能在室温下可有效降低油水界面张力达到10-2mN/m，可以应用于石油开采，油品储运和炼制加工过程中产生的各种含油污泥的处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种含油污泥处理药剂及其制备、使用方法，尤其是对原油储运过程中产生的罐底泥和炼油厂产生的含油污泥的处理药剂，属于油田化工技术领域。
背景技术
含油污泥是油田开发，油品储运和炼制加工过程中产生的主要污染物之一，其主要成分是原油、水和泥砂，具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点。据统计，目前我国每年产生的含油污泥总量达500余万吨，其中蕴含的原油资源约为100万吨左右，随着大多数油田进入中后期开采阶段，采出油中含水率越来越高，含油污泥的产量还将继续增加。油田含油污泥成分极其复杂，一般含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体和固体悬浮物、细菌、寄生虫、盐类、酸性气体、腐蚀产物以及少量机械杂质、铜、锌、铬、汞等重金属盐类等，同时还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质；另外，油田在生产过程中还加入了大量的凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理药剂。这些成分如若不加以妥善处理，直接排放会对周围土壤、水体、植被和空气等造成严重污染，恶化生态环境；此外，在油田含油污泥中，还含有大量的石油类物质、金属和无机矿物质等，具有非常重要的油气回收和金属矿物质再生利用价值，因此含油污泥又是一种资源，若直接排放更是资源浪费。基于环境、社会和经济协调发展的需要，含油污泥处理已成为各大油田企业迫切需要解决的问题。
自上世纪70年代初期，国内外大量的研究人员就开始着手含油污泥处理的研究工作，经过几十年的不懈努力，先后研制出了多种含油污泥处理方法，但至今也难以形成工业化生产。含油污泥处理处理的关键是除油和脱水，只有有效去除含油污泥表面附着的油份，才能更有效的去除水分，从而达到资源化、减量化的目的。目前国内外常用的含油污泥化学药剂处理方法大致可分为：表面活性剂洗脱除油、破乳剂破乳除油、碱水洗涤除油、絮凝剂絮凝除油、各种药剂间的复配除油。五种方法在一定程度上都能对含油污泥取得较好的处理效果，但每种方法都有各自的优缺点和使用范围。例如，表面活性剂洗脱除油虽然表现出较高的除油率，但需要较高的浓度和处理温度，这会使油和水互溶，呈乳化状态，不便于原油的回收；且生物降解性差，具有一定的毒性，严重地影响了环境生态系统。为了确保人类生存环境的可持续发展，开发对生态环境无污染的含油污泥处理药剂势在必行。
发明内容
针对现有处理药剂的不足，本发明提供一种含油污泥处理药剂及其制备、使用方法。该油泥处理药剂破乳效果良好、原油回收率高、生产成本低、绿色环保、且制备方法简单，应用范围广。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种含油污泥处理药剂，由以下质量百分含量的成分组成：
（1）表面活性剂 2.5wt%~10.0wt%
（2）生物酶 0.25wt%~2.0wt%
（3）氯化钙 0.05wt%~0.2wt%
（4）丙二醇 5wt%~10wt%
（5）余量为水。
优选地，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物。
更优选地，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1:1。
进一步优选地，所述的阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐。
或者进一步优选地，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚（9）或脂肪醇聚氧乙烯醚（7）。
或者更优选地，所述的生物酶是蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶中的一种或多种。
一种上述含油污泥处理药剂的制备方法，包括下述步骤：
首先将丙二醇溶解于水中，加热至40~50 ℃时加入复配表面活性剂，搅拌均匀；然后向溶液中加入氯化钙，搅拌均匀并冷却至25~30 ℃，加入生物酶，搅拌均匀即得所述的含油污泥处理药剂。
一种上述含油污泥处理药剂的使用方法，包括下述步骤：
首先将所述的含油污泥处理药剂用水稀释至0.25wt%~2wt%，然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:2~1:4的质量比混合并室温下搅拌，最后在油泥分离系统中进行油、水、泥三相分离即可。
所述的用于稀释含油污泥处理药剂的水可以是自来水，也可以是经过处理后的油田采出水。
优选地，所述的搅拌速率为200~300 rmp/min，搅拌时间为10~20 min。
本发明制备的含油污泥处理药剂能在室温下可有效降低油水界面张力达到10-2 mN/m，可以应用于石油开采，油品储运和炼制加工过程中产生的各种含油污泥的处理。它与传统药剂比较，具有以下优点：
（1）本发明含油污泥处理药剂处理效果好，油回收率高，特别适用于含油率高的油泥；
（2）本发明含油污泥处理药剂产品用量小、使用温度低,能节约能源、降低处理成本；
（3）本发明含油污泥处理药剂生产成本低，制备方法简便，适用范围广，易于工业应用；
（4）本发明含油污泥处理药剂生物降解性好，对环境的影响小，绿色环保。
具体实施方式
下面通过具体实施例及实验例进一步说明本发明。
实施例1。
1、准备原料：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐2.5 g、脂肪醇聚氧乙烯醚（9）2.5 g，蛋白酶0.5 g，脂肪酶0.5 g，纤维素酶0.5 g，氯化钙0.1 g，丙二醇7.5 g，水85.9 g。
2、制备步骤：
（1）将丙二醇溶解于水中，充分搅拌，并加热至40~50 ℃；
（2）将复配表面活性剂加入到丙二醇的热溶液当中，充分搅拌溶解；
（3）加氯化钙，搅拌溶解；
（4）将上述溶液冷却至25~30 ℃左右，加蛋白酶，搅拌均匀，即得含油污泥处理药剂。
3、含油污泥处理药剂界面张力测试及处理效果评价：
处理过程：
将制得的含油污泥处理药剂用自来水分别稀释至0.25wt%、0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%，检测其界面张力。检测时，
仪器：旋转滴界面张力仪（Site100，德国KRUSS公司）
温度：25 ℃
原油：实验标准原油。
检测结果如表1所示。
然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:3的质量比混合，室温下以200 rmp/min的速率搅拌15 min后，进行油、水、泥三相分离。其中，
仪器：红外分光测油仪（JLBG-129，吉林市北光分析仪器厂）
萃取剂：四氯化碳（AR，南京化学试剂一厂（特规环保专用））
含油污泥：陕北某炼油厂罐底油泥，其油泥性质如下：油含量为65.5wt%，水含量为8.1wt%，泥砂含量为26.4wt%（百分含量以重量为基准）。
处理结果如表1所示。
表1：
实施例2。
1、准备原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3.5 g、脂肪醇聚氧乙烯醚（9）3.5 g，蛋白酶0.5 g，脂肪酶0.5 g，氯化钙0.05 g，丙二醇5 g，水90.95 g。
2、制备步骤：
（1）将丙二醇溶解于水中，充分搅拌，并加热至40~50 ℃；
（2）将复配表面活性剂加入到丙二醇的热溶液当中，充分搅拌溶解；
（3）加氯化钙，搅拌溶解；
（4）将上述溶液冷却至25~30 ℃左右，加生物酶，搅拌均匀，即得含油污泥处理药剂。
3、含油污泥处理药剂界面张力测试及处理效果评价：
将制得的含油污泥处理药剂用处理后的油田采出水分别稀释至0.25wt%、0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%，检测其界面张力。检测时，
仪器：旋转滴界面张力仪（Site100，德国KRUSS公司）
温度：25 ℃
原油：实验标准原油。
检测结果如表2所示。
然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:3的质量比混合，室温下以300 rmp/min的速度搅拌15 min后，进行油、水、泥三相分离。其中，
仪器：红外分光测油仪（JLBG-129，吉林市北光分析仪器厂）
萃取剂：四氯化碳（AR，南京化学试剂一厂（特规环保专用））
含油污泥：陕北某炼油厂罐底油泥，其油泥性质如下：油含量为65.5wt%，水含量为8.1wt%，泥砂含量为26.4wt%（百分含量以重量为基准）。
处理结果如表2所示。
表2：
实施例3。
1、准备原料：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐1.5 g、脂肪醇聚氧乙烯醚（9）1.5 g，脂肪酶0.25 g，氯化钙0.05 g，丙二醇5 g，水91.7 g。
2、制备步骤：
（1）将丙二醇溶解于水中，充分搅拌，并加热至40~50 ℃；
（2）将复配表面活性剂加入到丙二醇的热溶液当中，充分搅拌溶解；
（3）加氯化钙，搅拌溶解；
（4）将上述溶液冷却至25~30 ℃左右，加纤维素酶，搅拌均匀，即得含油污泥处理药剂。
3、含油污泥处理药剂界面张力测试及处理效果评价：
将制得的含油污泥处理药剂用自来水分别稀释至0.25wt%、0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%，检测其界面张力。检测时，
仪器：旋转滴界面张力仪（Site100，德国KRUSS公司）
温度：25 ℃
原油：实验标准原油。
检测结果如表3所示。
然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:2的质量比混合，室温下以200 rmp/min的速度搅拌20 min后，进行油、水、泥三相分离。其中，
仪器：红外分光测油仪（JLBG-129，吉林市北光分析仪器厂）
萃取剂：四氯化碳（AR，南京化学试剂一厂（特规环保专用））
含油污泥：陕北某炼油厂罐底油泥，其油泥性质如下：油含量为65.5wt%，水含量为8.1wt%，泥砂含量为26.4wt%（百分含量以重量为基准）。
处理结果如表3所示。
表3：
实施例4。
1、准备原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5 g、脂肪醇聚氧乙烯醚（7）5 g，蛋白酶1.0 g，脂肪酶1.0 g，氯化钙0.2 g，丙二醇10 g，水77.8 g。
2、制备步骤：
（1）将丙二醇溶解于水中，充分搅拌，并加热至40~50 ℃；
（2）将复配表面活性剂加入到丙二醇的热溶液当中，充分搅拌溶解；
（3）加氯化钙，搅拌溶解；
（4）将上述溶液冷却至25~30 ℃左右，加蛋白酶，搅拌均匀，即得含油污泥处理药剂。
3、含油污泥处理药剂界面张力测试及处理效果评价：
将制得的含油污泥处理药剂用自来水分别稀释至0.25wt%、0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%，检测其界面张力。检测时，
仪器：旋转滴界面张力仪（Site100，德国KRUSS公司）
温度：25 ℃
原油：实验标准原油。
检测结果如表4所示。
然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:4的质量比混合，室温下以300 rmp/min的速度搅拌15 min后，进行油、水、泥三相分离。其中，
仪器：红外分光测油仪（JLBG-129，吉林市北光分析仪器厂）
萃取剂：四氯化碳（AR，南京化学试剂一厂（特规环保专用））
含油污泥：陕北某炼油厂罐底油泥，其油泥性质如下：油含量为65.5wt%，水含量为8.1wt%，泥砂含量为26.4wt%（百分含量以重量为基准）。
处理结果如表4所示。
表4：
Claims (9)
1.一种含油污泥处理药剂，其特征在于由以下质量百分含量的成分组成：
（1）表面活性剂 2.5wt%~10.0wt%
（2）生物酶 0.25wt%~2.0wt%
（3）氯化钙 0.05wt%~0.2wt%
（4）丙二醇 5wt%~10wt%
（5）余量为水。
2.如权利要求1所述的含油污泥处理药剂，其特征在于所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物。
3.如权利要求2所述的含油污泥处理药剂，其特征在于阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1:1。
4.如权利要求2或3所述的含油污泥处理药剂，其特征在于所述的阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐。
5.如权利要求2或3所述的含油污泥处理药剂，其特征在于所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚（9）或脂肪醇聚氧乙烯醚（7）。
6.如权利要求1所述的含油污泥处理药剂，其特征在于所述的生物酶是蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶中的一种或多种。
7.一种如权利要求1或2或3所述的含油污泥处理药剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
首先将丙二醇溶解于水中，加热至40~50 ℃时加入复配表面活性剂，搅拌均匀；然后向溶液中加入氯化钙，搅拌均匀并冷却至25~30 ℃，加入生物酶，搅拌均匀即得所述的含油污泥处理药剂。
8.一种如权利要求1或2或3所述的含油污泥处理药剂的使用方法，其特征在于包括下述步骤：
首先将所述的含油污泥处理药剂用水稀释至0.25wt%~2wt%，然后将待处理的油泥与稀释后的含油污泥处理药剂按1:2~1:4的质量比混合并室温下搅拌，最后在油泥分离系统中进行油、水、泥三相分离即可。
9.如权利要求8所述的含油污泥处理药剂的使用方法，其特征在于所述的搅拌速率为200~300 rmp/min，搅拌时间为10~20 min。
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