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1、论文题目：油田采炼厂含油污泥降粘研究及浮选应用 专 业：矿物加工工程本 科 生 (签名) 指导教师： (签名) 摘要含油污泥含有烃类原油，还含有表面活性剂、分散剂等成分。在以分离为核心的油泥处理工艺中，除油、泥不易分离外，表面活性剂、分散剂等成分也是很难分离的杂质和污染物，但却是煤炭浮选剂的有效成分或者增效剂；含油污泥中含有水分，而煤炭浮选亦是在水/煤分散体系中进行的；再之，由于煤炭浮选剂的用量一般为干煤量的1左右，因此含油污泥中所含有的细粒粘土、 对煤炭灰分的影响可以忽略，而根据煤炭浮选剂的作用机理，油泥的高度乳化态和细颗粒的超高分散性也可能对其有增效作用。以含油污泥作为原料，还具有突出的成
2、本优势。因此，用含油污泥生产煤炭浮选剂是一个极具价值的研究开发方向。关键词：含油污泥；乳化降粘；浮选应用Title : Oilfieldrefineryoily sludgeviscosity and flotationapplicationsMajor : Mineral Process Engineering Name : Luo Jie （Signature） Instructor : Zuo Jing （Signature） AbstractOily sludge contains hydrocarbons crude oil, also contains surface active
3、 agent, dispersing agent and other compositions. Oil, mud cannot be easily separated in the treatment process(separate as the core) of the sludge, and the surface active agent and dispersing agent composition is also the impurities and pollutants that difficult to be separated , but it is the active
4、 ingredient in coal flotation agent.oil sludge containing water, and coal flotation carries out in the water / coal dispersions. Then it, the amount of coal flotation agent is generally about 1 of the amount of dry coal, so the influence of the fine clay contained in the oily sludge to the coal ash
5、can be ignored. According to the mechanism of coal flotation, sludges emulsified state and high dispersion of fine particles is also likely to have synergistic effect. The oily sludge as a raw material has highlighted cost advantages. Thus, production of coal flotation agent using oily sludge is a v
6、aluable research and development direction. Key words：oily sludge;emulsionviscosity;flotationapplications目录1 文献综述11.1 含油污泥简介11.1.1 含油污泥产生的原因及性质11.1.2 含油污泥的危害21.2含油污泥常见的处理方法31.2.1 填埋处理工艺31.2.2物理化学处理41.2.3热处理41.2.4生物处理51.2.5焚烧处理51.3本课题研究的意义51.3.1浮选简介61.3.2 课题研究的意义72实验过程82.1试剂及仪器82.1.1试剂82.1.2仪器92.2实验设
7、计思路92.3实验过程102.3.1原油性质102.3.2 实验步骤102.3.2最佳HLB值测定142.4 三种方案比较142.4.1方案一 在含油污泥中直接添加乳化剂142.4.2方案二将固体物去除制水包油型乳状液152.4.3方案三将固体物去除制油包水型乳状液162.4.4合适的油水比探索162.5正交试验172.6 浮选试验182.6.1 实验参数182.6.2 实验过程192.6.3浮选实验结果203.结果与讨论213.1正交实验结果分析213.1.1降粘正交试验结果分析213.1.2浮选正交试验结果分析224.结论23致谢24参考文献251 文献综述1.1 含油污泥简介1.1.1
8、含油污泥产生的原因及性质含油污泥是石油勘探开发、运输、炼制及含油污水处理工程中所产生的含油固体废弃物，其中主要是石油勘探与其化工生产过程中产生的油泥、油砂, 原油开采产生含油污泥。原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统，采油污水处理过程中产生的含油污泥，再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体，设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。另外，油田集输过程产生含油污泥，如接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂和天然气净化装置清除出来的油沙或油泥，钻井及作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥等也是来源的一部分1。含油污泥具有产
9、生量大、含油量高、重质油组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点。通常石油在开采过程中，含油污泥的生产量为原油产量的0.15%1%，目前我国每年产生的含油污泥总量达500万余吨，若不经处理直接排放，不仅污染环境，而且也是对污泥中原油资源的浪费。 含油污泥是由油包水(W/ O) 、水包油(O/ W) 乳化液及悬浮固体等成分组成的稳定悬浮乳状胶体,除了具有其它污泥的所有共性以外，还有它独特的性质。污泥颗粒细小，呈絮体状，密度差小（油、水密度接近），含水率高（一般在40%90%之间）2，持水力强，且充分乳化，粘度较大难以沉降,并且稳定性差，容易腐败和产生恶臭。水和带电性造成了稳定的分散状态，有一层水
10、附于颗粒表面造成了颗粒相互结合的阻碍，同时污泥颗粒一般都带负电，含油污泥中大多数颗粒是相互排斥而不是相互吸引。其中含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，还含有大量的铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核元素等难降解的有毒有害物质，还有生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。含油污泥中水一般可分为四种：游离水、絮体水、毛细水、粒子水。存在于污泥絮体空隙之间的游离水，借助污泥固体的重力沉降可部分分离出来；絮体水藏于絮体网络内部，只有靠外力改变絮状结构才能部分分离；毛细水粘附于单个粒子之间，必须施加更大外力，使毛细孔发生变形才能部分去除；粒子水是化学结
11、合水，需要通过化学作用或更高温处理，改变污泥固体的化学结构和水分子状态，才能将其去除。污泥中含油一般分为浮油、乳化油、溶解油等，这是使含油污泥粘度大，难于脱水处理的主要原因。1.1.2 含油污泥的危害油田含油污泥属国家危险废物名录中列出的危险废物。含油污泥是石油生产的“伴生品”，也是石油生产的主要污染源之一。含油污泥中污染物质通常分为以下4 类：一类是以铜、铬、汞等重金属与盐类为主的无机污染物；二是大量共生于污泥中的有害微生物，多为病原菌；三是以多氯联苯( PCBs) 、多环芳烃( PAHs) 、酚类、苯系物等为主的有机污染物;四是少量的放射性元素。油田生产过程中含油污泥产生量大，若不及时加以
12、处理整治,将势必对周围土壤、水体、空气及其生物圈造成污染。目前含油污泥作为一种常见的暴露污染源，已被国家列为重要污染废物,正逐渐引起国内外油田的广泛关注。另外，未经处理的含油污泥有可能被不法分子利用进行劣质汽柴油的炼制，污染重安全系数低。我国现已对含油污泥的排放加强了重视。目前，明确规定肆意排放未经处理的含油污泥将处以1000元/m3d的罚款3。这虽然在一定程度上限制了污泥的排放，但是治标不治本，没有从根本上解决污泥处理的问题。含油污泥进行露天堆放后，石油类物质中的轻质组分得以挥发，进入大气循环。这些污染物随着大气运动，从一个小的区域，进入更大的空间，并随着降水重新回到地面和水面。通过地面径流
13、、河流等从地表深入土壤下层，污染地下水。这样，污染不仅停留在炼厂周围的区域，而且随着大气循环，使污染扩散到更广大的区域空间4。含油污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷、硫等营养物质，若不加处理任意排入水体，污泥的有机物和氨氮将消耗水体中的氧，导致水体水质恶化。严重影响水中生物的生存，营养物质又会使水体富营养化，在沿海海域造成赤潮或绿潮。石油烃可以使水体中植物内的叶绿素及其脂溶性色素在植物体内或细胞外溶解析出，使之无法进行光合作用而大量死亡，不仅对农作物造成危害，引起根系腐烂，植物死亡，而且可能威胁到地下水源的清洁，影响地下水的使用5。污泥中大量的寄生虫卵和病原菌、重金属、放射性物质等难降解的污
14、染物很可能导致人体的多种疾病，杀人于无形。含油污泥中的石油类物质入土壤后，会影响土壤的通透性。石油类物质的水溶性一般很小，除低分子组分中含有少量微溶于水外，高分子组分几乎不溶于水，而积聚在土壤中的石油烃，绝大部分是高分子组分。土壤颗粒受石油污染后不易被水所浸润，形不成有效的土壤导水通路，渗水量下降，透水性降低。它们粘着于土壤颗粒表面上，改变了土壤性质，破坏了土壤结构及土壤微生物的生存环境。低分子烃对植物的危害比高分子烃严重。沸点在150-275以内的烃，如粗汽油和煤油对植物危害最大，它能穿透到植物组织内部破坏正常生理机制。高分子虽然难以穿透到植物内部组织，但易于在植物表面形成一层粘膜，阻碍植物
15、气孔，影响植物蒸腾、水分吸收、呼吸和光合作用，甚至引起根系的腐烂6。石油类物质还可能通过影响土壤酶的活性，从而干扰作物生长。故油田含油污泥已经被列为危险固体废弃物。目前国内外很多油田和环保公司都在开发含油污泥的处理技术，对含油污泥进行无害化资源化处理。1.2含油污泥常见的处理方法1.2.1 填埋处理工艺(1)注入安全地层法：以废弃的油井或专用井作为注入井，利用泵井及井口装置将油泥注入地层，这种方法受注入地层的限制，不能被普遍采用。(2)坑内填埋：将盛放含油污泥储存坑用土填平恢复原状。(3)坑内密封法：实质是一种有条件的回填处理，在储存坑的四周铺一层聚乙烯塑料封闭层，污油泥直接排入坑内，将封闭层包严实，上覆土壤恢复原样。(4)固化法：加入化学添加剂，与油泥发生一系列复杂的物理、化学反应，形成具有一定强度的稳定抗水固体，然后填埋。此法不但占用大
