一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法及装置与流程

本发明涉及一种净化处理系统，特别涉及一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法及装置。

背景技术：

目前，在国内外使用最广泛，运行成本最低的物理热化学水洗法，净化处理油泥砂的实践过程中，存在一个普遍难以解决的问题，就是处理不同物理性质油泥沙后的净泥沙含油率差别很大，无法全部达到«陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术»的要求。这一问题是油泥砂净化处理领域多年没有解决的难题，目前仍没有行之有效的解决办法。造成这种现象的原因，主要在以下几个方面：

（1）在处理落地油泥砂时：对轻质油类油泥砂需要在35℃-45℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理12-16分钟，就可以使净泥砂达标综合利用；对重质油类油泥砂需要在35℃-55℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理30分钟左右，也可以使净泥砂达标综合利用；对含聚合物高粘油类油泥砂需要在35℃-65℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理40分钟左右，才可以使净泥砂达标综合利用；所以需要同时能够分别满足以上各种工况条件的净化处理油泥砂装置，既可以使所有的净泥砂达标利用，又能避免装置的无效运行。

（2）在处理储油罐底沉积的油泥砂时：对轻质老化油类油泥砂需要在35℃-45℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理30分钟左右，就可以使净泥砂达标综合利用；对重质老化油类油泥砂需要在35℃-55℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理30-40分钟左右，也可以使净泥砂达标综合利用；对含聚合物高粘度老化油类油泥砂需要在45℃-65℃条件下，使用适宜清洗剂，超声波空化处理12-48分钟，或者需要在65℃-85℃条件下，使用适宜清洗剂，连续蒸汽曝气处理18-30分钟，才可以使净泥砂达标综合利用；所以需要同时能够分别满足以上各种工况条件的净化处理油泥砂装置，既可以使所有的净泥砂达标利用，又能避免装置的无效运行。

（3）在处理联合站油水池底沉积的油泥砂时：普遍存在泥砂颗粒细小，以细泥状态存在，再加上比以上两类油泥砂存在更多的化学药剂残留物，所以需要较长的超声波空化处理时间，较高的曝气处理温度，或者使用有特殊针对性的清洗剂，才能将这类油泥砂净化处理达标。

（4）胶质物或聚合物在热水中充分流化或溶解的时间需要28-48分钟，超声波对油泥砂浆液的最佳持续空化时间是12-16分钟，当持续进行空化处理超过18分钟后，净泥砂的含油率不降反升，但是间歇进行重复超声波空化处理后，净泥砂的含油率可大幅降低。

（5）在同时具备曝气处理和超声波空化处理的装置中，因为超声波空化效果与介质中气泡半径有关，半径越小，空化效果越高，可是经过曝气处理后的油泥砂浆液中会存在一些残留的较大气泡，这些气泡的谐振频率低于超声波频率，使超声波辐照时气泡只进行复杂的振动，一般不发生气泡破灭，结果即减少了空化的作用，同时还阻挡了超声波的传播距离，所以在使用曝气处理和超声波空化处理油泥砂时，必须防止曝气处理油泥砂浆液后残留的较大气泡进入超声波空化处理油泥砂的浆液中。

（6）在实际处理油泥砂中，由于没有分类存放，会出现：落地油泥砂的不同类型，罐底油泥砂的不同类型，油水池沉积油泥砂的不同类型的2种或几种混合在一起，所以需要同时能够分别满足以上各种工况条件的净化处理油泥砂装置。

因此，提供一种可以针对不同物性油泥砂，灵活操作不同组合的处理方法及装置，在尽量提高工作效率的前提下，同时提供适宜的清洗药剂，既可以使所有的净泥砂达标利用，又能避免装置的无效运行，已成为当前该领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以针对不同物性油泥砂灵活操作不同组合的处理方法及装置，在提高工作效率的前提下，提供适宜的清洗药剂，使所有的净泥砂达标利用，避免装置无效运行的一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法及装置。

为实现上述目的本发明采用的技术方案是：一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法，将油泥砂浆进行高效净化处理后外输；其特征在于：

（1）选择与油泥砂匹配的化学药剂：通过实验室内的模拟除油试验，在tqx、txq-601-ⅰ、txq-601-ⅱ、tqxj、txqj-601-ⅰ、txqj-601-ⅱ清洗剂和txj净水剂中，选择处理油泥砂除油率最高的清洗剂或净水剂用于注入油泥砂浆管线、曝气除油分离罐入口或固液分离管线；

（2）确定待处理油泥砂净化需要的时间和工作温度：针对不同物性的待处理油泥砂，通过实验室内的模拟除油试验，确定该油泥砂净化达标需要的处理时间范围，和该油泥砂净化达标需要的最低处理温度范围；

（3）确定装置工况参数及流程：一、二、三级空化除油分离罐是35℃-55℃的工作温度净化处理油泥砂浆区域，各空化除油分离罐可单级或逐级串联工作，一、二、三级净化处理的工作时间分别是12-16分钟、24-32分钟、36-48分钟；曝气除油分离罐是60℃-85℃的工作温度净化处理油泥砂的区域，可以独立或与各级空化除油分离罐串联工作，独立净化处理的工作时间是28-48分钟；与各空化除油分离罐逐级串联净化处理油泥砂的工作状态是，各级空化除油分离罐的工作温度和工作时间与曝气除油分离罐的工作温度和工作时间之和；

（4）高效净化处理油泥砂：油泥砂浆管线经油泥砂浆管线药剂罐加入tqx、txq-601-ⅱ或tqxj、txqj-601-ⅱ型中低温清洗剂之一，通过泥浆泵出口的向上阀门将油泥砂浆送进一级空化除油分离罐清洗净化；或者在油泥砂浆管线药剂罐不工作的情况下，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐的入口阀门，经曝气除油分离罐的入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，将油泥砂浆送进曝气除油分离罐清洗净化；油泥砂浆在一级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入二级空化除油分离罐清洗除油；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化；一级空化除油后的油泥砂浆，也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离；油泥砂浆在二级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入三级空化除油分离罐清洗除油；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化；二级空化除油后的油泥砂浆也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离；油泥砂浆在三级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗除油；或者三级空化除油后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离；油泥砂浆在曝气除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，圆柱罐体下部与蒸汽管线联通，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵经固液分离管线药剂罐，加入txj净水剂或txq-601-ⅰ和txqj型中高温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离。

一种高效净化处理不同物性油泥砂的装置，包括电气控制机构与各运转装置连接；其特征在于：油泥砂浆管线与油泥砂浆管线药剂罐联通；通过泥浆泵出口的向上阀门与一级空化除油分离罐联通，或者在油泥砂浆管线药剂罐不工作的条件下，通过泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门与曝气除油分离罐入口药剂罐和曝气除油分离罐联通；一级空化除油分离罐顶部出口与油水分离管线联通，底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门与二级空化除油分离罐联通，或者通过泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，与曝气除油分离罐入口药剂罐和曝气除油分离罐联通，也可以通过泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，与固液分离管线药剂罐和固液分离管线联通；二级空化除油分离罐顶部出口与油水分离管线联通，底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门与三级空化除油分离罐联通，或者通过泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，与曝气除油分离罐入口药剂罐和曝气除油分离罐联通，也可以通过泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，与固液分离管线药剂罐和固液分离管线联通；三级空化除油分离罐顶部出口与油水分离管线联通，底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门，与曝气除油分离罐入口药剂罐和曝气除油分离罐联通，或者通过泥浆泵出口的水平阀门和和固液分离管线阀门，与固液分离管线药剂罐和固液分离管线联通；曝气除油分离罐顶部出口与油水分离管线联通，圆柱罐体下部与蒸汽管线联通，底部出口通过泥浆泵与固液分离管线药剂罐和固液分离管线联通。

本发明的有益效果是：同时能够分别满足不同物性油泥砂净化处理所需要的各种工况条件，保证了净化处理出的泥砂能够达到«陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术»的要求，既可以使所有的净泥砂达标利用，又能避免装置的无效运行，有效降低油泥砂净化处理成本，解决了一套装置无法满足不同物性油泥砂达标净化处理的难题，该净化处理装置设计合理，安全可靠，实用高效，处理周期短，应用范围广。

附图说明

图1是本发明方法实施步骤流程示意图；

图2是本发明整体结构示意图；

图2中：1油泥砂浆管线药剂罐，2泥浆泵，3向上阀门，4水平阀门，5一级空化除油分离罐，6泥浆泵，7向上阀门，8水平阀门，9二级空化除油分离罐，10泥浆泵，11向上阀门，12水平阀门，13三级空化除油分离罐，14泥浆泵，15向上阀门，16水平阀门，17曝气除油分离罐入口阀门，18固液分离管线阀门，19曝气除油分离罐入口药剂罐，20曝气除油分离罐，21泥浆泵，22固液分离管线药剂罐，23蒸汽管线，24油泥砂浆管线，25油水分离管线，26固液分离管线。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：

如图1所示，一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法，将油泥砂浆进行高效净化处理后外输；其特征在于：

（1）选择与油泥砂匹配的化学药剂：通过实验室内的模拟除油试验，在一般用于≤60℃的tqx和tqxj、≤95℃的txq-601-ⅰ和txqj-601-ⅰ、≤40℃的txq-601-ⅱ和txqj-601-ⅱ清洗剂和txj净水剂中，选择处理油泥砂除油率最高的清洗剂或净水剂用于注入油泥砂浆管线、曝气除油分离罐入口、或固液分离管线；

（2）确定待处理油泥砂净化需要的时间和工作温度：针对不同物性的待处理油泥砂，通过实验室内的模拟除油试验，确定该油泥砂净化达标需要的处理时间范围，和该油泥砂净化达标需要的最低处理温度范围，在处理时间允许的条件下优先选择低处理温度范围；

（3）确定装置工况参数及流程：一、二、三级空化除油分离罐是35℃-55℃的工作温度净化处理油泥砂浆区域，各空化除油分离罐可单级或逐级串联工作，一、二、三级净化处理的工作时间分别是12-16分钟、24-32分钟、36-48分钟；曝气除油分离罐是60℃-85℃的工作温度净化处理油泥砂的区域，可以独立或与各级空化除油分离罐串联工作，独立净化处理的工作时间是28-48分钟；与各空化除油分离罐逐级串联净化处理油泥砂的工作状态是，各级空化除油分离罐的工作温度和工作时间与曝气除油分离罐的工作温度和工作时间之和；

（4）高效净化处理油泥砂：油泥砂浆管线经油泥砂浆管线药剂罐加入tqx、txq-601-ⅱ或tqxj、txqj-601-ⅱ型中低温清洗剂之一，通过泥浆泵出口的向上阀门将油泥砂浆送进一级空化除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者在油泥砂浆管线药剂罐不工作的情况下，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐的入口阀门，经曝气除油分离罐的入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，将油泥砂浆送进曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在一级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入二级空化除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐的入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；一级空化除油后的油泥砂浆也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在二级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入三级空化除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；二级空化除油后的油泥砂浆也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在三级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在曝气除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，圆柱罐体下部与蒸汽管线联通，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵经固液分离管线药剂罐，加入txj净水剂或txq-601-ⅰ和txqj型中高温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离。

如图2所示，一种高效净化处理不同物性油泥砂的装置，包括电气控制机构与各运转装置连接；其特征在于：油泥砂浆管线24与油泥砂浆管线药剂罐1联通，通过泥浆泵2出口的向上阀门3与一级空化除油分离罐5联通，或者在油泥砂浆管线药剂罐1不工作的情况下，通过泥浆泵2出口的水平阀门4和曝气除油分离罐入口阀门17与曝气除油分离罐入口药剂罐19和曝气除油分离罐20联通；一级空化除油分离罐5顶部出口与油水分离管线25联通，底部出口通过泥浆泵6出口的向上阀门7与二级空化除油分离罐9联通，或者通过泥浆泵6出口的水平阀门8和曝气除油分离罐入口阀门17与曝气除油分离罐入口药剂罐19和曝气除油分离罐20联通，也可以通过泥浆泵6出口的水平阀门8和固液分离管线阀门18与固液分离管线药剂罐22和固液分离管线26联通；二级空化除油分离罐9顶部出口与油水分离管线25联通，底部出口通过泥浆泵10出口的向上阀门11与三级空化除油分离罐13联通，或者通过泥浆泵10出口的水平阀门12和曝气除油分离罐入口阀门17与曝气除油分离罐入口药剂罐19和曝气除油分离罐20联通，也可以通过泥浆泵10出口的水平阀门12和固液分离管线阀门18与固液分离管线药剂罐22和固液分离管线26联通；三级空化除油分离罐13顶部出口与油水分离管线25联通，底部出口通过泥浆泵14出口的向上阀门15与曝气除油分离罐入口药剂罐19和曝气除油分离罐20联通，或者通过泥浆泵14出口的水平阀门16和和固液分离管线阀门18与固液分离管线药剂罐22和固液分离管线26联通；曝气除油分离罐20顶部出口与油水分离管线25联通，圆柱罐体下部与蒸汽管线23联通，底部出口通过泥浆泵21与固液分离管线药剂罐22和固液分离管线26联通。

该装置工作原理：油泥砂浆管线经油泥砂浆管线药剂罐加入tqx、txq-601-ⅱ或tqxj、txqj-601-ⅱ型中低温清洗剂之一，通过泥浆泵出口的向上阀门将油泥砂浆送进一级空化除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者在油泥砂浆管线药剂罐不工作的情况下，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐的入口阀门，经曝气除油分离罐的入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，将油泥砂浆送进曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在一级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入二级空化除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐的入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；一级空化除油后的油泥砂浆也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在二级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门进入三级空化除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和曝气除油分离罐入口阀门，经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗净化，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及固液分离管线阀门均处于关闭状态；二级空化除油后的油泥砂浆也可以通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在三级空化除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵出口的向上阀门经曝气除油分离罐入口药剂罐加入txq-601-ⅰ或txqj-601-ⅰ高温清洗剂，进入曝气除油分离罐清洗除油，此时该泥浆泵出口的水平阀门处于关闭状态；或者净化后的油泥砂浆，通过该泥浆泵出口的水平阀门和固液分离管线阀门，经固液分离管线药剂罐加入txj净水剂或txq和txq-601-ⅱ型中低温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离，此时该泥浆泵出口的向上阀门和其他泥浆泵出口的水平阀门及曝气除油分离罐入口阀门均处于关闭状态；油泥砂浆在曝气除油分离罐内净化除油后，大部分油和少量水从顶部出口进入油水分离管线去进行油水分离，圆柱罐体下部与蒸汽管线联通，净化后的油泥砂浆从底部出口通过泥浆泵经固液分离管线药剂罐，加入txj净水剂或txq-601-ⅰ和txqj型中高温清洗剂之一后，进入固液分离管线去进行固液分离。

上述参照实施例对一种高效净化处理不同物性油泥砂的方法及装置进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。