含油污泥处理技术研究及装置设计

发布时间：2022-12-25 11:52

　　在油田和炼化企业的生产过程中,由于装置运行、输送条件不良以及不法分子偷盗等原因,产生了大量的含油污泥。这些含油污泥含有大量石油烃和有害化学成分,对空气、水体和土壤造成了严重的危害,威胁人类身体健康,而其中所含的原油得不到有效利用,造成大量浪费,因此,对含油污泥进行资源化回收处理刻不容缓。本文以有效资源化回收处理含油污泥为目标,在对超（亚）临界流体特性研究的基础上,提出了利用亚临界流体萃取含油污泥的技术。流体在超临界或亚临界状态时,表现出远超气态时的溶解能力,并具有极低的粘度和良好的扩散特性。根据这一性质,在进行大量研究后,优选配制了一种亚临界萃取剂TY-1,并以此为基础设计了相关实验方案和装置。在对污泥特性进行分析后配制了与油田含油污泥特性相近的污泥,以此为实验样本进行了多次亚临界含油污泥萃取实验。其结果表明使用TY-1萃取剂萃取含油污泥可有效去除污泥中的TPH和油类物质,再通过气化脱溶,萃取剂和原油都能有效回收。根据实验结果,设计了能够大批量连续化处理含油污泥的工业化处理工艺。在将污泥净化到达到排放标准要求的同时做到萃取剂和原油的回收和萃取剂的循环使用。最后对工艺中的设备型式进行了确... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 含油污泥处理背景和意义
    1.2 含油污泥处理技术及趋势
        1.2.1 国内外含油污泥处理概况
        1.2.2 调质离心分离技术
        1.2.3 热处理技术
        1.2.4 生物修复技术
        1.2.5 含油污泥调剖技术
        1.2.6 溶剂萃取技术
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 超(亚)临界流体萃取技术
    2.1 流体的临界现象
    2.2 超(亚)临界流体
        2.2.1 超临界流体
        2.2.2 亚临界流体
    2.3 超(亚)临界流体萃取
        2.3.1 超临界流体萃取
        2.3.2 亚临界流体萃取
    2.4 超(亚)临界流体特性
        2.4.1 溶解性能
        2.4.2 增强因子
        2.4.3 选择性和固有选择性
        2.4.4 粘度
        2.4.5 热导率
        2.4.6 扩散系数
    2.5 超(亚)临界流体的传质计算
第3章 亚临界萃取含油污泥实验方案及装置设计
    3.1 实验方法
    3.2 实验材料
        3.2.1 实验样土
        3.2.2 实验原油样
        3.2.3 实验污染土壤配制
        3.2.4 亚临界萃取剂
    3.3 实验过程
    3.4 实验装置设计与建造
        3.4.1 污泥修复罐
        3.4.2 内筒设计
        3.4.3 分离器
        3.4.4 缓冲罐
        3.4.5 注入泵
        3.4.6 流量计
        3.4.7 阀门
        3.4.8 换热器
    3.5 注入参数的确定
    3.6 建造实验装置图
第4章 亚临界萃取含油污泥实验
    4.1 实验步骤
    4.2 实验方案优化
        4.2.1 浸泡清洗法
        4.2.2 单层筛网冲洗
        4.2.3 多层筛网冲洗
        4.2.4 逆流萃取
        4.2.5 内外双层筛网正向冲洗-浸泡
    4.3 亚临界萃取含油污泥的室内实验
        4.3.1 污染土壤修复前后实验对比
        4.3.2 含油污泥修复前后取样测试
    4.4 实验结果检测与分析
        4.4.1 TPH检测结果及结果分析
        4.4.2 称重法测试分析
        4.4.3 萃取剂与原油的回收
        4.4.4 实验中萃取液的分层现象
        4.4.5 实验结论和改进
第5章 亚临界萃取含油污泥工业化工艺方案设计
    5.1 设计必要性
    5.2 指导思想
    5.3 处理物料原料情况
        5.3.1 含油污泥物料特性
        5.3.2 工艺条件
        5.3.3 质量控制指标
    5.4 物料流程
    5.5 亚临界萃取含油污泥工艺流程
    5.6 工艺物料衡算
        5.6.1 全装置生产数据
        5.6.2 各设备物料衡算
    5.7 污泥前处理单元
    5.8 污泥萃取单元
    5.9 萃取剂回收单元
    5.10 换热系统
    5.11 萃取剂系统
第6章 主要设备工艺设计
    6.1 振动筛工艺设计
        6.1.1 振动筛选择依据
        6.1.2 振动筛的设计计算
        6.1.3 振动筛工作参数
    6.2 搅拌器工艺设计
        6.2.1 前处理搅拌器
        6.2.2 反应釜搅拌罐
    6.3 离心机工艺设计
        6.3.1 离心机选择依据
        6.3.2 机型选择
        6.3.3 卧螺离心机参数
        6.3.4 卧螺离心机型号
        6.3.5 卧螺离心机的工作参数
    6.4 蒸发器工艺设计
        6.4.1 蒸发器选择依据
        6.4.2 降膜蒸发器结构
        6.4.3 降膜蒸发器参数
    6.5 压缩机工艺设计
        6.5.1 压缩机选择依据
        6.5.2 压缩机参数
    6.6 泵工艺设计
        6.6.1 污泥泵选择依据
        6.6.2 螺杆泵参数
        6.6.3 萃取剂泵选型
    6.7 关键阀的选用
        6.7.1 介质中含污泥的阀门
        6.7.2 萃取剂所用阀门
        6.7.3 减压阀
    6.8 亚临界萃取含油污泥工艺评价
    6.9 经济评价
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
攻读硕士学位期间参研项目及学术成果
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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[3]石油类污染物在黏性土壤中的垂直分布规律[J]. 李龙媛,罗泽娇,彭辉.  安全与环境工程. 2014(02)
[4]一种新型低固相含油污泥调剖剂研究[J]. 罗跃,刘磊,程晓宁,谭良柏,刘翩翩,郑苗.  长江大学学报(自科版). 2013(26)
[5]大庆油田含油污泥资源化利用技术与实践[J]. 马骏.  油气田环境保护. 2013(02)
[6]超热蒸汽喷射型含油污泥处理装置[J]. 曹亚祥.  油气田地面工程. 2012(11)
[7]油茶籽油亚临界流体萃取工艺及品质研究[J]. 吴雪辉,刘肖丽,刘智锋,杨公明.  中国油脂. 2012(10)
[8]亚临界溶剂生物萃取技术的发展及现状[J]. 祁鲲.  粮食与食品工业. 2012(05)
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博士论文
[1]蚯蚓处理污水污泥工艺及蚯蚓粪土地利用研究[D]. 袁绍春.重庆大学 2012

硕士论文
[1]超（亚）临界流体中固体溶质的相平衡研究[D]. 樊星.北京化工大学 2014
[2]超/亚临界水中聚氨酯合成革生产中DMF精馏釜残的液化研究[D]. 厉凤旦.浙江工业大学 2013
[3]杏北含油污泥调质—离心及深度处理技术研究[D]. 张奇.东北石油大学 2013
[4]超临界CO2萃取含油污泥技术研究[D]. 梁丽丽.中国石油大学 2011
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本文编号：3726565