随着环保成为发展主题中的重要组成部分,国家对于环保标准的修订和执行力度正在逐步增强,市政市场的蛋糕趴早已宾朋满座,但油气田环保市场其实依旧方兴未艾,项目团队就此问题开展市场和技术多方调研,并整理成文。一、油田环保市场油田污染物类型及规模统计如下表注:统计数据来源于涪陵、中原、大港

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油气田环保产业蓄势待发? 废弃物环保技术装备优选

2016-08-16 13:29 来源: 石油装备前沿

随着环保成为发展主题中的重要组成部分,国家对于环保标准的修订和执行力度正在逐步增强,市政市场的蛋糕趴早已宾朋满座,但油气田环保市场其实依旧方兴未艾,项目团队就此问题开展市场和技术多方调研,并整理成文。

一、油田环保市场

油田污染物类型及规模统计如下表

注:统计数据来源于涪陵、中原、大港、延长等公开文献。

油田环保工作对象主要为:

废液——采出水、废弃钻井液、压裂返排液;

固废——含油污泥、油基钻屑。

这几类废弃物处理技术水平发展程度各有特点:

l采出水处理目标为回注,工艺简单,处理技术和装备市场成熟,已实现国产化一体化解决方案,竞争比较充分。

l废弃钻井液、压裂返排液处理目标为排放或回用,随着环保法规的完善,逐步采用“泥浆不落地”处理工艺技术,作为常规处理技术的一体化解决形式,市场前景较好。

l含油污泥、油基钻屑处理目标为资源化或无害化,主要难度在于处理成本和环保指标的优化平衡,技术正处于进一步发展过程中,商业化技术选择性较少,随着法规完善,市场前景较好。

二、环保法规

油田污染物类型及规模统计如下表

液体废弃物

液体废弃物欧盟2001/118/EC《废物/危险废物名录》中规定:含油、含危险成分的钻井液和废弃物属于危险废弃物,而淡水基、含重晶石、含氯化物的钻井液和废弃物属于一般废弃物。

针对页岩气的大规模开发利用及其造成的环境污染问题,美国环保署(EPA)颁布的《联邦水污染控制法》(FederalWater

PollutionControl)(简称清洁水法(CleanWaterAct,CWA))规定了美国工业废水排放标准以及地表水水质标准。废水处理后,石油和油脂任何一天最大值不超过42mg/L,连续30天平均值不超过29mg/L。

美国各州一般由有石油天然气开采的各地区根据实际情况制定污染防治管理办法,不存在统一的污水排放限值,具体的排放标准可通过查阅各州相关法律。

含油污泥

三、液体废弃物处理技术

对油田开发过程中的液体废弃物,不论是废弃钻井液、压裂返排液还是采出水,除了固化处理之外,主要有两种处理目标,即处理后回用与处理后排放。

回用需要去除的主要污染物为:石油类烃,降阻剂和其它聚合物添加剂,结垢的无机复合物,细菌,以及其他化学成分和固体溶解物。

排放需要在处理以上污染物的基础上,进一步降低盐和有机物浓度,其难度和成本随着总溶解固体(TDS)的增加而增加。

技术原理、适应性、差异性对比分析等限于篇幅无法赘述,在此直接上结论:

l生物技术、药剂絮凝技术对装备主要为容积要求,基本没有运动部件。

l旋流、过滤等常规层次技术,对装备要求为静态设备的过程参数设计。

l5-10微米左右顽固存在的油滴以及破胶残余是处理难点,需要在少加或不加入离子的情况下除油除悬浮物,气浮技术可以实现。

l深度处理中将COD、除盐是处理难点,高级氧化、膜技术、蒸发技术可以实现,成为药剂絮凝的替代,这些技术对装备的要求为精细化参数控制。

l高含盐废水深度处理,采用蒸发、高级氧化、膜技术,能满足排放标准。

采用物理、化学技术,可实现废液全部回用,采用膜、蒸发技术,可以获得高纯度水,但只能实现70%废液利用,剩余高浓度废液需要另外处理。

废液处理技术的发展方向为:

l着重研制适合处理高含有机物体系污水处理的混凝剂和氧化剂,以及多种药剂的复配,提高处理效率、质量的同时,降低运行成本。

l多种形式的高级氧化技术逐渐提高处理效率,成为药剂技术的替代方向之一,同电絮凝等物理化学技术一并,成为国际环保公司的技术关键,也是国内外差距较大之处。

l多种不同类型技术组合使用,能获得更加高效的处理能力,如:将臭氧氧化与气浮结合的“臭氧气浮”工艺。因此,针对具体处理对象,开展多种技术配合研究成为未来技术发展重点。

四、固废处理技术

油田固体废弃物主要是含油污泥和油基钻屑等,其中的原油成分相比较普通原油,重质成分有所增加,导致黏度、凝固点、含硫和残炭量增加,但分离出来的原油性质与普通原油性质没有明显变化,不影响正常利用。因此,含油固废的处理遵循的原则是:

“(预处理)减量化”、“资源化”、“无害化”,选择经济合理、技术可行的处理方法。

技术原理、差异性对比分析等限于篇幅无法赘述,在此同样直接上结论:

对于污泥减量化调质、浓缩目标

l化学方法、生物处理方式无装备技术要求,前者技术最成熟,应用较多,但主要缺点在于药品使用量大,成本较高;后者较环保、经济,但主要缺点在于处理速度慢,过程控制复杂。

l热洗方式对装备技术要求较常规,适应性广,成本低,预处理环节具备推广价值。

l超声、磁化等物理方法既有环保、高效的技术优势,同时减少了药品使用量,主要装备处理能力5ton/h上下,具备橇装化条件。

l对于含油污泥的脱水浓缩技术,以离心式为主,技术成熟,装置橇装化占地较小;对于非含油污泥,以压滤方式进行脱水处理较为普遍。

对于资源化利用目标

l热处理技术为市场上主要处理手段,包括蒸馏、热裂解技术,均需要消耗燃料,前者主要装备为常规蒸馏塔器,建设高度较高,适用于大规模站场,化工领域应用较多;后者主要为专用高温高压热解炉,适用于山地区域小规模分模块橇装。两种技术处理能力较大,投建与运行成本高于热洗。

l热处理方式的前瞻性技术包括微波热解、锤磨热解,取代了传统热源,采用更具均匀性的微波和机械摩擦加热,受此限制装备处理规模较小(3ton/h),主要消耗电能动力,更具环保性。

l萃取技术作为常规回收工艺,具有环保安全性,效率较高,溶剂可重复利用,同时溶剂具有挥发性,且成本较高(高于热解)。

l制砖和调剖适合固定站场处理,相关设备规模较大,但实现资源回收创效,且避免环保风险。

对于无害化处理目标

l焚烧技术成熟,相关装备安全性要求较高,占地面积大,燃料成本高(高于萃取),因此需要固废具备一定燃烧值,并形成集中处理规模。

l生物处理技术成熟,属于比较经济环保的处理工艺,但处理场地要求较大,伴随废气产生,适合于集中堆放处理。

固化技术最为便捷,使用化学药剂封固污染物,无法实现资源回收,且对农业用地存在浪费,适合于偏远少量固废的处理。

五、技术优选

本处省略大量国内外案例分析与定量对比,将提炼出的废液、固废处理技术展示出来,全是干货。

经过综合研究,认为油田环保的优选处理技术包括:

原标题:油气田环保产业蓄势待发? 废弃物环保技术装备优选

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