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油田含油污泥热解技术及其应用

油田含油污泥热解技术及其应用

  • 作者
  • 冯英明、魏利、李卓、冯涛 等 著

本书以含油污泥为研究对象,系统地介绍了含油污泥热解处理的技术原理及工艺,并归纳总结了其在环境污染治理与新能源回收开发等方面的应用。全书共8章,主要内容包括绪论、含油污泥热解技术的相关标准及分析方法、国外油田热解技术介绍、微波热解技术及应用、大庆油田含油固体废弃物热解工艺、长庆油田含油污泥热解试验、辽河油田含油污泥热解试验、热解脱附技术在油田中的应用。 本书具...


  • ¥148.00

ISBN: 978-7-122-39937-3

版次: 1

出版时间: 2022-02-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-39937-3

语种:汉文

开本:16

出版时间:2022-02-01

装帧:精

页数:320

编辑推荐

1.实用性强,含油污泥已被列入《国家危险废物名录》,对含油污泥处理的需求较大,本书对于相关领域的专业读者具有很好的推广价值。 2.全面性,作者系统总结归纳了近年来受到广大科研工作者和企业重视和欢迎的国内外含油污泥热解技术和热解原理,在企业的支持下提供了详细的热解工程案例。 3.参考性,本书内容来源于作者多年来对含油污泥处理的研究,在生产和科研一线积累的成果,充分体现了理论联系实际的思想,能够切实解决实际工程问题,指导工程实践应用。

图书前言

我国在油田环境保护方面的技术研究起步较晚,对含油污泥的处理没有足够重视,鲜有成熟的应用工艺和实例。含油污泥种类繁多、性质复杂,相应的处理技术和设备也呈现多元化趋势。目前含油污泥处理技术大致可分为调质-机械脱水工艺、热处理工艺(化学热洗、焚烧、热解吸)、生物处理法、溶剂萃取技术及其对含油污泥的综合利用等。含油污泥已被列为危险废物,随着环保法规的逐步完善和企业技术进步的要求,含油污泥的污染治理技术已日益引起人们的关注和重视。
含油污泥的处理措施众多,每种方法都有其自身的优缺点和适用范围。含油污泥直接填埋或将含油污泥脱水制成泥饼等简单处理措施是我国多数油田采用的主要方法,但这种方法在一定程度上带来了经济损失和环境污染。
近年来热解技术受到广大科研工作者和企业的重视和欢迎,本书系统地总结归纳了国内外含油污泥热解技术、热解原理,同时在企业的帮助下获得了比较详细的热解工程案例。热解技术经历了不同的发展阶段,由探索、不成熟逐渐走向成熟。现有的工艺仍然存在一定的缺点和不足,后续的研究中和工业推广应用中应逐步完善。
因此,对含油污泥热解处理技术和工艺的产生、原理、发展及应用进行详尽、清晰的阐述,将能够填补我国在该领域的空白。
《油田含油污泥热解技术及其应用》一书,集中阐述了油田含油污泥热解技术及工艺在环境污染治理等方面的应用实例,以含油污泥为研究对象,旨在利用热解工艺技术实现能源的回收和实现资源化。
全书共分为8章。第1章为绪论,分析了我国含油污泥处理的必要性、国内外热解技术的现状,并对含油污泥热解技术发展趋势进行展望;第2章为含油污泥热解技术的相关标准及分析方法,介绍了含油污泥的热解试验以及工程检测的常规方法和标准;第3章为国内外油田热解技术介绍,介绍了美国、加拿大、韩国、德国、澳大利亚、日本、荷兰等国家及我国的含油污泥热解处理技术及现状;第4章为微波热解技术及应用,介绍了微波热解技术的原理和应用情况;第5章为大庆油田含油固体废弃物热解工艺,主要介绍了大庆油田含油污泥热解技术的应用情况、存在的问题与不足;第6章为长庆油田含油污泥热解试验,介绍了长庆油田处理含油污泥热解的工艺和技术特点及实际工程应用;第7章为辽河油田含油污泥热解试验,介绍了辽河油田含油污泥热解的工艺和技术特点及实际工程应用;第8章为热解脱附技术在油田中的应用,介绍了热解脱附技术在我国其他一些油田的应用状况。
总之,本书系统地介绍了含油污泥热解处理的技术原理及工艺,并归纳总结了其在环境污染治理与新能源回收开发等方面的应用,有助于增进读者对这类新兴技术的理解与认识。
本书由冯英明和魏利等著,具体分工如下:第1章由冯英明(中国昆仑工程有限公司),魏利(哈尔滨工业大学、香港科技大学霍英东研究院),欧阳嘉(香港科技大学霍英东研究院)著;第2章由李卓(大庆油田有限责任公司开发事业部),马庆华(中国昆仑工程有限公司),韩丽华、国胜娟(大庆油田工程有限公司),魏利著;第3章由刘才【华辰环保能源(广州)有限责任公司】,魏利,欧阳嘉、张昕昕、潘春波(香港科技大学霍英东研究院),冯英明著;第4章由冯涛(大庆油田工程有限公司),欧阳嘉,魏东(哈尔滨工业大学),李春颖(哈尔滨商业大学),魏利著;第5章由冯英明,王超峰(大庆油田华谊实业公司),李卓,陈鹏、冯涛(大庆油田工程有限公司)著;第6章由陶卫克(中国昆仑工程有限公司),陈勇、刘旭(辽宁华孚环境工程股份有限公司),马玉峰(长庆油田质量安全环保部),刘忠宇(大庆油田有限责任公司第七采油厂),冯英明著;第7章由魏利,李卓,张昕昕、赵云发(香港科技大学霍英东研究院),魏东,李春颖著;第8章由姜麟松(中国昆仑工程有限公司),岳勇、金兆迪(杰瑞环保科技有限公司),鲁勇蒲(新疆油田公司采油二厂),邓海平(大庆油田有限责任公司第七采油厂), 冯英明著。全书最后由冯英明、魏利、李卓、冯涛统稿并定稿。
本书的编写一直得到哈尔滨工业大学马军院士的关注,马军院士在百忙之中为本书欣然作序,在此表示衷心的感谢!中石油集团公司咨询中心专家罗治斌,中国昆仑工程有限公司许贤文,大庆油田有限责任公司万军、韩凤臣及大庆油田工程有限公司张昌兴、夏福军等对本书的撰写给予了鼎力的支持与帮助,同时大庆油田工程有限公司的工作人员为本书的出版做了大量的工作,在此对支持和关心本书编写的领导、专家和同事表示衷心的感谢。本书的撰写和出版得到杰瑞环保科技有限公司、辽宁华孚环境工程股份有限公司的帮助,著者深表谢忱!同时本书还得到了中国昆仑工程有限公司含油污泥处理项目、大庆油田含油固体废弃物处理项目,广州市“羊城创新创业领军人才支持计划”(项目编号:2017012),广州市科技厅项目对外科技合作专题(201704030053),佛山科技专项(FSUST19-FYTRI03),广州市科技规划项目(201907010005),广州市基础与应用基础研究项目(202002030220),城市水资源与水环境国家重点实验室开放研究基金(2019TS05)以及国家创新群体项目(No.51121062)的资助。 
本书在撰写过程中参考了相关领域部分教材、专著以及国内外生产实践相关资料,在此对这些著作的作者表示感谢。
由于本书是著者首次探索性撰写,且著者水平有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。 

著者
2021年4月

作者简介

冯英明,在大庆油田从事油田含油污泥、含油污水等处理的技术咨询、工程设计、科研等方面的工作;2018年以“北京市人才引进”方式调入中国昆仑工程有限公司;现任中国昆仑工程有限公司环境工程高级项目经理。先后主持完成科研、设计项目30余项,技术方案30余项。获省部级科技进步奖7项,局级科技奖6项;拥有国家专利11项,其中发明专利5项;发表科技论文11篇(SCI文章1篇,EI文章1篇)。 其中《化学驱污泥处理与资源化利用技术》获“中国石油工程建设协会”,科技进步一等奖;《井下作业防护物及包裹油泥热解析处理技术》获“中国石油工程建设协会”,科技进步二等奖;《高难处理油泥分质分类处理及资源化利用技术研究》获“中国石油和化学工业联合会”科技进步奖,三等奖。

精彩书摘

本书以含油污泥为研究对象,系统地介绍了含油污泥热解处理的技术原理及工艺,并归纳总结了其在环境污染治理与新能源回收开发等方面的应用。全书共8章,主要内容包括绪论、含油污泥热解技术的相关标准及分析方法、国外油田热解技术介绍、微波热解技术及应用、大庆油田含油固体废弃物热解工艺、长庆油田含油污泥热解试验、辽河油田含油污泥热解试验、热解脱附技术在油田中的应用。
本书具有较强的技术应用性和针对性,可供从事油田含油污泥处理及资源化等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考,也可供高等学校环境科学与工程、市政工程、生物工程及相关专业师生参阅。

目录

第1章绪论1
1.1含油污泥概述及其处理的必要性1
1.1.1含油污泥的定义、组成及性质1
1.1.2含油污泥对油田生产的影响2
1.1.3含油污泥对周边生态环境和人体健康的影响2
1.1.4含油污泥处理的必要性和意义2
1.2含油污泥热解处理研究的发展历程3
1.2.1含油污泥热处理技术的分类、定义及优缺点3
1.2.2含油污泥的热解技术5
1.2.3含油污泥热解处理技术的国内外发展现状9
1.3热解技术的国外研究进展17
1.3.1含油污泥热解实验研究进展17
1.3.2含油污泥热解技术的工业化应用进展17
1.4热解的国内研究进展21
1.4.1含油污泥热解实验研究进展21
1.4.2含油污泥热解技术的工业化应用进展24
1.5含油污泥热解产生气体的处置26
1.5.1含油污泥热解的气体产物26
1.5.2热解以气态产物为目标的研究优化26
1.5.3含油污泥热解气体收集装置28
1.5.4含油污泥热解不凝气净化处理装置29
1.6含油污泥热解的固体的资源化32
1.6.1吸附剂的制备32
1.6.2催化剂的制备38
1.6.3絮凝剂的制备39
1.6.4制取富氢燃气39
1.6.5热解残炭制取燃料40
1.6.6微波吸收剂的制备40
1.6.7橡胶填料剂41
1.6.8热解残渣的其他用途41
1.7含油污泥热解产物油的资源化利用41
1.8含油污泥热解的不足及展望42
1.8.1热解处理及设备相关理论问题42
1.8.2热解处理成本问题42
1.9含油污泥处理新工艺42
1.9.1超声波和芬顿反应43
1.9.2水热液化技术43
1.9.3湿式氧化法43
1.9.4燃料化技术44
1.9.5亚临界流体萃取技术44

第2章含油污泥热解技术的相关标准及分析方法46
2.1含油污泥的组成及其特性表征46
2.1.1含油污泥的含油量、含水率、含固率分析46
2.1.2有机质49
2.1.3重金属离子含量50
2.1.4含油污泥pH值的测定52
2.1.5油泥粒径分布特性53
2.1.6污泥样品中油品的测定分析53
2.1.7含油污泥中的挥发性物质56
2.1.8含油污泥中矿物与有机组分分析56
2.1.9含油污泥的生物毒性和毒理学分析57
2.2含油污泥处理标准62
2.2.1国外含油污泥处理标准62
2.2.2国内含油污泥处理标准63
2.3含油污泥热解产物的测定分析和材料学表征69
2.3.1含油污泥热解油、气、残渣的分析69
2.3.2总石油类化合物转化率、油品回收率、热解气转化率的分析72
2.3.3热解产物的飞灰分析73
2.3.4焙烧物的微观形貌特征和组成元素分析73
2.4含油污泥热解过程模拟和热解动力学分析73
2.4.1含油污泥热解的热重分析方法73
2.4.2Py-GC/MS分析74
2.4.3Fluent软件传热模拟75
2.4.4含油污泥热解动力学模型77
2.4.5含油污泥热解过程能量平衡分析80

第3章国内外油田热解技术介绍81
3.1含油污泥热解预处理技术82
3.1.1荷兰G-force CE bv公司的调质-机械脱水技术82
3.1.2加拿大MG公司的APEX技术83
3.1.3西班牙的HSPU+离心技术83
3.2国外含油污泥热解技术84
3.2.1美国84
3.2.2日本91
3.2.3韩国94
3.2.4德国98
3.2.5澳大利亚102
3.2.6西班牙103
3.2.7加拿大105
3.2.8其他欧洲国家106
3.3国内含油污泥热解设备112
3.3.1实验型装置112
3.3.2工程应用设备122

第4章微波热解技术及应用137
4.1污泥微波热解机理及其研究现状137
4.1.1微波技术基础137
4.1.2微波加热原理137
4.1.3物质在微波场中的热效应137
4.1.4微波加热特点138
4.2微波在污泥处理技术方面的研究进展138
4.3实验材料与方法139
4.3.1实验方法139
4.3.2试验用的含油污泥特性139
4.4室内试验139
4.5现场试验工艺条件优化140
4.5.1热解终温对热解处理效果的影响141
4.5.2微波热解残渣的加入对不同产物的影响141
4.5.3含油污泥微波热解的液体产物中油类分析142
4.5.4热解残渣溶出重金属组分分析142
4.5.5微波热解处理过程经济性核算142
4.5.6实验结论143

第5章大庆油田含油固体废物热解工艺144
5.1背景概述144
5.2热解技术介绍145
5.2.1热解反应机理146
5.2.2热解工艺及主要设备147
5.3油田含油废弃物的组分分析149
5.3.1含油污泥及油基钻屑的组分分离149
5.3.2含油污泥及油基钻屑的理化特性分析152
5.3.3不同种类五彩布和蓝旗布的组分分离163
5.3.4五彩布和蓝旗布老化前后成分检测166
5.3.5裹有油泥的五彩布和泥沙蓝旗布成分检测177
5.3.6结论182
5.4室内试验研究183
5.4.1组成成分分析183
5.4.2真空旋转管式热解析试验装置185
5.4.3室内试验结果分析187
5.4.4室内试验结论192
5.5现场试验研究193
5.5.1热解析现场试验及工艺技术194
5.5.2处理标准及分析方法201
5.5.3试验结果分析204
5.5.4热解产物性质及用途216
5.5.5现场试验结论222
5.6应用情况、效益分析与市场前景223
5.6.1应用情况223
5.6.2效益分析223
5.6.3市场前景226
5.7展望和建议226

第6章长庆油田含油污泥热解试验228
6.1含油污泥的特性228
6.2热脱附室内试验229
6.2.1含油污泥室内热脱附装置简介229
6.2.2热脱附室内实验操作过程229
6.2.3热脱附室内试验数据230
6.3高含蜡油污泥热脱附现场试验234
6.3.1热脱附反应设备的工艺流程234
6.3.2现场热脱附工艺的设备功能234
6.3.3现场工艺参数235
6.3.4现场试验数据236
6.3.5存在的问题和改进分析241
6.4靖安热解析含油污泥处理站工程242
6.4.1含油污泥热解析技术242
6.4.2含油污泥热解析工艺流程243
6.4.3现场热解析工艺的设备功能244
6.4.4现场试验数据249

第7章辽河油田含油污泥热解试验252
7.1辽河油田热解法处理工艺研究252
7.1.1室内实验研究252
7.1.2现场实验255
7.2辽河油田落地油泥热解处置工艺266
7.2.1热解工艺介绍266
7.2.2室内实验268
7.2.3现场试验268
7.3辽河油田间接热脱附处置工艺270
7.3.1间接热脱附技术270
7.3.2热脱附处理设备271
7.3.3工程应用272

第8章热解脱附技术在油田中的应用273
8.1含油废弃物热相分离技术与工程应用273
8.1.1热相分离技术273
8.1.2工程应用275
8.2大庆油田油基钻屑及泥浆277
8.2.1处理的目标含油污泥的特性277
8.2.2热解处理实验工艺(室内试验)278
8.2.3现场试验279
8.2.4热解产物的分析281
8.3中石化西北油田分公司落地油泥处理283
8.3.1处理的目标含油污泥的特性283
8.3.2工艺流程284
8.3.3现场试验285
8.3.4热解产物的分析286
8.4大港油田含油污泥热解试验287
8.4.1含油污泥室内热解试验287
8.4.2含油污泥现场小型热解试验295
8.4.3含油污泥现场试验299
8.5新疆油田含油污泥热解试验305
8.5.1基本组成特征305
8.5.2室内热解处理效果305
8.5.3中试热解处理实验306

参考文献309

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