油泥掺烧水煤浆工艺水力输送技术研究

许磊，沈燕宾，周渝，李霁阳，李俊莉，王佳，张颖，李俊华

(陕西省石油化工研究设计院，陕西 西安 710054)

油泥在石油的采、集、输、炼过程中产生的稳定胶状体系具有持续环境风险[1-10]。油泥的处理、处置多采用生化、热解、热脱附、焚烧等工艺[11-13]，普遍存在处理能耗高、处置不彻底的问题。油泥掺配水煤浆工艺在资源利用率和减少NOx排放方面有显著优势[14-15]。污泥是一种多相非牛顿流体，粘滞阻力大。在远距离、连续输送及准确计量方面存在较大难题[16-17]。镁冶炼废渣(MSW)是Pidgeon工艺还原废渣，化学组成接近水泥[18-20]。若用金属镁废渣固化达到水力输送要求，既充分利用了废物中的资源，又可以解决制约油泥掺烧水煤浆工艺的瓶颈。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

油泥，定边采油厂罐底泥；煤，白鹭煤矿长焰煤；镁冶炼废渣，京府煤化还原废渣；硼砂、羧甲基纤维素等均为分析纯。

FA2004N电子天平；5E-C5500自动量热仪；101型电热鼓风干燥箱；SX2-8-10TP马弗炉；JBQ-2210捏合机；769YP-15A 液压机；DS2-1000N抗压强度测定仪；德国 Elementar元素分析仪；美国QUANTACHROME全自动比表面微孔孔径分析仪；荷兰FEI SIRION-100扫描电镜。

1.2 油泥固化方法

将原煤破碎至3 mm以下，过筛。将煤粉、油泥、镁渣按质量比(%)60∶30∶10混合，置入捏合机，搅拌均匀，液压成块，自然风干，得固化样品。

1.3 性能测试

1.3.1 机械性能测试 将样品置于试验机中心，短轴与施力方向垂直，以10～15 mm/min速度施力，开裂时所能承受的最大压力即为样品的抗压强度。

1.3.2 浸出液COD浓度测定 参考《危险废物鉴别标准》GB 5085—2007，使用离子耦合光谱测定浸出液重金属含量。

1.3.3 防水性能、耐磨性能测定 将样品置于模拟水力输送试验系统(见图1)[21-24]，流体速度1.10～1.25 m/s，时长24 h，测定浸泡后、磨损后固化物重量，计算样品吸水率、磨损率。……