在石油的勘探开采、储存运输和炼制过程,不可避免地会产生大量的含油污泥;油泥因其成分复杂,还含有大量有毒有害物质,已被多国列入危险废物名录,所以油泥的处理处置成为困扰石化行业发展的一大难题。另外,许多油泥含油量很高,回收其中的原油资源是最理想的环境选择。本文基于之前的研究,针对化学调质-机械离心法分离效果不佳,进而通过筛选高效破乳剂,同时采用加热等辅助方式对含油污泥进行破乳,对分离后的原油表征其理化特性,最后提出可能的破乳机理;另外针对微波破乳快速高效的特点,研究了将微波与化学调质-机械离心结合,进一步提高含油污泥的分离效果。首先,研究了三种典型高含油污泥的物理化学性质。结果表明,三种油泥都是以原油为连续相,乳化水滴和固体杂质分散于其中,显微图像也表明油泥以油包水(W/O)乳液形式存在;同时三种油泥的三组分和油相四组分有较大的差异,其中ZS油泥含油量高达85.57%,资源化价值极高;原油中沥青质等大分子之间相互缔合产生沉淀并富集于容器底部,所以油泥中沥青质含量明显高于一般原油。另外,油泥的固体渣主要来源于携带的储层矿物及生产加工过程混入的杂质,成分主要是二氧化硅、钙镁盐、铁盐等。通过筛选破乳剂,同时升高温度来提高化学调质-机械离心方法的脱水效果,同时表征了回收原油的理化性质。首先,发现油泥样品中重金属含量差别较大,而且不同重金属元素之间差别更明显;另外,三种油泥中重金属含量明显低于分离后渣的含量,说明大部分重金属都是富集在固体残渣中。三种油泥都具有剪切稀化现象,呈现明显的非牛顿流体特性,随着温度的升高及剪切速率的进一步增加,ZS和XZ油泥的黏度基本不在随剪切速率变化,流动特性逐渐向牛顿流体转变;其次,在50℃时,XZ和BS油泥的降黏系数明显低于ZS油泥,说明含油量越高对温度越敏感,降黏效果越好。单因素分析后表明,在离心速度4000rpm,破乳剂P9935浓度为0.2%,用量5%,破乳温度50℃下,ZS、XZ、BS三种油泥的脱水率分别为70.84%、69.44%、75.24%,原油回收率为94.23%、95.73%、89.14%。此外,ZS、XZ、BS三种油泥对应的回收原油的含水率分别为1.13%、2.60%和1.78%,含渣率分别为0.045%、0.75%和1.20%;另外,三种油泥回收原油的显微图像都表明其中仍然存在一些极细的乳化水滴和较小的渣,而大颗粒渣在离心后基本被脱除。将微波技术用于含油污泥的破乳实验,同时采用DSC分析微波加热对油泥中乳化水滴粒径的影响,最后将微波加热和化学破乳结合来进一步提高油泥的脱水率。发现原始油泥中乳化水滴结晶峰杂乱,说明水滴粒径大小不一;离心处理后,仅能分离部分粒径较大的乳化水滴;而微波处理后,发现乳化水滴结晶峰强度显著增强,并且向着粒径增大的方向移动,说明微波加热能促使乳化水滴聚结成较大粒径的水滴。另外,比较了不同加热方式对油泥脱水的影响,结果表明,常规水浴90℃加热60min后离心,XZS油泥的脱水率最够仅为50%左右;而在高火700W微波加热下,仅加热2min,脱水率显著增加,最终维持在60%左右;最后,将微波加热和化学破乳相结合,XZS油泥的脱水效果明显增加,脱水率高达90.74%,而仅添加破乳剂时,其脱水率为66.40%;微波结合化学破乳分离后,回收原油含水率为0.71%,已经低至1.0%以下,说明微波加热辅助破乳能进一步提高油泥的脱水率。