一種廢棄油基鉆井液回收與無害化處理工藝制造技術

一種廢棄油基鉆井液回收與無害化處理工藝，步驟為：廢棄油基鉆井液干燥、分離：分離后的液相回收，分離后的固相進行下一步處理；預脫附處理：對步驟1)分離后的固相，加水和清洗劑，攪拌均勻；脫附處理：脫附處理系統按0.5～1.0的處理量設置回流比，回流部分進行水力分離，其余部分進行固液分離；固液分離：分離后固相排放，液相進行油水分離；水力分離；分離后固相重新進行脫附處理，液相進行油水分離；油水分離。本發明專利技術的優點如下：減少了后續處理系統的負荷和設備投資，降低了運輸費用；與化學熱洗-機械脫水的工藝相比，大大減少了化學藥劑的使用量；與焚燒工藝和熱解工藝相比，節省了大量的能源，同時設備簡單、操作條件溫和。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及油基液體處理技術，特別是廢棄油基鉆井液回收與無害化處理技術。
技術介紹
油基鉆井液廢棄物是鉆井液、巖肩和污油的混合物，是一種相當穩定的膠態懸浮體系，含有沙土、各種化學處理劑、污油及巖肩等，石油類、揮發酚、鹽類、重金屬等主要污染物。基于國外經驗，頁巖氣開發的前提是做好生態環境的保護工作。頁巖油氣開采過程中使用油基泥漿，其油基泥漿廢棄物的資源回收和無害化處理達標是油氣田環境環保工作的一個世界性難題，也是頁巖氣勘探開發的一個頸瓶，必須徹底加以解決。目前我國已將油基鉆井液廢棄物收入《國家危險廢棄物名錄》，屬于危險固體廢棄物(代碼:HW08)，處理后鉆肩的含油率須降低到2%以下，以滿足石油天然氣行業標準(SY/T — 2013)及滿足國標GB4914-2008的排放標準要求。目前廢油基鉆井液主要的處理方法有:熱解法、焚燒法、萃取法、化學熱洗-機械脫水法、微生物法等。其中萃取法具有萃取劑價格高，需增加萃取劑回收設備，設備投資大，工藝過程控制復雜等缺點。熱解法操作溫度高、消耗熱量大、能耗高、設備投資大。熱解過程中的高溫會使重質烴類發生縮合結焦，油損失大，同時溫度過高容易破壞鉆井液中化學添加劑的性能，使其不能再循環利用；焚燒法由于溫度高無法回收昂貴的油基和主乳、輔乳等泥漿添加劑，造成大量的資源浪費，同時燃燒排放的煙氣中含硫化物、重金屬、二噁英，二次污染嚴重。四川、重慶等地環保部門明確規定不允許采用焚燒的辦法處理廢棄油基鉆井液。生物法由于油基鉆井液中含有多環芳烴等難以生物降解的有機物，致使生物降解的難度和環境風險大，且耗時長。因此，針對廢棄油基鉆井廢液，選擇技術合理、經濟有效的方法回收寶貴的油基鉆井液同時對含油鉆肩進行有效處理并使其達到日益嚴格的環保要求，是油氣開采過程中的關鍵技術。本專利技術提供一種高效環保的資源回收和處理工藝，可以很好的將油基泥漿中的可用資源回收利用并達到無害化處理的目的。
技術實現思路
本專利技術的目的在于:提供的處理廢棄油基鉆井液的回收與無害化處理工藝設計，該專利技術是一種高效環保的處理工藝，可以很好的將油基泥漿中的可用資源回收利用，做到高效回收利用及無害化處理。本專利技術的目的是這樣實現的:一種廢棄油基鉆井液回收與無害化處理工藝，步驟為:I)廢棄油基鉆井液干燥、分離:分離后的液相回收，分離后的固相進行下一步處理；2)預脫附處理:對步驟I)分離后的固相，加水和清洗劑，攪拌均勻；3)脫附處理:脫附處理系統按0.5?1.0的處理量設置回流比，回流部分進行步驟5)水力分離，其余部分進行步驟4)固液分離；4)固液分離:分離后固相排放，液相進行油水分離；5)水力分離；分離后固相重新進行脫附處理，液相進行油水分離；6)油水分離。本專利技術的廢棄油基鉆井液干燥、分離為:將待處理的廢油基鉆井液經離心干燥和離心分離二級變頻離心系統處理后可回收大部分油基鉆井液。降低油基鉆井液的含水量，使油:水比在80:20?85:15，滿足使用指標要求后泵入井隊鉆井固控系統進行循環利用。二級變頻離心所分離出的固相，含油的比例為5%?9%，仍不能滿足行業環保標準:中華人民共和國石油天然氣行業標準(SY/T-2013)及《含油污泥處理處置及污染控制技術規范》(征求意見稿)的要求離心分離處理后污泥含水率應小于80%，含油率應小于2% ”，仍需進行深度處理。本專利技術的預脫附處理為:二級變頻離心系統分離出的固相進入預脫附處理單元，加入專用清洗劑(主要成分為30份潤濕劑、15份十二烷基苯磺酸鈉、7份Op-10、10份碳酸鈉、3份硅酸鈉、35份水，清洗劑濃度為5% )，投加量0.3?1.5g/L，溫度30?60°C，轉速150?200r/min的條件下，充分攬拌30min?60min。本專利技術的脫附處理:經預脫附處理后的固相進行脫附處理。脫附處理是一種利用水力動力條件使液體在常溫的操作條件下使液體的壓強低于相應溫度下液體的飽和蒸汽壓(液體內部壓強P ( 1.01 X 13Pa),使液體汽化，從而引起空泡的產生、長大和潰滅。大量的空泡瞬間破滅時可產生高溫、高壓、高剪切力和微射流的作用，強化了固相表面油的脫附作用，同時發生高溫分解、自由基反應及超臨界水氧化(如在環境壓力Pamb= LOlXlO5Pa,水的飽和蒸汽壓Pgtl= LOlXlO3Pa,環境溫度Tamb= 300K的操作條件下，空泡破滅時產生的最大壓力Pmax可達1.2 X 104atm,最高溫度Tmax可達到3000K以上，在此條件下可發生OH.和H.自由基的強氧化反應和超臨界水氧化作用)，進一步降解固相表面的油分，從而達到深度清潔固相的目的。脫附處理系統工作原理見圖2。本專利技術的固液分離為:將(3)脫附處理系統深度處理后的油基鉆井液固相，經固液分離后，固相(巖肩，含油<2mg/L)滿足行業環保標準要求可直接排放或作為井場道路鋪設用，固相中的超細顆粒物進行回收，回到油基鉆井液回收系統進行循環利用。固液分離所得到的液相，進行油水分離。本專利技術的水力分離:脫附處理系統按0.5?1.0的處理量設置回流比，確保整個工藝的處理效果。脫附處理系統出口固液混合物進入水力分離系統靜置30min?60min，進行固液分離。分離后的固相重新回到脫附處理系統進行深度脫附，分離后的液相進行油水分離；本專利技術的油水分離油水分離(采用中石油行業推薦的核桃殼過濾器，過濾濾速彡16m/h，沖洗強度6?7L/(m2-s))回收水中的油，出水(含油<lmg/L)回到(3)脫附處理系統進行循環利用本專利技術的優點如下:I)可實現油基鉆井液的回收，減少了后續處理系統的負荷和設備的一次性投資，降低了廢油基鉆井液的運輸費用；2)脫附處理系統(3)可在常溫操作條件下產生空化效應，對固相表面產生了高溫、高壓、高剪切力和微射流的物理作用以及強氧化和超臨界水氧化的化學作用強化了處理效果，與傳統的化學熱洗-機械脫水的工藝相比，大大減少了化學藥劑的使用量；3)與傳統的焚燒工藝和熱解工藝相比，本專利技術可在常溫的條件下實現油基鉆井液和油的回收，節省了大量的能源(如熱解法，需絕氧加熱到500以上才能使油完全氣化)，同時設備簡單、操作條件溫和。4)本專利技術實現了油基鉆井液和油的回收及固相(巖肩)和水的循環利用。整個處理過程不會產生二次污染(如焚燒法，燃燒排放的煙氣中含硫化物、重金屬、二噁英，二次污染嚴重)；5)與萃取法相比，本專利技術不需要萃取劑及相關的萃取劑回收設備，大大簡化系統的復雜性，提高了系統運行的可靠性。【附圖說明】圖1本專利技術的工藝流程圖圖2脫附處理工作原理示意圖【具體實施方式】實施例11.廢棄油基鉆井液離心干燥、分離將待處理的廢油基鉆井液經離心干燥(最大轉速900rpm，離心分離力400G)和離心分離二級變頻離心系統(最大轉速3900rpm)處理后回收油基鉆井液。降低油基鉆井液的含水量，使油:水比在80:20?85:15，二級變頻離心所分離出的固相，含油的比例為5 %?9%，不滿足行業環保標準要求(SY/T — 2013)需進行深度處理。2.分離后的固相進行預脫附處理:二級變頻離心系統分離出的固相進入預脫附處理單元，加入專用清洗劑(主要成分為表面活性劑，濃度為5% )，投加量0.3g/L,在溫度30°C，轉速160r/當前第1頁1&n本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種廢棄油基鉆井液回收與無害化處理工藝，步驟為：1)廢棄油基鉆井液干燥、分離：分離后的液相回收，分離后的固相進行下一步處理；2)預脫附處理：對步驟1)分離后的固相，加水和清洗劑，攪拌均勻；3)脫附處理：脫附處理系統按0.5～1.0的處理量設置回流比，回流部分進行步驟5)水力分離，其余部分進行步驟4)固液分離；4)固液分離：分離后固相排放，液相進行油水分離；5)水力分離；分離后固相重新進行脫附處理，液相進行油水分離；6)油水分離。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳樹林，張克江，馬江平，
申請(專利權)人：成都科衡環保技術有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51