[发明专利]废弃油基泥浆无害化处理工艺

说明书

本发明公开了一种废弃油基泥浆无害化处理工艺，解决现有技术能耗过大，处理时间过长的问题。本发明采用筛分——调质——预热强化调质——负压裂解——冷凝——分馏的工艺处理含油污泥，具有高效、节能、环保的特点；与目前的裂解工艺比，工作周期缩短15%，能耗降低20%，经济效益明显提高。

技术领域

本发明涉及一种废弃油基泥浆无害化处理工艺。

背景技术

油基钻井液作为一种优良的钻井液体系，具有抗高温、抗盐、抗污染、防塌性好、润滑性好、利于维护、利于稳定井壁，能有效地抑制水敏性地层最大限度地保护油气层等优点。现已广泛作为钻深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层的重要手段，且取得明显效果。但伴随着油基钻井液的使用，产生了大量的废弃油基泥浆。

含油污泥具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点。其成分极其复杂，一般含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸化气体及少量的铜、锌、铬、汞等重金属盐类，同时还含有苯系、蒽、芘、酚类等有毒物质。废弃油基泥浆长期堆积会造成地表植被的严重破坏导致对土壤地表和地下水的污染，直接或间接对植物动物及人类健康产生巨大的危害；此外，在废弃油基泥浆中含有较多的石油类物质金属和无机矿物质等，具有重要的油气回收和金属矿物再利用价值。国内对含油废弃物要求进行无害化处理，因此从环境保护和经济效益的角度出发，寻找一种经济高效的废弃油基泥浆处理技术显得尤为迫切和重要。

自上世纪70年代初期，国内外研究人员着手进行油田含油污泥处理的研究工作，先后研制了多种含油污泥处理技术。目前国内外含油污泥回收处理技术主要有溶剂萃取、化学清洗、调质-机械分离、热解、超声、微波、回注调剖、电动力学、冷冻熔融等处理技术。

（1）溶剂萃取技术：溶剂萃取技术是基于溶质在两种互不混溶的溶剂中具有不同的分配能力，利用“相似相溶”原理，选择一种合适的溶剂作萃取剂，将原油从含油污泥中萃取出来。该技术能够实现油、水、泥三相有效分离，可最大限度地实现含油污泥的减量化、资源化和无害化处理。其工艺流程为：①萃取剂和油泥在反应塔中充分混合，一定温度下进行破乳、萃取和脱水，实现油、水、泥三相分离；②溶剂油在蒸馏系统实现萃取剂和原油的分离；③脱水、脱油后的固体物在蒸馏系统实现萃取剂和废渣的分离。

（2）化学清洗法：化学清洗法是在含油污泥中加入一定比例的热水及化学药剂如表面活性剂等，通过化学药剂的卷起、乳化、溶解、增溶等作用改变含油污泥中油/液相和油/泥相界面的性质，把原油从泥砂表面洗涤剥离下来，然后再经过沉降、旋流等工艺将含油污泥分离成油、水、泥砂三相。其工艺流程为：①化学清洗剂的配制；②将含油污泥加入到化学清洗剂中，进行化学洗脱；③清洗后的油水泥砂混合物进入液固分离器中进行三相分离。

（3）热解技术：热解技术是基于含油污泥中有机物的热不稳定性，在无氧条件下，利用热能将原油中的重组分通过热分解作用转化为轻组分，再以气态形式从污泥中蒸发出来，从而实现原油与泥砂的分离。这一过程产生的气体经冷却后形成三种相态物质：气相以甲烷和二氧化碳为主；液相以常温燃油和水为主；固相为无机矿物与残炭。其工艺流程为：①含油污泥经筛分预处理，去除大颗粒杂质，传输至热解反应器；②热解炉中含油污泥进行热解；③挥发出的油气通过循环水冷凝回收。

热解技术是目前国外广泛用于含油污泥无害化处理的主要手段，是一种改型的含油污泥高温处理工艺。影响热解过程及其产物产率的因素有热解温度、热解速率、气固相停留时间及物料的尺寸等，其中热解温度是最主要的影响因素，它对热解产物分布、产率和热解气热值都有很大的影响。在较低温度下，烃类大分子裂解成较多的中小分子，油类含量相对较多；随着温度升高，除大分子裂解外，许多中间产物也发生二次裂解，C5以下分子及气体成分增多，气体产量成正比增长，各种酸、焦油、碳渣相对减少。然而上述技术虽然有其优点，但是也面临着相应的难题。