[发明专利]一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶剂的回收方法，具体涉及一种用于油基钻屑处理的CO₂开关型溶剂的回收方法，属于石油化工高含油危险废物处理技术领域。

背景技术

随着全球页岩气、致密气等非常规能源开发力度的不断加大，油基钻井液技术已经成为页岩气水平钻井的关键技术之一。然而，在油气资源勘探、开发钻井过程中会产生油基钻屑的堆积。因油基钻屑含有石油烃类、重金属和有机物等污染物，已被列入国家危险废弃物(国家危险废物名录，HW08)。

油基钻屑若不经处理就直接排放，将会对周边生态环境造成严重危害：所含的有机物将会污染地表水及地下水资源，主要体现在水质COD_Cr值的升高，色度的升高；破坏土壤、对植物生长不利，严重的可造成土壤无法返耕；重金属等有毒有害物质滞留土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，通过食物链的作用进入人体，危害人体健康等。

环境保护一直是人类比较重视的问题，也是国家极力号召的值得关注的问题，因此解决油基钻屑污染环境的问题已经迫在眉睫。目前对于油基钻屑的处理，国内外普遍采用的方法有焚烧法、井下回注法、掩埋法、固化法、热处理法、溶剂萃取法、离心分离法等。

CO₂开关型溶剂是指在往体系内通入和排出CO₂时，溶剂理化性质(如极性、粘度、溶解性等)可相互转变的一种溶剂，它能在温和条件下实现极性和水溶性的显著可逆变化，由于该类溶剂具有智能化开关的特性，无需对温度、压强有过高的要求，对设备要求低，流程和操作简便，在油基钻屑的处理应用和推广上具有很好的应用和推广潜力。

CO₂开关型溶剂用于油基钻屑的处理方法是：将等量的CO₂开关型溶剂和油基钻屑混合常温搅拌30min左右，CO₂开关型溶剂与油基钻屑充分反应，从油基钻屑中分离提取出废矿物油类，然后离心分离出残渣和混合油类提取液，向提取液中加入定量水，通CO₂，在CO₂的刺激诱导下，提取液中的CO₂开关型溶剂开始逐步转到水相中，转化完毕后，上层油相只剩下钻屑中的废矿物油类，此时可分离回收出油相，剩余水相在通入N₂或者空气排出CO₂后可实现CO₂开关型溶剂的回收。但溶剂分离回收时，油基钻屑添加剂如乳化剂、降滤失剂对水中胶体有保护作用，如果只是通入N₂或空气、加热等物理方法难以快速有效的实现溶剂的分离。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种能高效快速回收用于油基钻屑处理的CO₂开关型溶剂的方法，节约反应时间，降低能耗。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案提供了一种用于油基钻屑处理的CO₂开关型溶剂的回收方法，它包括以下步骤：

(1)在含CO₂开关型溶剂的水相中加入固体氢氧化钠，搅拌溶解后放置自然分层，重力分离出上层油相和下层水相；

(2)在步骤(1)分离出的水相中加入固体氧化钙，搅拌溶解后分离出上层油相、中层水相和下层固相；

(3)步骤(1)分离的上层油相和步骤(2)分离的上层油相即为回收的CO₂开关型溶剂。

所述含CO₂开关型溶剂的水相是指用CO₂开关型溶剂处理油基钻屑后分离得到的水相。具体为：将等质量的油基钻屑与CO₂开关型溶剂混合，常温下搅拌30min，离心分离出残渣和混合油类提取液，按质量比提取液∶水＝1∶2往提取液中加入定量的水，在高速搅拌下通入CO₂，在1L/min通量下通气1h后，分离得到矿物油类和含CO₂开关型溶剂的水相。

进一步的，本发明限定了步骤(1)中氢氧化钠的加入量为含CO₂开关型溶剂的水相重量的5～10％。

进一步的，本发明限定了步骤(2)中氧化钙的加入量为含CO₂开关型溶剂的水相重量的5～10％。

进一步的，本发明限定了步骤(1)氢氧化钠的搅拌速率为30r/min；步骤(2)中氧化钙的搅拌速率为30r/min。