[发明专利]一种海洋钻井平台含油钻屑电磁热脱附处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及一种海洋钻井平台含油钻屑电磁热脱附处理装置，包括依次密封连接的输送装置、进料及预热装置、进料气锁装置、一级热脱附装置、二级热脱附装置、排料及冷却装置、出料气锁装置以及钻屑收集箱；冷却器连接有第一污水收集箱；一级热脱附装置和二级热脱附装置采用中频感应线圈加热，且油气出口连接有收尘器；还包括依次连接的一级冷凝器、二级冷凝器、三相分离器、尾气净化装置和风机；进料及预热装置与一级冷凝器连接；三相分离器的油相出口连接有油箱，水相出口连接有第二污水收集箱；第一污水收集箱和第二污水收集箱连接有污水处理装置。本发明实现含油钻屑的无害化和资源化处理，且周期短、投资低、能量利用率高。

技术领域

本发明属于海洋钻井平台含油钻屑处理技术领域，具体涉及一种海洋钻井平台含油钻屑电磁热脱附处理装置及处理方法。

背景技术

含油钻屑主要为油基钻井液钻井时现场固控设备、循环罐底以及甩干减量化设备等所产生的油基钻井液和岩屑的混合物，包括基础油、表面活性剂、无机盐、钻屑、污水、沥青类和褐煤类添加剂等。若处理处置不当，含油钻屑的有害成分会对环境造成污染，对人体健康造成危害，因此从行业发展、环境保护和经济效益的角度出发，含油钻屑处理显得尤为迫切和重要。

为消除含油钻屑对环境的危害，出现各种处理含油钻屑的技术方法。总体来讲，大致分为两类：一类是常规处理技术，侧重于对自然环境的保护，将含油钻屑的危害特性消除或实现其与生态系统的隔离，属于环保末端治理技术；另一种是资源化利用技术，是将含油钻屑进行“全价值回收”。这两类处理技术一定程度上实现了含油钻屑的减量化和无害化处理，但存在效果差、周期长、投资高、资源浪费等问题。

常规处理技术是采用物理屏障实现含油钻屑与自然环境的安全隔离，或利用热降解或生物降解方法将各类石油烃彻底降解，以减少含油钻屑对环境的伤害，主要包括坑内填埋法、固化/稳定化法、钻屑回注法、微生物处理法和焚烧法等。

例如，焚烧技术是一种简单而比较实用的含油废物处理方法，有显著的废物减量化的优点，但焚烧处置会产生大量飞灰，易造成二次污染，且处置设备比较复杂，处置成本高。中国专利CN104566397A提供了一种用焚烧法来处理含油钻屑的方法。该方法提出先在600～850℃、缺氧条件下将含油钻屑裂解，再在1000～1200℃的富氧环境下燃烧，达到高温要求将消耗大量能量，同时焚烧过程中产生的气体，如C0₂、S0₂如处理不当，将造成二次污染。中国专利CN204358736U提供了一种用焚烧法来处理含油钻屑的设备。该设备包括储水罐、水管、水循环罐、排烟管、焚烧炉体、油管和油罐，所述的储水罐经水管连接水循环罐，焚烧炉体经排烟管连接水循环罐，油罐经油管连接焚烧炉体。但处置装置结构复杂，运行成本高。

资源化利用技术是通过化学和物理作用将基础油或油基钻井液从钻屑中分离处理，可用于重新配置油基钻井液；处理后的钻屑含油量低于2％，可直接用于铺路、制作建材等资源化利用。资源化利用技术主要包括热洗离心法、热脱附法、溶剂萃取法等。

含油钻屑常规处理技术存在二次污染以及浪费大量油类资源的问题。目前的资源化利用技术可实现含油钻屑的基础油回收，提高了资源的再利用率，但仍存在需要改进的问题。例如，热洗离心法存在处理不彻底，废水产生量大；热脱附法工艺尚不完全成熟，存在结焦、设备形变的问题，且温度较高时，出现油品裂解问题，产生大量的废气及可能出现油品变质问题，无法实现基础油回配油基钻井液；溶剂萃取技术存在设备投资大，萃取剂要求高，工艺复杂的问题。

总而言之，在油气钻井过程中，油基钻井液的使用在给钻井带来方便的同时，也带来了严重的环境问题。钻井过程中产生的含油钻屑属于“国家危险废物名录”中规定的危险废弃物，须进行无害化处理。海洋钻井平台由于场地的特殊性，又加上海洋环境保护法规的严苛要求，含油钻屑的处理已成为亟待有效解决的一大难题。

发明内容