CN103570173B - 废弃油基钻井液中柴油的回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于包括将柴油从废弃钻井液中分离和对分离出的废柴油净化。所述将柴油从废弃钻井液中分离包括：(1)加水稀释废弃油基钻井液；(2)热化学破乳-离心分离废弃油基钻井液；所述对分离出的废柴油净化包括：(1)离心预处理废柴油；(2)絮凝-离心处理废柴油；(3)酸洗-离心处理废柴油；(4)碱洗-离心处理废柴油；(5)白土吸附-离心-过滤处理废柴油。本发明优点在于：(1)废弃油基钻井液中柴油回收率达80%；(2)能够把柴油中颗粒杂质、胶质、沥青质和其它氧化物去除掉；(3)再生柴油颜色气味纯正，品质好，达到了重新配制油基钻井液的标准；(4)生产工艺简单，操作方便，生产成本低，净化过程中柴油回收率达到80%。
Description
技术领域
本发明涉及废弃油基钻井液回收利用技术领域，特别涉及废弃油基钻井液中柴油的回收工艺。
背景技术
目前，钻井液主要包括油基钻井液和水基钻井液，其中油基钻井液在全球钻井液市场的占有率达60％。与水基钻井液相比较，油基钻井液由于具有抗高温、润滑性好和对油气层损害小等优点,其在高难度井、易坍塌地层井和各种复杂地层特殊工艺井的应用十分普遍。但是,由于油基钻井液开发使用成本较水基钻井液高，使用过程中技术要求高，当其在多次钻完井重复利用之后性能恶化，最终因无法使用而成为废弃油基钻井液；而废弃油基钻井液的处理难度大、费用高等问题限制了油基钻井液的进一步推广使用。
废弃油基钻井液中因含有大量油、水、钻屑和泥沙颗粒物等而变得十分稳定复杂且难于处理；由于废弃油基钻井液体系具有一定的毒性，如果不经过处理就向外界直接排放则势必对环境危害严重。目前，废弃油基钻井液一般采用回注填埋的方法处理，对环境危害大；而废弃油基钻井液中油的含量较高，具有回收利用的价值。如果对废弃油基钻井液只通过简单的填埋处理掉，不但会造成其中柴油资源的巨大浪费，而且会使得油基钻井液的配制使用成本大大增加，还会形成一个长期的污染源。因此，如何降低油基钻井液的使用成本，减少和降低其对环境的污染，对钻井公司节约使用成本及油基钻井液的推广使用显得十分重要。
针对废弃油基钻井液中油含量高的特征，采取回收废弃油基钻井液中油类资源的方法来降低油基钻井液的使用成本，回收油之后的废弃油基钻井液中油类物质含量很低，施以简单的技术处理就可以达到相应地排放标准。这样既节约宝贵的油类资源，变废为宝，降低成本，有利于推广油基钻井液的使用，又降低了废弃油基钻井液对环境污染的风险，在安全性和经济性方面都具有十分重要的意义。
目前，对于废油主要采用净化与再生的方法进行处理。对于没有变质的废油主要是采用净化的方法，主要的净化方法有：机械过滤、磁性过滤、沉降分离、离心分离、静电分离、真空脱水、吸附除杂等。而对于已经劣化变质的废油则需要进行再生方法处理才能够恢复油品的使用性能，主要的再生方法是：沉降分离、蒸馏、酸洗、碱洗、水洗、白土吸附、过滤。对于废润滑油的再生工艺国内外研究报道得较多，主要有：沉降-絮凝-吸附精制工艺，蒸馏-酸洗-吸附精制工艺，沉降-酸洗-吸附蒸馏工艺，蒸馏-抽提-吸附精制工艺等。而对于废柴油的再生工艺国内外研究报道得比较少，主要有：沉降-絮凝-吸附工艺，沉降-离心-凝聚精制-吸附-过滤工艺等；这类工艺对于废柴油的再生效果较差，再生柴油品质往往很难达到回用的标准，而且净化过程中产生的废渣和废液得不到有效的处理，并且在单独处理废渣和废液时会进一步增加柴油回收过程中的成本，因此这类方法的处理成本较高。目前国内外对于废弃油基钻井液中回收柴油的再生工艺的相关研究报道几乎还处于一片空白，因此探索出适合废弃油基钻井液中回收柴油的再生工艺则十分必要。
发明内容
本发明是针对废弃油基钻井液成分复杂，直接排放对环境危害大，并且废弃油基钻井液中油含量高的特点，提供一种废弃油基钻井液中柴油的回收工艺。
废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于包括将柴油从废弃钻井液中分离和对分离出的废柴油净化，所述将柴油从废弃钻井液中分离包括以下工艺步骤：(1)加水稀释废弃油基钻井液；(2)热化学破乳-离心分离废弃油基钻井液；所述对分离出的废柴油净化包括以下工艺步骤：(1)离心预处理废柴油；(2)絮凝-离心处理废柴油；(3)酸洗-离心处理废柴油；(4)碱洗-离心处理废柴油；(5)白土吸附-离心-过滤处理废柴油。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将柴油从废弃钻井液中分离的步骤(1)，其工艺流程为：向废弃油基钻井液加水并加热至60-70℃，搅拌稀释至含水率30-50％。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将柴油从废弃钻井液中分离的步骤(2)，其工艺流程为：将稀释后的废弃油基钻井液在70-80℃加热器中预热10-20min，然后加入200-400mg/L破乳剂搅拌2h-4h的时间，再在离心机转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心20-30min；所述破乳剂为以有机胺、脂肪醇、多元醇及各种树脂为起始剂，分别与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段聚合，或再以改性、添加增效剂而成的破乳剂的一种或多种复配混合物。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(1)，其工艺流程为：将从废弃钻井液中分离出的柴油于55-65℃下加热搅拌，然后进行离心，从而分离出其中大粒径的泥沙颗粒和其它杂质。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(2)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的絮凝剂，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述絮凝剂为水玻璃、磷酸三钠、碳酸钠、异丙胺、烃基季铵盐、脂肪酸盐、聚酰胺树脂中的一种或多种混合液。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(3)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的硫酸，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(4)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为5-15％的碱洗液，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述碱洗液为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种混合液。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(5)，其工艺流程为：将废柴油在60-70℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为15-30％的活性白土，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心10-20min，最后再经过滤实现达标柴油的回收。
本发明是提供一种废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其优点在于：(1)能够将废弃油基钻井液中80％以上的柴油回收,并很好地把废柴油中泥沙颗粒物、胶质、沥青质和其它氧化物除掉；再生柴油清澈透明，颜色气味纯正，长期放置不会变质；(2)废柴油净化过程不存在酸渣、碱液对环境二次污染的问题，产生的废渣、废液与废弃油基钻井液热化学破乳-离心分离出的废水、泥渣一起进行无害化固化处理，简单方便，成本低廉；(3)生产工艺简单、设备易制造、条件易控制、操作方便简单，生产所用药剂简单易得，生产成本低。
附图说明
图1为本发明废弃油基钻井液中柴油的回收工艺的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于包括将柴油从废弃钻井液中分离和对分离出的废柴油净化。所述将柴油从废弃钻井液中分离包括以下工艺步骤：(1)加水稀释废弃油基钻井液；(2)热化学破乳-离心分离废弃油基钻井液；所述对分离出的废柴油净化包括以下工艺步骤：(1)离心预处理废柴油；(2)絮凝-离心处理废柴油；(3)酸洗-离心处理废柴油；(4)碱洗-离心处理废柴油；(5)白土吸附-离心-过滤处理废柴油。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将柴油从废弃钻井液中分离的步骤(1)，其工艺流程为：向废弃油基钻井液加水并加热至60-70℃，搅拌稀释至含水率30-50％。由于废弃油基钻井液原浆的含水量较低，黏度大，直接加破乳剂破乳离心分离出其中的柴油十分困难，因此，稀释后更容易使得废弃油基钻井液破乳分离。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将柴油从废弃钻井液中分离的步骤(2)，其工艺流程为：将稀释后的废弃油基钻井液在70-80℃加热器中预热10-20min，然后加入200-400mg/L破乳剂搅拌2h-4h的时间，再在离心机转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心20-30min；所述破乳剂为以有机胺、脂肪醇、多元醇及各种树脂为起始剂，分别与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段聚合，或再以改性、添加增效剂而成的破乳剂的一种或多种复配混合物。离心分离后可以分别得到废柴油、泥渣和废水，废弃油基钻井液中柴油的脱出率达到80％以上。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(1)，其工艺流程为：将从废弃钻井液中分离出的柴油于55-65℃下加热搅拌，然后进行离心，从而分离出其中大粒径的泥沙颗粒和其它杂质。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(2)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的絮凝剂，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述絮凝剂为水玻璃、磷酸三钠、碳酸钠、异丙胺、烃基季铵盐、脂肪酸盐、聚酰胺树脂中的一种或多种混合液。絮凝可以除掉柴油中直径较小的颗粒杂质和大量分散的胶体粒子。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(3)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的硫酸，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min。酸洗可以除掉使柴油颜色发黑的胶质、沥青质和氧化物质等杂质。
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(4)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为5-15％的碱洗液，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述碱洗液为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种混合液。碱洗可以中和反应掉酸洗过程中产生的硫酸、磺酸以及其它有机酸，反应生成能够溶于碱液的硫酸盐和磺酸盐等，并随着碱液被去除掉，这样就可以大幅降低酸洗后柴油中的酸值；
所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(5)，其工艺流程为：将废柴油在60-70℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为15-30％的活性白土，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心10-20min，最后再对吸附-离心后的柴油进行过滤处理。用活性白土来吸附处理碱洗之后柴油中残存的酸类、胶质、沥青质、含硫含氮化合物等极性物质，以便改善净化之后柴油的色度和气味，再经过离心过滤之后得到再生柴油；再生柴油清澈透明，颜色气味纯正，长期放置不会变质，达到了重新配制油基钻井液的标准；
本工艺还包括废柴油回收净化过程产生的废渣、废液与废弃油基钻井液热化学破乳-离心分离出的废水、泥渣一起进行固化处理,废物固化处理后，按照固化体与蒸馏水为1:10的比例进行浸泡，浸出液的主要污染指标达到了《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放浓度标准。
本生产工艺简单、设备易制造、条件易控制、操作方便简单，生产所用药剂便宜易得，生产成本低，实现了废弃油基钻井液中柴油的回收利用，具有很高的经济价值。
Claims (8)
1.废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于包括将废柴油从废弃钻井液中分离和对分离出的废柴油净化，所述将废柴油从废弃钻井液中分离包括以下工艺步骤：(1)加水稀释废弃油基钻井液；(2)热化学破乳-离心分离废弃油基钻井液；所述对分离出的废柴油净化包括以下工艺步骤：(1)离心预处理废柴油；(2)絮凝-离心处理废柴油；(3)酸洗-离心处理废柴油；(4)碱洗-离心处理废柴油；(5)白土吸附-离心-过滤处理废柴油。
2.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将废柴油从废弃钻井液中分离的步骤(1)，其工艺流程为：向废弃油基钻井液加水并加热至60-70℃，搅拌稀释至含水率30-50％。
3.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述将废柴油从废弃钻井液中分离的步骤(2)，其工艺流程为：将稀释后的废弃油基钻井液在70-80℃加热器中预热10-20min，然后加入200-400mg/L破乳剂搅拌2h-4h，再在离心机转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心20-30min；所述破乳剂为以有机胺、脂肪醇、多元醇及各种树脂为起始剂，分别与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段聚合，或再以改性、添加增效剂而成的破乳剂的一种或多种复配混合物。
4.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(1)，其工艺流程为：将从废弃钻井液中分离出的废柴油于55-65℃下加热搅拌，然后进行离心，从而分离出其中大粒径的泥沙颗粒和其它杂质。
5.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(2)，其工艺流程为： 将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的絮凝剂，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述絮凝剂为水玻璃、磷酸三钠、碳酸钠、异丙胺、烃基季铵盐、脂肪酸盐、聚酰胺树脂中的一种或多种混合液。
6.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(3)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为10-20％的硫酸，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min。
7.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(4)，其工艺流程为：将废柴油在50-60℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为5-15％的碱洗液，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心5-10min；所述碱洗液为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种混合液。
8.根据权利要求1所述的废弃油基钻井液中柴油的回收工艺，其特征在于：所述对分离出的废柴油净化的步骤(5)，其工艺流程为：将废柴油在60-70℃的加热搅拌器中加热搅拌，然后加入质量分数为15-30％的活性白土，在500-1000r/min的搅拌器中加热搅拌20-30min，再在转速为8000-10000r/min，离心力为12000-17000xg的离心机中离心10-20min，最后再经过滤实现达标柴油的回收。
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