CN104830364B - 油基钻屑的油组分混合物的回收工艺 - Google Patents
油基钻屑的油组分混合物的回收工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种油基钻屑的油组分混合物的回收工艺。该油基钻屑的油组分混合物的回收工艺，包括以下步骤：步骤S1：对油基钻屑进行加热至预定温度以对吸附在油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附以得到气相油组分混合物；步骤S2：对气相油组分混合物进行冷凝以得到液相油水混合物；步骤S3：对冷凝得到的液相油水混合物进行回收。应用本发明的技术方案可以解决现有技术中油基钻屑的油组分难以实现无污染回收利用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种油基钻屑的油组分混合物的回收工艺。
背景技术
目前，含油钻屑的处理工艺(包括焚烧处理工艺、机械甩干处理工艺以及化学清洗处理工艺)均具有较大的缺点。
1、焚烧处理工艺
采用燃料和钻屑直接接触燃烧的方式将钻屑中的油分进行去除，经过1100℃以上高温焚烧，钻屑中油组分一般可降至1％以下，甚至更低。
2、机械甩干处理工艺
采用高速离心机对油基钻屑进行固液分离，甩出钻屑中的油分及水分，一般经高速离心后含油率可降至5-10％。
3、化学清洗处理工艺
化学清洗一般采用化学药剂对钻屑中油分进行提取，然后进行固液分离，一般钻屑经化学清洗后含油率可以降至5％以下。
其中，目前最普遍的处理工艺为焚烧处理工艺。而焚烧法最大缺点是无法回收利用油分，而且会产生二次污染，例如废气、废水，而且还会产生危险废弃物——焚烧飞灰。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油基钻屑的油组分混合物的回收工艺，以解决现有技术中油基钻屑的油组分难以实现无污染回收利用的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种油基钻屑的油组分混合物的回收工艺，包括以下步骤：
步骤S1：对油基钻屑进行加热至预定温度以对吸附在油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附以得到气相油组分混合物；
步骤S2：对气相油组分混合物进行冷凝以得到液相油水混合物；
步骤S3：对冷凝得到的液相油水混合物进行回收。
进一步地，在步骤S1之前还包括步骤S0：对油基钻屑进行预处理以降低油基钻屑的含水率及粘度。
进一步地，在步骤S3之后还包括步骤S4：对热解吸附后的油基钻屑的干渣进行降温处理，并回收利用干渣。
进一步地，对干渣的降温处理的方式为空气换热降温方式，并将升温后的空气作为步骤S1中加热燃烧的助燃空气。
进一步地，预处理包括利用干渣与油基钻屑进行混合。
进一步地，油基钻屑与干渣混合的体积比例为1：3。
进一步地，在步骤S3中对液相油水混合物进行分离得到液相油，并回收分离得到的液相油。
进一步地，在步骤S2中，利用循环冷却水进行冷凝，步骤S3中对油水混合物进行分离还得到分离水，分离水与冷凝作业后回流的循环冷却水混合并降温，以循环用于步骤S2的冷凝作业。
进一步地，在步骤S2中还得到可燃气体，可燃气体作为步骤S1的加热燃料。
进一步地，预定温度为T，300℃≤T≤330℃。
应用本发明的技术方案，工作人员对油基钻屑进行加热升温，使吸附在油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附并使其蒸发，然后对气相的油组分混合物进行降温，并冷凝油组分混合物中的油水混合物，接着，工作人员对冷凝后的液相油水混合物进行回收。本发明的回收工艺使得油组分混合物中的油分得到高效回收，经过处理后的油基钻屑的干渣的含油率低于1％，油分回收75％以上(按照重量比计算，油基钻屑中的含油量约为20％，经过本发明的回收工艺进行处理后，能够将该含油量中的75％以上的油分进行回收)，并且在对油基钻屑处理完毕之后，不会对环境造成废渣、废水及废气的污染，能够在回收工艺进行的全过程实现节能减排。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的回收工艺的实施例的流程示意图；以及
图2示出了根据本发明的回收工艺的实施例的执行系统结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、热解炉； 20、冷凝器；
30、可燃气体净化器； 40、油水分离装置；
50、油罐； 60、燃烧区。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的油基钻屑的油组分混合物的回收工艺包括以下步骤：
步骤S1：对油基钻屑进行加热至预定温度以对吸附在油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附以得到气相油组分混合物；在本实施例中，预定温度为T，300℃≤T≤330℃。
步骤S2：对气相油组分混合物进行冷凝以得到液相油水混合物；
步骤S3：对冷凝得到的液相油水混合物进行回收。
从油基井中钻出的油基钻屑被集中储料，以方便对油基钻屑中的油组分回收的时候取料。
工作人员对油基钻屑进行加热升温，使吸附在油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附并使其蒸发，然后对气相的油组分混合物进行降温，并冷凝油组分混合物中的油水混合物。接着，工作人员对冷凝后的液相油水混合物进行回收。本发明的回收工艺使得油组分混合物中的油分得到高效回收，经过处理后的油基钻屑的干渣的含油率低于1％，油分回收75％以上(按照重量比计算，油基钻屑中的含油量约为20％，经过本发明的回收工艺进行处理后，能够将该含油量中的75％以上的油分进行回收)，并且在对油基钻屑处理完毕之后，不会对环境造成废渣、废水及废气的污染，能够在回收工艺进行的全过程实现节能减排。
在步骤S3之后还包括步骤S4：对热解吸附后的油基钻屑的干渣进行降温处理，并回收利用干渣。如图2所示，油基钻屑在热解炉10中被加热并将其中油组分热解完毕之后，油基钻屑成为干渣，然后将干渣从干渣口排出至干渣储料仓。由于刚排出的干渣温度较高，不能直接回收利用，因而需要对干渣进行降温处理。
本发明对干渣的降温处理的方式为空气换热降温方式，并将升温后的空气作为步骤S1中加热燃烧的助燃空气。在干渣排渣处设置了空气换热器，从而利用流动的温度较干渣温度低的空气将干渣的热量带走，以实现干渣的降温。换热后的空气由于温度升高，已具有相当的能量，因而将其输送至燃烧炉作为助燃空气使用，以增强燃烧效果。
排出干渣后，工作人员并不将干渣直接当作废渣排放，而是将干燥储存起来，并且，在步骤S1之前还包括步骤S0：对油基钻屑进行预处理以降低油基钻屑的含水率及粘度。在本实施例中，预处理中主要包括利用干渣与油基钻屑进行混合，优选地，油基钻屑与干渣混合的体积比例为1：3。这样，一部分干渣与含油含水的油基钻屑混合后，就使油基钻屑变得干燥，从而在将油基钻屑运送至混料储仓的过程中减少发生粘接在输送设备上的情况。与干渣混合好的油基钻屑被输送至混料储仓中，一方面方便混合好的油基钻屑的储存，另一方面，混合好的油基钻屑在混料储仓积累并依靠自重下落至热解炉10中，从而实现定时定量地向热解炉10进料。
如图1所示，另一部分干燥会被送至包装车间进行包装，从而实现对干渣的回收利用。包装好的干渣或暂时存放在仓库中，或直接将其运至井场作为铺垫井场的材料或作为水基浆钻固化剂材料，又或运送去铺路。由于干渣已经被包装好，因而在运输的过程中其自身不会扬起尘土，进一步减少灰尘对空气的污染。
结合参见图1和图2所示，在步骤S3中对液相油水混合物进行分离得到液相油，并回收分离得到的液相油。对油水混合物进行分离操作并得到液相油和分离水，而在步骤S2中，利用循环冷却水进行冷凝，从热解炉10中热解吸附得到的气相物质中，气相有与气相水被冷凝为液相，而还有一部分为不凝物质，这些不凝物质是可燃气体。步骤S3中对油水混合物进行分离还得到分离水，分离水与冷凝作业后回流的循环冷却水混合并降温，以循环用于步骤S2的冷凝作业。
在本实施例中，如图2所示，油水混合物在冷凝器20中进行冷凝操作，并通过从循环水池中输送循环冷却水(如图2所示，循环冷却水从去水管路中输送至冷凝器20中，并在冷凝器20中与油组分混合物换热后从回水管路回流至循环水池中)至冷凝器20中进行换热以达到使气相油水混合物转化为液相。然后，液相的油水混合物被输送至油水分离装置40中进行油水分离操作以得到油分与分离水。工作人员将分离得到的油分输送至油罐50中进行储存。
由于油基钻屑在热解炉10中被加热，因而需要在加热热解炉10的燃烧区进行燃烧。为了使热解炉10内的油基钻屑被均匀地加热，热解炉10在燃烧区60内匀速转动。为了节省燃料，在步骤S2中还得到可燃气体，可燃气体作为步骤S1的加热燃料。在可燃气体被输送至燃烧区60进行燃烧之前，可燃气体中还含有既定的污染物质，为了使可燃气体在燃烧后尽量少地排放污染物质，因而在冷凝器20将可燃气体先输送至可燃气体净化器30中进行可燃气体净化操作。
为了较好地控制一个回收周期，实现油基钻屑中油分的高效回收，因而在热解炉10中安装有压力检测装置。工作人员通过压力检测装置能够直接地观察热解炉10中热解吸附过程中炉内的压力变化。当油基钻屑被输送进热解炉10中进行加热后，由于附着在油基钻屑的油组分混合物被热解吸，并被蒸发，因而炉内压力有所上升。在油基钻屑中的油组分混合物被完全热解吸之后，蒸发的气相物质逐渐被输送至冷凝器20中，而油基钻屑又不再产生热解气体，因而炉内的压力逐渐降低。待热解炉10中的压力下降至稳定后，说明油基钻屑被热解吸完全，此时可以进行排渣操作。通过测量计算，工作人员可以知道一个热解吸的周期，从而设定从混料储仓向热解炉10中送料的时间和送料的量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种油基钻屑的油组分混合物的回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：对油基钻屑进行加热至预定温度以对吸附在所述油基钻屑中的油组分混合物进行热解吸附以得到气相油组分混合物；
步骤S2：对所述气相油组分混合物进行冷凝以得到液相油水混合物；
步骤S3：对冷凝得到的所述液相油水混合物进行回收，
在所述步骤S3之后还包括步骤S4：对热解吸附后的所述油基钻屑的干渣进行降温处理，并回收利用所述干渣；
在所述步骤S1之前还包括步骤S0：对油基钻屑进行预处理以降低所述油基钻屑的含水率及粘度；所述预处理包括利用所述干渣与所述油基钻屑进行混合；对所述干渣的降温处理的方式为空气换热降温方式，并将升温后的空气作为所述步骤S1中加热燃烧的助燃空气。
2.根据权利要求1所述的回收工艺，其特征在于，所述油基钻屑与所述干渣混合的体积比例为1：3。
3.根据权利要求1所述的回收工艺，其特征在于，在所述步骤S3中对所述液相油水混合物进行分离得到液相油，并回收分离得到的所述液相油。
4.根据权利要求3所述的回收工艺，其特征在于，在所述步骤S2中，利用循环冷却水进行冷凝，所述步骤S3中对所述油水混合物进行分离还得到分离水，所述分离水与冷凝作业后回流的循环冷却水混合并降温，以循环用于所述步骤S2的冷凝作业。
5.根据权利要求1所述的回收工艺，其特征在于，在所述步骤S2中还得到可燃气体，所述可燃气体作为所述步骤S1的加热燃料。
6.根据权利要求1所述的回收工艺，其特征在于，所述预定温度为T，300℃≤T≤330℃。
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