CN105414153B - 一种含油固体废弃物改质燃料浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含油固体废弃物改质燃料浆及其制备方法，所述燃料浆组成成分包括：含油固体废弃物，重量百分比为50%~80%；调质剂，重量百分比为10%~50%；其余量为水；其制备方法：（1）将所述调质剂和所述水按照重量配比称取加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h~1h，获得调质剂水溶液；（2）按照重量配比称取所述含油固体废弃物加入步骤（1）中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h~1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。本发明解决了现有技术中含油固体废弃物资源化的能耗高且不符合环境排放标准的问题，获得了一种燃料浆，对含油固体废弃实现了资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于含油固体废弃物的资源化利用的技术领域，尤其涉及一种含油固体废弃物改质燃料浆及其制备方法。
背景技术
含油固体废弃物是石油天然气开采过程中含有可燃性油类固体废弃物，主要包括油基钻屑及废弃泥浆、储油罐底泥、落地油、油砂等不同来源的含油固体废弃物，上述含油固体废弃物是典型的危险废弃物，已被列入国家危险废弃物名录。若不进行无害化处理和处置，污染物会通过扩散迁移到土壤和地下水中，进入生态环境，造成严重的环境危害。目前国内外主要采用焚烧、高温裂解回收、萃取回收等方法进行处理，这些方法不但很难实现无害化处理，且能耗高、安全性能较差、处理成本难以接受，大量的热能没有资源化利用。
发明内容
本发明提供一种含油固体废弃物改质燃料浆及其制备方法，本发明解决了现有技术中含油固体废弃物资源化的能耗高且不符合环境排放标准的问题，获得了一种燃料浆，燃烧排放符合GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》一级标准，即以油为燃料的锅炉，燃烧后残渣浸出液排放标准符合GB8978-1996《废水综合排放标准》一级标准，实现了低能耗资源化利用含油固体废弃物。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种含油固体废弃物改质燃料浆，所述燃料浆组成成分包括：
含油固体废弃物，重量百分比为50％～80％；
调质剂，重量百分比为10％～50％；
其余量为水；
所述含油固体废弃物为油基钻屑、废弃泥浆、储油罐底泥、落地油、油砂中的一种或多种；
所述调质剂组成成分包括：
助燃剂，重量百分比为60％～95％；
乳化剂，重量百分比为4％～20％；
稳定剂，重量百分比为1％～5％；
其余量为醇类有机溶剂；
所述助燃剂为废机油、废机油、废植物油中的一种或多种；
所述乳化剂为改性松浆油、长链烷基脂肪酸聚酰胺中的一种或两种；其中改性松浆油由多元醇类单体对松浆油进行改性而得到的一种多元醇类改性松浆油非离子型乳化剂；
所述稳定剂为长链烷基季铵盐、多元酰胺共聚物、脂肪酸聚酰胺中的一种或多种；
所述醇类有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；
所述水为自来水、采油废水、钻井废水中的一种或多种。
一种含油固体废弃物改质燃料浆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所述调质剂和所述水按照重量配比称取加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取所述含油固体废弃物加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
作为进一步优选，所述含油固体废弃物改质燃料浆的粘度为600mPa.s～800mPa.s,粒径中值为10μm～50μm，30天稳定性不分层，7天静态稳定性为0g/cm3～0.05g/cm3，发热量6500千卡/公斤～7500千卡/公斤，闪点(闭口)为65℃～90℃，凝点为-10℃～-15℃。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过物理化学方法，将含油固体废弃物转化为一种符合国家排放标准的燃料浆，充分利用了含油固体废弃物中残留的热能，实现了含油固体废弃物的资源化再利用，达到减排的目的；
2、本发明解决了油气田开发作业现场含油固体废弃物落地的安全和环境问题，消除其进入环境，污染土壤和水体的隐患；
3、本发明通过合适的工艺装置，可实现对油气田作业现场就地资源转化含油固体废弃物，消除了危险固废长途转运带来的环境或安全隐患；
4、本发明工艺配方简单，就地生产燃料浆产品，产品稳定性好，野外作业现场容易实现，且能耗低，操作安全性高；
5、本发明针对现有技术采取的路线是“处理”而非利用的弊端，处理过程也是单纯的消耗能量，通过含油固体废弃物回收-转化-利用，不仅减少能量消耗，而且每吨改质燃料浆回收废弃热能3500000千卡/吨以上，实现节能目的；
6、本发明针对现有技术处理工艺复杂，处理成本很高的问题，通过热能回收和产品销售，可回收部分处理成本，降低含油固体废弃物综合利用的处理费用，创造较高的经济价值。
具体实施方式
为使本发明的特点和优点更加清楚，下面结合具体实施例进行描述。实施例1～实施例5的性能检测如表1所示，同时也对实施例1的燃料浆燃烧排放与GB13223-2011对比如表2所示、和燃料浆燃烧后残渣浸出液排放与GB8978-1996对比如表3所示。
实施例1：(1)按照重量配比称取20％的调质剂和10％的自来水加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取70％的油基钻屑加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
实施例2：(1)按照重量配比称取25％的调质剂和15％的钻井废水加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取60％的油基钻屑加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
实施例3：(1)按照重量配比称取15％的调质剂和20％的钻井废水加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取65％的油基钻屑加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
实施例4：(1)按照重量配比称取21％的调质剂和17％的自来水加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取62％的油基钻屑加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
实施例5：(1)按照重量配比称取13％的调质剂和20％的钻井废水加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取67％的油基钻屑加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
实施例6：与实施例1、2、3、4或5相同，但是其中油基钻屑替代为废弃泥浆，其它不变。
实施例7：与实施例1、2、3、4或5相同，但是其中油基钻屑替代为储油罐底泥，其它不变。
实施例8：与实施例1、2、3、4或5相同，但是其中油基钻屑替代为落地油，其它不变。
实施例9：与实施例1、2、3、4或5相同，但是其中油基钻屑替代为油砂，其它不变。
表1采用不同重量百分比含油固体废弃物、调质剂、水制备获得的燃料浆，其中实施例1～实施例5的性能测试结果：
以上仅为本发明具有代表性的实施例及燃料浆的性能分析结果。
表2对实施例1的燃料浆按照GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》进行燃烧排放测试，其结果如下：
实验数据表明含油固体废弃物改质燃料浆燃烧排放参数远低于GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》一级标准，符合环保要求。
表3对实施例1的燃料浆按照燃烧后残渣浸出液排放标准GB8978-1996《废水综合排放标准》进行燃烧后残渣浸出液排放测试，其结果如下：
实验数据表明含油固体废弃物改质燃料浆燃烧后残渣浸出液参数远低于GB8978-1996《废水综合排放标准》一级标准，符合环保要求。
本发明的含油固体废弃物采用油基钻屑、废弃泥浆、储油罐底泥、落地油、油砂中一种或多种进行不同组合，其中占燃料浆的质量百分比为50％～80％；其中占调质剂的质量百分比为10％～50％；水采用自来水、采油废水、钻井废水中的一种或多种进行不同组合，作为燃料浆的质量百分比余量进行添加，分别进行了试验，均获得了可以对含油固体废弃物改质燃料浆，且其含油固体废弃物、调质剂和水的关键参数均在上述列举的实施例得到的参数范围内。
上述所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所述权利要求书定义的范围。
Claims (3)
1.一种含油固体废弃物改质燃料浆，其特征在于：所述燃料浆组成成分包括：
含油固体废弃物，重量百分比为50％～80％；
调质剂，重量百分比为10％～50％；
其余量为水；
所述含油固体废弃物为油基钻屑、废弃泥浆、储油罐底泥、落地油、油砂中的一种或多种；
所述调质剂组成成分包括：
助燃剂，重量百分比为60％～95％；
乳化剂，重量百分比为4％～20％；
稳定剂，重量百分比为1％～5％；
其余量为醇类有机溶剂；
所述乳化剂为改性松浆油、长链烷基脂肪酸聚酰胺中的一种或两种；
所述稳定剂为长链烷基季铵盐、多元酰胺共聚物、脂肪酸聚酰胺中的一种或多种；
所述醇类有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；
所述水为自来水、采油废水、钻井废水中的一种或多种。
2.一种含油固体废弃物改质燃料浆的制备方法，其特征在于：所述含油固体废弃物改质燃料浆的制备方法包括使用权利要求1所述含油固体废弃物改质燃料浆，包括如下步骤，
(1)将所述调质剂和所述水按照重量配比称取加入带搅拌的反应釜中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得调质剂水溶液；
(2)按照重量配比称取所述含油固体废弃物加入步骤(1)中所述调质剂水溶液中，常温常压密闭搅拌均匀，搅拌时间为0.5h～1h，获得淡黑褐色的含油固体废弃物改质燃料浆。
3.根据权利要求2所述的含油固体废弃物改质燃料浆的制备方法，其特征在于：所述含油固体废弃物改质燃料浆的粘度为600mPa.s～800mPa.s,粒径中值为10μm～50μm，30天稳定性不分层，7天静态稳定性为0g/cm3～0.05g/cm3，发热量6500千卡/公斤～7500千卡/公斤，闪点(闭口)为65℃～90℃，凝点为-10℃～-15℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |