CN105696955A - 一种含油钻屑的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油钻屑的处理方法，具体实施步骤如下：首先取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min，进行含油钻屑的预处理脱水和分散。然后取还原剂、氧化剂和预处理后的含油钻屑混合均匀，最后将上述混合物点燃即可。本发明能彻底除掉含油钻屑中的油类成分，有效固化含油钻屑中的重金属，反应后固体浸出液的含油率远低于《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放要求。本发明还具有工艺简单、吃渣量大、设备投入低、反应速度快、无需外加热源、石油类污染物处理效率高，重金属固化效果好等优点，尤其对海上钻井平台的含油钻屑处理具有重要意义，并且燃烧后能形成多孔材料，实现含油钻屑的综合利用。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，确切的说是涉及一种处理含油钻屑的方法。
背景技术
含油钻屑是在油气资源开采过程中产生的含油固体废物，具有①含油率高，除油困难；②产生量大、可综合利用方式少；③含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，毒性大，影响人类健康和生态环境等特点，已被《国家危险废物名录》明确列为危险废物。
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，主要有固化技术、溶剂萃取技术、物化分离技术、微生物处理技术、高温裂解技术和焚烧技术等。
固化技术是指通过物理化学方法将含油钻屑固化在惰性材料中的一种处理方式。这种方式虽然从一定程度上缓解了含有钻屑带来的环境污染问题。但它不能对油类物质进行降解，没有从根本上消除污染源，而且固化封存后的体积约超过本身体积0.5倍到1倍。
溶剂萃取技术是通过溶质在两种互不相溶（或部分互溶）的液相之间分别不同的性质来实现液体混合物溶质之间的分离和提纯。这种方式能够较为彻底的回收含油钻屑中的油类物质进行加工再利用，但是工艺流程极为复杂，成本较高，处理周期长。
物化分离技术是采用物化分离装置来回收含油钻屑中的油类，既可以采用药剂分离方法也可以采用机械分离方法。该方法设备能耗低，可回收部分原油，但分离效果有限，后续水处理难度大。
微生物处理技术是利用微生物细菌对含油钻屑进行土壤可耕作式功能修复和改善，利用微生物将含油钻屑中的石油烃类降解为无害的土壤成分。该方法可将含油钻屑中油类彻底降解，处理成本低，但处理周期长，占地面积大。
高温裂解技术是在绝氧的条件下将含油钻屑加热到一定程度，废物中的轻组分油类和水分受热首先蒸发出来，不能蒸发的重组分油类通过加热分解作用转化为轻组分，烃类物质在复杂的水合和裂化反应中分离出来，再以气态形式蒸发出来，并冷凝回收，从而实现油与钻屑的分离。该方法能够回收原油，并将有害物降解较彻底，但设备能耗大，成本相对较高。
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。本发明中处理方法与焚烧技术相似，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。例如中国专利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CO2、SO2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。
发明内容
针对上述含油钻屑处理技术方法存在的问题和不足，本发明提供一种新型的含油钻屑处理方法。通过该技术方法能彻底清除含油钻屑中的油类成分，有效固化含油钻屑中的重金属。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含油钻屑的处理方法，包括以下步骤：
（1）按质量计，取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）按质量计，取还原剂15%～25%、氧化剂15%～25%、步骤（1）预处理后的含油钻屑50%～70%并混合均匀；
（3）引燃步骤（2）中的混合物
进一步，所述还原剂为镁粉，氧化剂为Fe2O3；
进一步，步骤（1）中含油钻屑为陆地和海上油气资源开采过程中产生的含油废物，按质量计含水量5%～10%，含油量15%～30%；
进一步，步骤（2）配料时预处理后的含油钻屑掺量为50%～70%、镁粉掺量为15%～25%、氧化剂掺量为15%～25%，混合均匀点燃。
本发明的有益效果在于：（1）本发明工艺对含油钻屑的处理彻底：本发明工艺在初期反应时，能将含油钻屑中的油类物质彻底焚烧，处理后固体浸出液的含油率符合《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放要求；（2）本发明还原反应属于放热反应，反应引发后无需外加热源，可节约大量能源；（3）本发明反应能有效固化含油钻屑中的重金属，固化时间短，具有处理效率高的优点；（4）本发明含油钻屑燃烧后能形成多孔材料，实现含油钻屑的综合利用；（5）本方法吃渣量大，含油钻屑的掺入量高达70%。
具体实施方式
下面将本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
本实施案例包括以下步骤：
（1）取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）镁粉15%+Fe2O315%+预处理后的含油钻屑70%混合均匀，用镁条引燃混合物。反应后固体不含油类物质，反应后固体浸出液中的含油率小于5mg/L。
实施例2：
本实施案例包括以下步骤：
（1）取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）镁粉15%+Fe2O320%+预处理后的含油钻屑65%混合均匀，用镁条引燃混合物。反应后固体不含油类物质，反应后固体浸出液中的含油率小于5mg/L。
实施例3：
本实施案例包括以下步骤：
（1）取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）镁粉20%+Fe2O320%+预处理后的含油钻屑60%混合均匀，用镁条引燃混合物。反应后固体不含油类物质，反应后固体浸出液中的含油率小于5mg/L。
实施例4：
本实施案例包括以下步骤：
（1）取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）镁粉20%+Fe2O325%+预处理后的含油钻屑55%混合均匀，用镁条引燃混合物。反应后固体不含油类物质，反应后固体浸出液中的含油率小于5mg/L。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种含油钻屑的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按质量计，取含油钻屑90%+生石灰10%混合球磨15min；
（2）按质量计，取还原剂15%～25%、氧化剂15%～25%、步骤（1）预处理后的含油钻屑50%～70%并混合均匀；
（3）点燃步骤（2）中的混合物即可。
2.根据权利要求1所述一种含油钻屑的处理方法，其特征在于：所述还原剂为镁粉，氧化剂为Fe2O3。
3.根据权利要求1所述一种含油钻屑的处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中含油钻屑为陆地和海上油气资源开采过程中产生的含油废物，按质量计含水量5%～10%，含油量15%～30%。
4.根据权利要求1所述一种含油钻屑的处理方法，其特征在于：所述步骤（3）中混合物点燃后不需要外加热源，其自行燃烧即可。
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