CN108911444A - 一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法 - Google Patents
一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，包括以下步骤：(1)溶解配置：向乳化剂中加入水，在500r/min的转速下搅拌5min，配制成清洗液；(2)搅拌清洗：向原材料中加入清洗液后，在500r/min的转速下搅拌洗涤5min；(3)固液分离：洗涤完成后采用高速离心机进行固液分离，得到液相和固相，液相加热破乳并回收浮油；(4)固相漂洗：重复步骤(2)～(3)4～5次，分离出的所有固相用两倍体积的清水漂洗两次，再次固液分离，得到漂洗水和脱油后的原材料，漂洗水可作为清水用于步骤(1)中清洗液的配置。其工艺简单、投资小，且还具有低能耗、低消耗、低成本和废水零排放的优势。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工环保领域，具体涉及一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法。
背景技术
新环保法出台后，早先采用焚烧法处置油基钻屑的办法由于污染大、资源浪费等缺陷几乎被淘汰。目前油基钻屑、废弃油基泥浆或含油污泥常用的处置办法是热解法、热碱法和萃取法。
其中，热解法也称为干馏法，干馏法是指含油固废在无氧条件下加热到一定温度使油汽化，冷凝后可回收石油类物质的一种热解脱油法，其应用最为广泛。但是，干馏法需要在无氧条件下进行，对设备密封性安全性提出更高的要求，设备造价昂贵，并且热解通常要需要在600～800℃的温度下进行，干馏时间2h～24h不等，能耗高，处置成本昂贵。
其次使用较多的是热碱法，热碱法是指在加热条件下用碱溶液反复清洗含油污泥的湿法脱油法，热碱法的本质是将油从钻屑过泥浆中转移到碱水中，然后固液分离，气浮法回收油。热碱法与干馏法相比，能耗低，投资成本与运营成本均较低，但反复碱洗泥浆会产生大量高COD、高盐度的含油废水，该部分废水的处置工艺复杂、处理难度大，此外，碱洗后的固相的残余碱还需要用大量酸中和，后续处理繁复且处理成本高。
然后是萃取法，萃取法通常采用利用相似相溶原理用有机溶剂将油从泥浆中提取出来，然后通过蒸馏分离出油，溶剂再回用。其较热碱水洗法相比，有机溶剂洗涤脱油效率高，脱油彻底，但是有机溶剂价格昂贵，且挥发损耗严重，处置成本高，加之有机溶剂毒性大，对操作人员的存在一定危害。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其工艺简单、投资小，且还具有低能耗、低消耗、低成本和废水零排放的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)溶解配置：向乳化剂中加入水，在500r/min的转速下搅拌5min，配制成清洗液；
(2)搅拌清洗：向原材料中加入清洗液后，在500r/min的转速下搅拌洗涤5min；
(3)固液分离：洗涤完成后采用高速离心机进行固液分离，得到液相和固相；
(4)固相漂洗：重复步骤(2)～(3)4～5次，分离出的所有固相用两倍体积的清水漂洗两次，再次固液分离，得到漂洗水和脱油后的原材料，漂洗水可作为清水用于步骤(1)中清洗液的配置；
所述原材料为油基钻屑和/或油基泥浆。
具体的说，所述步骤(3)中的液相加热到60℃后失稳破乳，油水分层得到水相和油相，油相直接回收浮油。
具体的说，将水相与步骤(1)中配置得到的清洗液按7:3的体积比混合，即可得到循环液，所述循环液与清洗液共同作为步骤(2)中的洗涤液使用。
进一步的，所述步骤(2)中，原材料与洗涤液按照ms(kg)：Vl(L)＝1:2的配比添加。
进一步的，所述循环液循环使用4～5次后不再回用，可将其收集用于新油基钻井液的配制。
更进一步的，所述步骤(1)中，所述乳化剂和水按照体积比1:9～10混合。
优选的，所述乳化剂为OP-10。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的是一种乳化剂清洗油基钻屑及油基泥浆的湿式脱油法，不仅工艺简单、投资小还具有低能耗、低消耗、低成本的优势。最关键的是，本方法所用乳化剂为油基泥浆原材料OP-10，洗涤油泥分出的乳液经简单加热即可破乳回收浮油，水相继续回用做洗涤液。回用多次后的洗涤废液由于各化学组分均与油基泥浆组分一至，因此可以用于配制油基钻井液，并不影响钻井液的组成和功能，最终使其洗涤用水完全可回用，真正做到废水零排放。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
本实施例即提供一种湿式脱油法，以对34.6％含油率的中海油某海上平台废弃油基泥浆(柴油体系)进行脱油，具体步骤如图1所示，即：
(1)溶解配置：OP-10和水以体积比1:9混合，在500r/min的转速下搅拌5min，配置成清洗液；
(2)搅拌清洗：向油基泥浆中加入清洗液后，在500r/min的转速下搅拌洗涤5min，其中，油基泥浆与清洗液按照ms(kg)：Vl(L)＝1:2的配比添加；
(3)固液分离：洗涤完成后采用高速离心机进行固液分离，得到液相和固相；其液相加热到60℃后失稳破乳，油水分层得到水相和油相，油相直接回收浮油，而水相与步骤(1)中配置得到的清洗液按7:3的体积比混合，即可得到循环液，加新配洗液是为了补偿洗涤过程中由于固相残余等因素导致的乳化剂浓度损失，以使循环液与清洗液均可作为步骤(2)中的洗涤液使用。整体来说，即初始时可完全用清洗液作为洗涤液来对油基泥浆清洗，而在第二至第四次则采用循环液或者循环液与清洗液共同作为洗涤液用，回收洗涤液复配后循环5次后清洗效果略有下降，不再回用，收集洗涤液用于新油基钻井液的配制；
(4)固相漂洗：重复步骤(2)～(3)5次，分离出的所有固相用两倍体积的清水漂洗两次，再次固液分离，得到漂洗水和脱油后的油基泥浆。其中，脱油后的油基泥浆含油率降低到1.9％，去除率高达94.5％；漂洗水可作为清水用于步骤(1)中清洗液的配置。
在上述步骤中，可根据各自处理要求决定循环次数，自定义当含油去除率小于90％后，收集洗涤废液，用于复配油基钻井泥浆。由于洗涤废液中化学组分均来源于泥浆，而主要乳化剂也是配制钻井泥浆的主要原材料，因此用泥浆洗涤废液配的钻井泥浆各项性能指标均不受影响。
效果分析：
(1)同热解法相比，本发明处理每吨受试油基泥浆(含油率34.6％、含水率26.2％)节约能耗为：
Q＝cmΔT＝[4200×26.2％×(100℃-25℃)+2400×34.6％×(410℃-25℃)]×1000＝402234000J＝402234kJ，
其中还不包含热散失和加热固体物质的无效热量。
即本发明，处理每吨受试油基泥浆节约能耗远大于402234kJ，折合成电约为402234kJ/3600kJ＝111.7度。
(2)同热碱法相比，本发明处理每吨泥浆节约用水2～8吨，且无洗涤废液全部回用，无额外水处理投资费用及运行费用。
综上可看出，本实施例的脱油方法不仅工艺简单、投资小还具有低能耗、低消耗、低成本、废水零排放的优势。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)溶解配置：向乳化剂中加入水，在500r/min的转速下搅拌5min，配制成清洗液；
(2)搅拌清洗：向原材料中加入清洗液后，在500r/min的转速下搅拌洗涤5min；
(3)固液分离：洗涤完成后采用高速离心机进行固液分离，得到液相和固相；
(4)固相漂洗：重复步骤(2)～(3)4～5次，分离出的所有固相用两倍体积的清水漂洗两次，再次固液分离，得到漂洗水和脱油后的原材料，漂洗水可作为清水用于步骤(1)中清洗液的配置；
所述原材料为油基钻屑和/或油基泥浆。
2.根据权利要求1所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，所述步骤(3)中的液相加热到60℃后失稳破乳，油水分层得到水相和油相，油相直接回收浮油。
3.根据权利要求2所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，将水相与步骤(1)中配置得到的清洗液按7:3的体积比混合，即可得到循环液，所述循环液与清洗液共同作为步骤(2)中的洗涤液使用。
4.根据权利要求3所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，所述步骤(2)中，原材料与洗涤液按照ms(kg)：Vl(L)＝1:2的配比添加。
5.根据权利要求3或4所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，所述循环液循环使用4～5次后不再回用，可将其收集用于新油基钻井液的配制。
6.根据权利要求5所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述乳化剂和水按照体积比1:9～10混合。
7.根据权利要求1或6所述的一种油基钻屑及油基泥浆的乳化剂清洗脱油法，其特征在于，所述乳化剂为OP-10。
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