CN115011369A - 一种油基岩屑泥的热脱附处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，属于油基岩屑泥处理技术领域。该处理方法是以钻井油基岩屑等油泥为原料，经粉碎、热脱附、油水分离等工序将油、岩屑或泥渣、水三种物质得以分离，获得回收基础油、岩屑泥渣。此处理方法有效地实现水资源循环、热能循环、回收基础油的循环等综合利用，未凝气体直接为热脱附炉提供燃料，降低程能耗，比传统热解析法等置方法节能约20％以上，处置过程中不会产生新污染。不添加任何药剂和添加剂，还能使含油固废物无害化、操作流程短、易操作、连续自动化、低能耗、低成本、高环保、资源再回收循环利用的新型技术。从根本上解决现有处置技术中问题，降低石油或天然气钻井开采和生产过程中环境风险。

Description

一种油基岩屑泥的热脱附处理方法

技术领域

本发明属于油基岩屑泥处理技术领域，具体涉及一种油基岩屑泥的热脱附处理方法。

背景技术

油基岩屑是石油、页岩气开采钻井时被钻头研磨或破碎了的岩石颗粒，是伴随油基钻井液从井内带出地面而来的废弃物。钻井油基岩屑、油槽清理出的油泥和清理油泥塘中所堆积的油泥等含油固废物其含有石油烃类、重金属、有机物等污染物。以上废弃物随雨水冲刷，会流进附近的江河湖泊等地表水体中，使地表水受油类、重金属和盐粒子的污染，破坏水体，影响和危害水中水生生物的生长发育。油类还会漂浮在水体表面，使水体变色和被油膜覆盖，进一步影响水体环境。若油泥进入附近土壤、农田会影响植物和农作物的正常生长。因此，油基岩屑已被列入《国家危险废物名录》(2021年版)，废物类别为HW08废矿物油与含矿物油废物，若处理不当会对周围生态环境造成严重威胁。

目前，我国未来每年打井量钻井油基岩屑处理方法主要有固化填埋法、回注地层法、焚烧法、溶剂萃取、热化学洗涤、生物法、热解处理等方法。其固化填埋法、回注地层法、焚烧法等处理方法优点工艺简单，但缺点较多，如可能污染地下水、污染被转移、能耗高、处理费用高，且不能回收基础油，不能实现资源综合利用，且后期隐环保大等显著的缺点。生物降解法处理油基岩屑，此法虽能耗底、成本底且无二次污染，但处理周期长，微生物菌种筛选和培育较难，目前技术不成熟，难以实现工业化推广。溶剂萃取和化学清洗法处理油基岩屑，此法虽周期短，油类回收较好；但药剂费用高，清洗油不彻底，化学剂带来二次污染。国内将以上两种或者多种方法结合处理油基岩屑，如离心分离+焚烧法、离心分离+溶剂萃取法、热解析+燃烧法等，以上处理方法虽对回收基础油资源进行了再回收利用，岩屑处理到达排放要求，但该处置方法的工艺流程长，其过程采用了焚烧法，在焚烧过程中会产生二恶英、NOx等有害气体，二次污染也没有得到解决，处理成本高等明显缺点。

在一种油基钻屑处理方法的公开文件中，也采用了添加膨松剂、分散剂后，于热馏炉200-480℃下处理的方法，其方法需外加试剂，并获得的基础油主要为C₁₀-C₂₂。在油基岩屑热脱附处理技术研究进展的公开文件中，也准确地描述出现有热脱附处理技术设备处置能力低、能耗成本高、装置稳定运行能力低、回收油品质得不到保证、工艺流程长等技术瓶颈。随着国家对环保要求的日益严格，以上方法已不再满足国家倡导的无害化、资源再利用的现代新型绿色安全环保可持续发展的技术。

综上所述，为了解决上述存在的问题，关键在于油基岩屑泥中基础油如何脱附于岩屑泥，且不能改变基础油的物理化学性质，保持基础油的成分不变；将固危废物转为可直接利用的固废物资源，以此实现资源再回收循环利用；处置过程不能再产生新的污染源，处置技术能力稳定运行，处置过程中如何实现油、水、气等资源再综合利用。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种油基岩屑泥的热脱附处理方法。

本发明所采用的技术方案为：一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，所述处理方法包括：

将待处理的油基岩屑泥粉碎成油泥后进行热脱附处理，获得油水蒸气和岩屑泥渣；

将所述岩屑泥渣冷却至含水量不大于2％、含油率不高于0.5％后，储存备用；

将所述油水蒸气降温至120-150℃冷凝形成的回收基础油进行储存，未完成冷凝的油水蒸气继续降温至30-45℃冷凝形成回收水和未凝气；

所述回收水中含油率不高于10ppm时排放；

所述未凝气返还至所述热脱附处理步骤进行循环利用。

该油基岩屑泥的热脱附处理方法是以钻井油基岩屑或钻井废液或油槽清理出的油泥或清理油泥塘中所堆积的油泥其中一种或多种为处理原料，经粉碎、热脱附、油水分离等工序将油、岩屑或泥渣、水三种物质得以分离，获得回收基础油、岩屑泥渣。此方法处理过程中，有效地实现水资源循环、热能的循环、回收基础油的循环等综合利用，过程产生的未凝气体直接为热脱附炉提供燃料，降低处置过程能耗，比传统热解析法等处置方法节能约20％以上，处置过程中不会产生新的污染源。该技术是符合国家环保政策下的一种新型的绿色节能环保技术。当回收水中含油率低于10ppm，到达环保排放标准或运用于其他生产用水。

上述未凝气是指温度降低至30-45℃，依然未凝结成水的气体，包括有机物气体比如烷烃、烯烃，CO等类物质。

作为优选地，所述油泥的固体物粒度不大于

通过利用粉碎机将待处理的油基岩屑泥进行粉碎后的目的是，为了达到高度分散油基岩屑泥的目的，为获得的油泥进行后续处理过程中增加接触面积，提高整体的处理效率和达标率。

作为优选地，所述油基岩屑泥包括钻井油基岩屑、钻井废液、油槽清理出的油泥和清理油泥塘中所堆积的油泥中的一种或多种。

作为优选地，所述油基岩屑泥中含油率不大于20wt％，含水率为10-40wt％。

作为优选地，所述热脱附处理包括在热脱附装置中进行处理，所述热脱附装置包括内腔和外腔，所述内腔外径远小于外腔的内径；

所述内腔中放置油泥，所述外腔中放置热源。

上述内外腔放置其目的在于确保内腔能处于厌氧状态。

作为优选地，所述热脱附处理时，热脱附温度为300-500℃，热脱附时长为0.5-4h。

上述热脱附处理过程是将油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，热脱附路炉的结构为内腔外径远小于外腔的内径。内腔隔绝外腔天然气燃烧，燃烧所产生热量经内腔壁传递于油泥而脱附油水。外腔中以天然气提供热源，控制热脱附温度；热脱附炉内腔中为油泥，油泥在微负压厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附处理后油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣。其中，被处理的油泥与热源属于间接接触的形式，以此保障热脱附炉处理油基岩屑在炉内厌氧状态下，更好地维持了回收油成份和化学性质不变，所得回收油品质稳定。

上述采用螺旋输送机，目的可使物料进入热脱附炉时可达到进料速度平均以及定量的目的，使得作业能稳定进行，确保脱附效果。对于输送机的结果不进行限定，能够达到上述效果的装置均可使用。

作为优选地，所述岩屑泥渣冷却流程包括：先将岩屑泥渣冷却至120-160℃，岩屑泥渣从危废变成固废后，再冷却至60-80℃，储存备用。

上述岩屑泥渣冷却是在热脱附炉的炉尾处进行的。其流程之所以分为2次降温的方式，是由于该步骤的冷却是采用的水瀑湿法直接接触的方式对岩屑泥渣进行冷却的。水在100℃之上即会成为水蒸气，利用水蒸气把热脱附炉中的氧气、空气带走，目的是为了让空间变成厌氧状态，以及水蒸气于热脱附炉内腔，与油气均匀混合以杜绝内腔各处不出现过热状态，以此保护基础油的物理化学性质不改变；然后再利用引风机抽吸第一次降温产生的水蒸气，引风机的风力和水蒸气的混合模式，促使整个热脱附炉呈负压(0-5kpa)状态。经过上述第一次降温后的岩屑泥渣已经从危废变成固废了。

然后经过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至60～80℃，脱附处理后泥渣含水量不大于2％，含油率不高于0.5％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内储存备用，后续可直接作为水泥或建筑原材料。

作为优选地，所述回收基础油的主要成分为C15～C40。

其回收油品主要成分为C15～C40，且品质良好，可返回至炼油厂直接炼油，可回收高达85％油基岩屑泥中的基础油。

处理后的岩屑中含油量可降低至0.1％，远远低于国家环保排放标准2.0％的要求，其岩屑可利用于水泥原料、铺设通井路、制砖、混凝土等原料。

作为优选地，所述回收基础油中的30-40％循环返还至回收基础油冷凝装置中再利用。

作为优选地，所述回收水中的30-40％循环返还至回收水冷凝装置中再利用。

上述岩屑泥渣冷却所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，快速地将混合气体温度降低到120～150℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，其余水蒸气混合气体进入回收水冷凝器；部分回收油返回至回收油冷凝器中雾化，作为冷凝介质；

将上述进入回收水冷凝器的水蒸气混合气体，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，快速地将混合气体温度降低至30-45℃，得到冷凝回收水和未凝气；部分回收水返回至回收水冷凝器作为雾化冷却介质，部分回收水返回至步骤三渣冷所需的瀑湿式雾化冷却介质，实现水资源再生循环利用；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器、吸附交换等处置过程，将回收水中含油率低于10ppm，各项重金属等指标到达环保排放标准或运用于其他生产用水；

将上述所得未凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源，可节约能耗约20％，减少过程能源消耗，实现资源再利用。

本发明的有益效果为：

(一)本发明提供了一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，该方法是以钻井油基岩屑或钻井废液或油槽清理出的油泥或清理油泥塘中所堆积的油泥其中一种或多种为处理原料，经粉碎、热脱附、油水分离等工序将油、岩屑或泥渣、水三种物质得以分离，获得回收基础油、岩屑泥渣。

(二)其回收油品主要成分为C15～C40，且品质良好；可将回收高达85％油基岩屑泥中的基础油；处理后岩屑含油率量可降低至0.1％，远远低于国家环保排放标准2.0％的要求，其岩屑可利用于水泥原料、铺设通井路、制砖、混凝土等原料。

(三)此方法处理过程中，有效地实现水资源循环、热能的循环、回收基础油的循环等综合利用，产生的未凝气体直接为热脱附炉提供燃料，降低处置过程能耗，比传统热解析法等处置方法节能约20％以上，处置过程中不会产生新的污染源。该技术是符合国家环保政策下的一种新型的绿色节能环保技术。

(四)该处理方法处置过程中不添加任何的药剂和添加剂，还能使含油固废物无害化、操作流程短、易操作、连续自动化、低能耗、低成本、高环保、资源再回收循环利用的新型技术。从根本上解决现有处置技术中问题，降低石油或天然气钻井开采和生产过程中环境风险。

(五)本技术处置过程均处于全程密闭自动化运行，以引风机为气相流动动力，使处置过程处于微负压状态；以密闭螺旋输送岩屑，有效地杜绝混合气体和粉尘外溢于环境中，从而有效地杜绝在处置过程中再次产生二次污染源，实现绿色安全环保稳健运行，符合国家环保政策要求。

附图说明

图1为实施例该油基岩屑泥的热脱附处理方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。所用试剂均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1：

一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，包括以下步骤：处理流程如图1所示：

步骤一：将钻井油基岩屑泥含油率10％、含水率17％，将其投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为450℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附0.5h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至160℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至80℃，脱附处理后泥渣含水量为1.2％，含油率为0.16％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到120℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C40，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至35℃，得到冷凝回收水和未凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器、吸附等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得未凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

实施例2：

一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，包括以下步骤：处理流程如图1所示：

步骤一：将油槽清理出的油泥含油率15％、含水率30％，投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为320℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附3h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至140℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至72℃，脱附处理后泥渣含水量为1.32％，含油率为0.24％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到140℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C40，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至40℃，得到冷凝回收水和未凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得未凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

实施例3：

一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，包括以下步骤：处理流程如图1所示：

步骤一：将钻井油基岩屑含油率7％、含水率25％，投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为400℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附2.5h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至124℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至65℃，脱附处理后泥渣含水量为1.78％，含碳氢化合物为0.11％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到125℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C40，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至37℃，得到冷凝回收水和未凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得未凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

实施例4：

一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，包括以下步骤：处理流程如图1所示：

步骤一：将油槽清理出的油泥含油率18％、含水率40％，投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为380℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附3h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至130℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至78℃，脱附处理后泥渣含水量为1.35％，含碳氢化合物为0.12％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到138℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C40，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至32℃，得到冷凝回收水和未凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得未凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

对比例1：

以实施例1为基础，对比步骤一的粉碎功效：

步骤一、将钻井油基岩屑泥含油率10％、含水率17％，通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为420℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附1h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤二、将步骤一中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至160℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至80℃，脱附处理后泥渣含水量为1.18％，含油率为4.2％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤三、将步骤一中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到120℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C35，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤四、回收水处置阶段，将步骤三所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至35℃，得到冷凝回收水和不凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤五、将步骤四所得不凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

对比例2：

以实施例1为基础，对比步骤二热脱附温度低于300℃：

步骤一：将钻井油基岩屑泥含油率10％、含水率17％，将其投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为280℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附5h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤一中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至160℃，通过螺旋输送机至土壤冷却器螺旋输送机水雾化直接冷却至80℃，脱附处理后泥渣含水量为1.29％，含油率为4.2％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到120℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C10～C26，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤三所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至35℃，得到冷凝回收水和不凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤四所得不凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

对比例3：

以实施例1为基础，对比热脱附温度＞500℃：

步骤一：将钻井油基岩屑泥含油率10％、含水率17％，将其投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到粒径小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为550℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附0.5h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣于热脱附炉炉尾以水瀑湿法直接接触方式将泥渣冷却至160℃，脱附处理后泥渣含水量为1.2％，含油率为0.07％，由螺旋输送机输送至泥渣仓内；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到120℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C30，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至40℃，得到冷凝回收水和不凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得不凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

对比例4：

以实施例1为基础，对比热脱附炉尾水瀑湿法冷却：

步骤一：将钻井油基岩屑泥含油率10％、含水率17％，将其投入粉碎机料斗中，经粉碎机处理得到粒径小于

的油泥；

步骤二、将处理后的油泥通过螺旋输送机输送至热脱附炉中，以天然气提供热源，控制热脱附温度为400℃，于热脱附炉内，油泥在厌氧状态下经预热、油水热脱附等阶段，热脱附1.5h，油水从岩屑泥渣中进行脱附，得到油水蒸气和脱附后岩屑泥渣；

步骤三、将步骤二中脱附后岩屑泥渣外排至热脱附炉外冷却，将渣冷却至80℃，此时，从高温冷却至80℃，若采取自然冷却法，周围环境充满热辐射和粉尘，影响员工职业健康；若采用间接冷却器冷却，水于高温下产生水蒸汽易扩散至环境中，影响环境，且所需冷却水量增大，冷却设备面积需增至原2倍以上；其脱附处理后泥渣含水量为0.06％，含油率为0.24％；

步骤四、将步骤二中所得油水蒸气进入回收油冷凝器，与喷嘴式雾化直接接触方式冷凝油水蒸气，将混合气体温度降低到120℃，使油气变为液态得到回收基础油，储存于回收油储罐内，基础油的主要成分C15～C40，其余水蒸气混合气体进入回收水系统；

步骤五、回收水处置阶段，将步骤四所得的水蒸气混合气体经回收水冷凝器，以水喷嘴雾化直接接触水蒸气混合气体，将混合气体温度降低至38℃，得到冷凝回收水和不凝气；其余回收水经重力式油水分离器、精密油水分离器等处置过程，回收水中含油率小于10ppm，重金属达国家标准；

步骤六、将步骤五所得不凝气经引风机至热脱附炉燃烧机，作为热脱附的热源。

实验对比目的：常规油泥处理主要目的就是把固废中油类处理点，变为常见可直接排放的土壤或可再利用水泥，铺路，烧砖等材料，这个主要看处理后渣中碳氢化合物情况，来判断该油泥的处理情况。

结果显示：

较实施例1：

对比例1的结果显示：处理后岩屑含油率为4.2％。

此对比结果显示：油泥岩屑渣未经粉粹处理，其岩屑与热量接触面积减少，影响热处理效率。

对比例2的结果显示：热脱附温度为280℃，处理5h，含碳氢化合物为4.2％，基础油的主要成分C15～C26。

此对比效果未能达到处理效果，回收基础油成份区间也较小，其因素在于热脱附温度过低，未能达到高含碳的有机物脱附温度。

对比例3的结果显示：热脱附温度为550℃，处理0.5h，脱附处理后泥渣含水量为1.2％，含碳氢化合物为0.07％，基础油的主要成分C15～C30。

此对比效果可以看出基础回收油成份区间缩小，其因素在于有机物于高温小易进行分解。温度过高，也浪费能源消耗。

对比例4的结果显示：热脱附温度为400℃，处理1.5h，脱附处理后泥渣含水量为0.06％，含油率为0.24％，回收水处理量增加之30～40％。其处理结果能达到工艺要求，但若采取自然冷却法，周围环境充满热辐射和粉尘，影响员工职业健康；若采用间接冷却器冷却，水于高温下产生水蒸汽易扩散至环境中，影响环境，且所需冷却水量增大，冷却设备面积需增至原2倍以上。

本技术水瀑湿法二段冷却方法，设备投资少，全程密闭状态，改善操作环境，保护员工职业健康，有效地改善上述缺陷，也能实现水资源综合利用。

对照例：

传统的油基岩屑泥的热脱附处理方法如下所示：

从上述表格可以看出，高温热馏和微生物处理法都可以将残油率降得很低，微生物处理过程却不能回收基础油，对资源有很大的浪费，且占地面积大，工艺技术存在菌种选择、驯化难度大，时间长，存在很大的风险。从成本上开看，洗涤+离心分离法、超声波洗涤法和超重力固液分离法的处理成本都很低，但处理后渣所含油相对较高，达不到土壤环境质量的三级标准，还要考虑进行后续再处理。

发明人利用上述实施例1的处理技术在四川遂宁正建设年处理13万吨(15m3/h)钻井油基岩屑泥资源综合利用项目一期工程，于2022年10月投产运行。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，均属于本发明的保护范围。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本发明的范围下，可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，与此同时这些修改或者替换，并不会使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

将待处理的油基岩屑泥粉碎成油泥后进行热脱附处理，获得油水蒸气和岩屑泥渣；

将所述岩屑泥渣冷却至含水量不大于2％、含油率不高于0.5％后，储存备用；

将所述油水蒸气降温至120-150℃冷凝形成的回收基础油进行储存，未完成冷凝的油水蒸气继续降温至30-45℃冷凝形成回收水和未凝气；

所述回收水中含油率不高于10ppm时排放；

所述未凝气返还至所述热脱附处理步骤进行循环利用。

2.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述油泥的固体物粒度不大于

3.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述油基岩屑泥包括钻井油基岩屑、钻井废液、油槽清理出的油泥和清理油泥塘中所堆积的油泥中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述油基岩屑泥中含油率不大于20wt％，含水率为10-40wt％。

5.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述热脱附处理包括在热脱附装置中进行处理，所述热脱附装置包括内腔和外腔，所述内腔外径远小于外腔的内径；

所述内腔中放置油泥，所述外腔中放置热源。

6.根据权利要求5所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述热脱附处理时，热脱附温度为300-500℃，热脱附时长为0.5-4h。

7.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述岩屑泥渣冷却流程包括：先将岩屑泥渣冷却至120-160℃，岩屑泥渣从危废变成固废后，再冷却至60-80℃，储存备用。

8.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述回收基础油的主要成分为C15～C40。

9.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述回收基础油中的30-40％循环返还至回收基础油冷凝装置中再利用。

10.根据权利要求1所述的油基岩屑泥的热脱附处理方法，其特征在于，所述回收水中的30-40％循环返还至回收水冷凝装置中再利用。

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