NO321669B1 - Fjerning av olje og klorid fra oljekontaminert material - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å ekstrahere olje fra et oljekontaminert faststoffholdig materiale. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også klorid fjernes fra det oljekontaminerte materialet etter at oljen er blitt fjernet.

Den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for behandling som best beskrives som en kjemisk indusert hydrokarbon-ekstraksjonsprosess for å fjerne olje fra oljekontaminert materiale. Det dannes for eksempel oljekontaminert borekaks når oljebasert borefluid (slam) anvendes i boreprosessen under oljeleting. Borefluidet (boreslammet) injiseres inn i borehullet under boreprosessen for formålene med smøring, avkjøling, kontroll av trykket nede i borehullet for å hindre ukontrollerte utblåsinger, stabilisering og for å bidra til å fjerne borekaks fra borehullet. Kombinasjonen av borefluid (slam) og borekaks bringes til overflaten hvor det oljebaserte boreslam separeres fra brønnboringskakset og det oljebaserte slam anvendes på nytt. Under separasjonspro-sessen innføres en betraktelig mengde finstoff i boreslam-delen. Dette boreslam kan anvendes på nytt inntil konsentrasjonen av faststoffer i de fleste tilfeller overstiger 15 til 16 prosent, idet boreslammet ved denne tid må bearbeides på nytt. Det resulterende borekakset inneholdende uønsket olje er betraktet som risikoavfall og frembyr et stort miljøproblem under avfallshåndtering såvel som sikker-hetsrisiko assosiert med håndtering av brennbart materiale.

Forskjellige teknologier har vært tilbudt i et forsøk på sikkert, effektivt og kostnadseffektivt å fjerne oljen fra borekakset som for eksempel: forbrenning til aske, termisk desorpsjon (indirekte oppvarming), avfallsbrenning (direkte oppvarming), sikting og sentrifugering, dypbrønnsinjeksjon, vannbaserte løsningsmiddelvaskeoppløsninger, og ved en bioremediasjons-behandlingsprosess ("Land farming"). I denne forbindelse kan det vises til de følgende publikasjoner-.

US 4 788 781 beskriver en metode for rensing av oljekontaminerte substrater ved å benytte en sammensetning som inkluderer en fortynningsolje, en første surfaktant med en HLB-verdi på minst 10 og en andre surfaktant med en høyere HLB-verdi. Surfaktantene som er beskrevet har en tilstrekkelig affinitet for vann slik at, når den rensefluidbelagte oljedekkede gjenstand renses med et vandig fluid, vil surfaktantene emulgere omsluttings- eller beleggoljen og fortynningsoljen, med dannelse av en vann-ekstern emulsjon.

US 4647 608 beskriver en metode for å behandle oljekontaminert e borekaks ved å bringe de oljekontaminerte borekaks i kontakt med en detergentoppløsning. Detergentoppløsningen inneholder et løsningsmiddel og en surfaktant hvori løsningsmidlet er valgt fra gruppen som består av etere, ketoner, alifatiske stoffer, aromatiske stoffer, alkoholer, estere, vann og kombinasjoner derav.

EP 909593 beskriver en hydrofob surfaktant for å fjerne kontaminanter fra jord ved å anvende en vandig sammensetning av surfaktanten.

US 5 213 62 5 beskriver rensing av borekaks av oljebaserte boreslam ved bruk av et rensemiddel som utviser oljesolu-bilitet ved én pH og vannsolubilitet ved en annen pH. Et eksempel på slikt middel er en C6-C10 karboksylsyre. Den lipofile C6-C10 karboksylsyren anvendes således for å rense de oljeholdige borekaks. Deretter anvendes en vandig alkalisk oppløsning for å omdanne karboksylsyren til dens hydrofile salt for å fjerne boreslammet fra borekakset.

Forbrenning til aske, termisk desorpsjon og avfallsbrenning er dyrt såvel som farlig på grunn av den reelle eksplo-sjonsmulighet. Sikting og sentrifugering har vist seg å være ineffektive ettersom disse metoder bare er i stand til å redusere oljekonsentrasjoner til 10 til 15 vekt% og for-skriftsmyndighetene krever for eksempel i Nord-atlanteren, mindre enn 1 vekt% tilbake i borekakset før dette tømmes over bord i offshore oljeboring. Dypbrønnsinjeksjon er dyr og en tvilsom miljøløsning. Vannbaserte løsningsmiddelvaskeopp-løsninger synes å være effektive ved behandling av borekaks hvor det anvendes vannbaserte borefluider men ikke når oljebaserte borefluider anvendes. Denne prosess er dyr og skaper et behov for vannbehandling. En bioremediasjons-behandlingsprosess er dyr og det tar et antall år før prosessen er fullført.

Tendensen innen industrien er å senke utslippsgrenser for hydrokarbonkontaminert borekaks. Dette er allerede blitt realisert i Nordsjøen og i Mexicogulfen. I for eksempel Nord-atlanteren er forskriftene for tiden ved 15% hydrokarbon utslippskriteriet. Dette nivå vil bli redusert til 1 vekt% i nær fremtid.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også tilveiebringe reduksjon av kloridene i borekakset som genereres under landbasert boring eller leting og som vanlig når en konsentrasjon på mer enn 18000 ppm. De to mest viktige kriterier som må oppfylles når man betrakter borekaks for deponering i for eksempel Alberta provinsen, er å redusere oljekonsentrasjoner til mindre enn 2,5 vekt% og klorider til mindre enn 2500 ppm. Når det oljebaserte borefluid sammen-settes blir kalsiumklorid eller kaliumklorid vanlig anvendt for strukturmessig stabilisering av borehullet.

Der er således et behov innen industrien for å redusere nivået av olje i oljekontaminert materiale i oljefeltet. Der er også et behov for å redusere innholdet av klorider i landbaserte borefelt.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således en fremgangsmåte for å ekstrahere olje fra et oljekontaminert faststoffholdig materiale. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også omfatte et trinn for å fjerne klorid fra det olje-uttømte materialet i form av det oljekontaminerte faststoffholdige materialet etter at oljen er blitt fjernet. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse ekstraheres olje fra oljekontaminert borekaks slik at det produseres rent borekaks.

Denne oppfinnelse tilveiebringer videre en kvalitet av olje som kan anvendes på nytt ved sammensetning av oljebasert borefluid eller resirkuleres for andre formål, som for eksempel brennstoff.

I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan også kloridkonsentrasjonen reduseres til et nivå for sikker avfallsdeponering under landbaserte boreoperasjoner. Dette kan bare utføres etter at oljen er blitt fjernet fra grunnpartiklene, noe som da vil eksponere kloridene som er vanskeligere å fjerne og som er knyttet til grunnpartiklene som utgjør borekakset.

Fjerning av den forurensende olje i borekakset utføres ved å bringe borekakset i kontakt med en kombinasjon av overflateaktive midler/surfaktanter i en oljebærer.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en fremgangsmåte for å ekstrahere olje fra et oljekontaminert faststoffholdig materiale slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

I en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse omfatter fremgangsmåten et ytterligere trinn med: behandling av det olje-uttømte materiale etter de nevnte separasjonstrinn for å redusere konsentrasjonen av kloridioner i materialet.

Detaljert beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser material-flytskjemaet for hydrokarbonbehandling. Fig. 2 viser material-flytskjemaet for kloridbehandling.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan fremgangsmåten anvendes for å fjerne kontaminert olje fra en rekke forskjellige kontaminerte materialer. For eksempel kan olje fjernes fra borekaks, prosessert sand, oljetankrester, avfallsoljer og fikserte eller stabiliserte boreslam bare for å nevne et fåtall eksempler. Olje kan også fjernes fra groper som har tjent som et oppbevaringsreservoar for oljekontaminerte materialer. Det oljekontaminerte materialet kan også inkludere underløpsfinstoffer, som er finstoffer fjernet fra en kombinasjon av borekaks og boreslam som er blitt bragt opp til overflaten. Konsentrasjonen av olje i det faste materialet som skal behandles kan være i området fra 5% til 60%; idet konsentrasjoner fra 12% til 30% imidlertid er mere typiske innen dette felt.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse behandles det oljekontaminerte materialet med en blanding omfattende ett eller flere overflateaktive midler i en bærerolje.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse har det overflateaktive middel eller kombinasjonen av overflateaktive midler en hydrofil-lipofil balanse {HLB) på mindre enn 8. HLB er et forhold mellom vann/olje-affiniteter i et emulgeringsmiddel. Et overflateaktivt middel med en HLB på 1 til 10 er mer oppløselig i olje enn i vann. Et overflateaktivt middel med en HLB på 10 til 2 0 er mer oppløselig i vann enn i olje. Ettersom den foreliggende oppfinnelse således unngår nærvær av vann, selv om det selvfølgelig alltid vil være noe vann tilstede i systemet, er det nødvendig at de overflateaktive midler ifølge den foreliggende oppfinnelse har en HLB som er mindre enn 8. Disse overflateaktive midler er også enkelte ganger kjent som lipofile overflateaktive midler.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er de overflateaktive midler en kombinasjon av de følgende: myristinalkohol 1 til 5% (vekt/vekt);

laurylalkohol 1 til 5% (vekt/vekt), og

etoksylert laurylalkohol 10 til 30% (vekt/vekt).

Denne kombinasjon av overflateaktive midler selges under betegnelsen Rhodasurf LA-3 av Rhone Poulenc Canada Inc. Egnede overflateaktive midler kan også fåes fra andre produsenter.

Surfaktantkombinasjonen oppløses eller dispergeres i en tilstrekkelig mengde av en passende olje som en bærer. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse oppløses eller dispergeres surfaktantkombinasjonen i bæreroljen i et konsentrasjonsområde fra 0,25% til 20% på volumbasis. I en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er konsentrasjonen av overflateaktivt middel i bæreroljen fra 0,5% til 4% på volumbasis.

Bæreroljen er valgt fra et hydrokarbon innenfor området fra C12 til C22 som kan inkludere de følgende: Syntetiske oljer - eksempler er IPAR 3 og LTMO (mineralolje med lav giftighet)

Ikke-syntetiske oljer - eksempler er mineralolje, paraffin, dieselolje og blandingskomponentolje ("cutter stock").

Bæreroljen kan være identisk med den oljen som er tilstede i borekakset for opprettholdelse av konsistensen for fornyet anvendelse som et boreslam.

Volumet av den surfaktantholdige olje som er nødvendig for å behandle ett tonn borekaks vil være fra 50 ml til 1000 ml. I en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse vil volumet av den surfaktantholdige olje som er nødvendig for å behandle 1 tonn borekaks være i området fra 100 ml til 200 ml. I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse blir det faste materialet forhåndsbehandlet med overflateaktivt middel i bæreroljen. I dette forbehand-lingstrinn behandles omtrent 1 tonn materiale med fra 6 til 10 liter kjemikalieblanding, inneholdende omtrent 1% overflateaktivt middel.

Den surfaktantholdige olje vil bli bragt i kontakt med det oljekontaminerte materialet ved en temperatur i området fra 10°C til 70°C.

Kontakttiden bør være i området fra 0,5 sekunder til 1 time eller mere.

Etter sammenblandingen av den surfaktantholdige olje med det oljekontaminerte materialet separeres oljen fra det behandlede materialet.

Separasjonstrinnet kan gjennomføres ved hjelp av mekaniske anordninger, som f.eks. vakuumfiltrering, luftfjerning, sentrifugering og sykloner eller en kombinasjon av hvilke som helst av disse midler.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir det materialet som skal behandles først oppvarmet til fra 40°C til 60°C. En hvilken som helst kjent metode kan anvendes for å oppvarme det oljekontaminerte faststoffholdige materialet. De overflateaktive midler i bæreroljen kan tilsettes under dette oppvarmingstrinn eller etter oppvarmingstrinnet. I en utførelsesform kan det overflateaktive middel og bæreroljen oppvarmes før de blandes med det oljekontaminerte faststoffholdige materialet for å tilveiebringe den nødvendige varme. Oljen blir så separert fra materialet ved hjelp av vakuumfiltrering. I denne utførelsesform kan materialet anbringes på et horisontalt vakuumbelte. Vakuumbeltet kan bestå av minst to seksjoner, en vakuumseksjon og en tørkeseksjon. Vakuumseksjonen, som vil være kortere enn tørkeseksjonen, vil fjerne en vesentlig del av oljen fra det kontaminerte materialet ved et undertrykk på fra 127 til 229 mm Hg. Det resterende materialet vil bli utsatt for tørr varme fra oversiden ved temperaturer i området fra 100°C til 160°C. <y>tterligere olje vil bli fjernet ved vakuumet fra undersiden ved fra 127 til 22 9 mm Hg. Det kan i denne utførelsesform også være nødvendig å bryte opp materialkaken etter den første vakuumbehandling før materialet eksponeres for tørke-trinnet.

I noen utførelsesformer vil det ikke være nødvendig å inkludere det første vakuumtrinn. I denne utførelsesform rettes 124 m<3> pr. minutt av oppvarmet luft mot det faststoffholdige behandlede materialet. I denne utførelsesform, som avbildet i figur 1, er der seks vakuumventilatorer som hver trekker ut et luftvolum på omtrent 24 m3 pr. minutt for en total mengde på 144 m<3> pr. minutt og som gir et vakuumsug som ikke overstiger 22 9 mm Hg.

Mengden av olje som fjernes er direkte proporsjonal med tiden for eksponering for kombinasjonen av varm luft og vakuum. Med tilsetningen av den varme luft under ekstraksjons-prosessen var det mulig å oppnå mindre enn 0,5% olje tilstede i det olje-uttømte faststoffholdige materialet. I denne utførelsesform kan det være nødvendig med en eller annen form for luftfiltrering, som f.eks. et karbonfilter, for å innfange luftmedrevne oljepartikler i vakuumavsuget.

I en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse separeres oljen fra det faststoffholdige behandlede materialet ved bruk av sentrifugering. I denne utførelses-form av oppfinnelsen kan materialet som skal behandles først oppvarmes til fra 40°C til 60°C. De overflateaktive midler i bæreroljen kan tilføres under dette oppvarmingstrinn eller etter dette oppvarmingstrinn. Selv om sentrifugering anvendes som separasjonsmetoden behøver oppvarming ikke å være nødvendig. Oljen blir da separert fra materialet ved sentrifugering. I en sentrifuge med kontinuerlig strømning kan det behandles fra 3 til 9 tonn materiale pr. time, med en sentrifugeringshastighet i området fra 3200 opm til 6000 opm, avhengig av den anvendte type sentrifuge. En hvilken som helst passende sentrifuge som er kjent på området kan anvendes for å separere det faststoffholdige behandlede materialet fra oljen. Det foretrekkes at sentrifugen er en kontinuerlig sentrifuge, for eksempel en dekanteringssentrifuge. For små prøver kan det anvendes en Sharples P660 sentrifuge og sentrifugeringshastigheten kan være opp til omtrent 6000 opm. For store prøver, som definert i eksempel 4, kan det anvendes en Alfa Laval DMNZ 418 FTVB dekanteringssentrifuge. I dette eksempel kjøres sentrifugen ved omtrent 32 0 0 opm.

Ved en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse separeres oljen fra det faststoffholdige behandlede materialet ved først å anvende et sentrifugeringstrinn, som beskrevet i det foregående, etterfulgt av et vakuumtørke-trinn, også som tidligere beskrevet. Denne initiale sentrifugeringsbehandling burde fjerne alt bortsett fra 2% til 3% av oljen fra materialet. Ytterligere olje kan fjernes ved bruk av et vakuumtørketrinn. Oljen tilbake etter dette ytterligere vakuumtørketrinn kan reduseres til så lite som i det minste 1%, eller endog så lavt som 0,5%.

Apparatet anvendt for å utøve fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist i figur 1 og 2. Figur 1 viser apparatet anvendt for fjerning av olje fra det oljekontaminerte materialet. Figur 2 viser apparatet anvendt for fjerning av kloridet fra materialet etter at oljen er blitt fjernet i form av det olje-uttømte faststoffholdige materialet.

Som avbildet i figur 1 pumpes de ubehandlede faststoffer 10 ved bruk av en passende pumpeanordning 12 inn i en horisontal dekanteringssentrifuge 14. Før de går inn i sentrifugen blandes de ubehandlede faststoffer med det overflateaktive middel og bæreroljen ved hjelp av en injeksjonsanordning 16 for kjemikalie/bærerolje fra et reservoar 17 for kjemikalie/- bærerolje. En betong/mørtelpumpe med enkelt eller dobbelt stempel kan anvendes som egnet pumpeanordning. I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan ytterligere kjemikaliemateriale tilsettes som et forbehandlings-eller kondisjoneringstrinn, mens det faste materialet som skal behandles pumpes. For dette formål er en Master Builders Technologies POWERCRETER PRO pumpe blitt funnet å være spesielt brukbar ettersom den har blandefunksjoner. Når det overflateaktive middel først er blitt tilsatt det faste materialet er der et fall i viskositeten av det faste materialet, noe som forbedrer dets evne til å bli pumpet. Fra sentrifugen samles den flytende olje for fornyet anvendelse fra en ventilanordning 18 i sentrifugen inn i en passende beholder 19. Det faste materialet tømmes ut fra sentrifugen på et horisontalt silbånd 20 i en vakuumekstraksjonsanordning, generelt betegnet med henvisnings-tallet 21. Silbåndet ifølge denne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse har et overflateareal på omtrent 2,1 m2 .

Vakuumekstraktoren omfatter en luftinnløpsåpning 22 gjennom en blåser 24 som retter luften over varmeelementer 26, foretrukket elektriske varmeelementer plassert i en hette 28. Volumet av luft som går inn i hetten er omtrent 124 m<3> pr. minutt. Varmeelementene er plassert direkte over silbåndet. Foretrukket befinner varmeelementene seg fra 25 til 40 cm over silbåndet. Luften oppvarmes til fra 100°C til 160°C når den kommer over varmeelementene. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse oppvarmes luften til omtrent 145°C. Vakuumkassen 30, som initialt oppsamler oljen, befinner seg på undersiden og i direkte kommunikasjon med silbåndet.

De behandlede faststoffer 31 samles ved enden av silbåndet og kan så slippes ut i omgivelsene. Materialet etter behand-lingen ved den foreliggende oppfinnelse tilfredsstiller eller overstiger nåværende statlige standarder.

Oljen fjernet fra vakuumfiltreringstrinnet føres til en anslagstank 32 ved hjelp av en innløpsmanifold 34. Luft/- oljekombinasjonen trekkes ut fra vakuumkassen via tallrike utløpsåpninger 36 gjennom passende ledninger 37 og inn i innløpsmanifolden gjennom tilsvarende innløpsåpninger 38. Luft trekkes ut fra anslagstanken gjennom en utløpsmanifold 40 omfattende tallrike utløpsåpninger 42 gjennom passende ledninger 43. Tallrike vakuumpumper 44 i direkte kommunikasjon med utløpsmanifolden tilveiebringer det nødvendige vakuum. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse som avbildet i figur 1 er der 6 separate pumper som trekker et totalt vakuum på fra 127 til 229 mm Hg. Det ble funnet at 6 slike vakuumsugere var nødvendige for å etablere det nødvendige vakuum for å redusere innholdet av kontaminerende olje i det faste materialet til omtrent 1%, eller mindre enn 1%. Flere eller færre vakuumsugere kan anvendes etter behov. Luft fra systemet slippes ut til atmosfæren. I en utførel-sesform inkluderer systemet også karbonfilter i utløpet (ikke vist) .

Oljen og eventuelt noen fine faststoffer samler seg i bunnen av anslagstanken i en separat men dermed forbundet filtrat-tank 45, vist i stiplet strek, som inneholder et utløp 46 for å samle oljen for fornyet anvendelse.

Avhengig av kilden for det materialet som skal behandles kan det være nødvendig å inkludere forfiltre i behandlings-systemet for å fjerne store faststoffer.

Apparatet beskrevet i det foregående kan behandle fra omtrent 3 til 9 tonn pr. time. Resultatene vil forbedres med mindre restolje tilbake i de behandlede faststoffer hvis systemet drives med fra omtrent 3 til 4 tonn pr. time. Apparatet beskrevet i det foregående kan oppskaleres eller nedskaleres for å tilfredsstille et høyere eller lavere kapasitetskrav.

I apparatet beskrevet i det foregående kan kapasiteten økes ved å øke størrelsen av silbåndet og tilsvarende øke antallet av vakuumpumper for å tilveiebringe omtrent det samme vakuum på fra 127 til 229 mm Hg.

I landbasert oljeboring blir vanligvis kalsiumklorid eller kaliumklorid anvendt for strukturstabilisasjon av borehullet. Det oljekontaminerte materialet fra en landbasert oljebrønn vil således også inneholde en høy konsentrasjon av kloridioner som må fjernes før det behandlede materialet kan slippes ut i miljøet. For tiden krever Alberta provinsen at kloridene reduseres til mindre enn 2500 ppm. En utførelses-form av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således et ytterligere trinn for å fjerne klorider fra det behandlede materialet.

Ifølge denne utførelsesform blir borekaks hvorfra kontami-natoljen er blitt ekstrahert bragt i kontakt med en opp-løsning på fra 0,25% til 15% på volumbasis av et overflateaktivt middel i vann. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er det overflateaktive middel dioktyl-natriumsulfosuccinat.

Det foretrukne temperaturområdet for vannet vil være fra 10°C til 100°C.

Det volum av vann som er nødvendig vil være i området fra 1 til 2 0 ganger volumet av olje ekstrahert fra de borekaks som skal behandles.

Det foretrukne volum av vann vil være 3 ganger volumet av oljen som ekstraheres fra borekaksene som skal behandles.

Kontakttiden vil være fra 1 minutt til 1 time.

Vannet ekstraheres mekanisk fra kakset ved hjelp av vakuumekstraksjon, sentrifugering, sykloner, etc.

Den foretrukne mekaniske ekstraksjon vil bli utført ved hjelp av vakuumekstraksjon.

I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, som vist i fig. 2, blir faststoffene 50, som på forhånd er behandlet for å fjerne restolje, pumpet ved hjelp av en pumpeanordning 52 inn i en blandetank 54. Inn i blandetanken pumpes separat, ved hjelp av pumpeanordningen 56, eller som en blanding, dioktylnatriumsulfosuccinat og varmt vann. Det overflateaktive middel og vann holdes i en eller flere holdetanker 58 etter behov. Det behandlede materialet blir så pumpet ved hjelp av en ytterligere pumpeanordning 60 ut på et vakuumfiltersystem 62, lignende det som er beskrevet tidligere. Slammet og kakset 64, behandlet for å fjerne både hydrokarboner og klorider, oppsamles ved slutten av vakuumbeltet. Avfallsvannet pumpes ved hjelp av en ytterligere pumpeanordning 66 til et passende vannbehandlingssystem for å fjerne kloridene fra avfallsvannet.

Eksempler

Eksempel 1: Fjerning av olje og kloridioner fra landbaserte

borekaks

Prøver ble oppnådd fra PanCanadian. Konsentrasjonen av olje i prøvene før behandling var omtrent 12,5%. Konsentrasjonen av klorid i de ubehandlede prøver var omtrent 16.900 mg/kg.

I dette eksempel er kombinasjonen av overflateaktive midler for fjerning av oljen som følger:

myristinalkohol 1 til 5% (vekt/vekt)

laurylalkohol 1 til 5% (vekt/vekt)

etoksylert laurylalkohol 10 til 30% (vekt/vekt)

oppløst i en tilstrekkelig mengde av oljen i borekakset.

Prøven, 100 ml, ble behandlet med 15 ml av kombinasjonen overflateaktivt middel/bærerolje. Etter blanding ble oljen ekstrahert ved bruk av vakuumfiltrering generelt som beskrevet i det foregående. Resultatene er vist i tabell 1. Oljekonsentrasjon ble testet i en OFI 50 ml Retort Analyser, ved bruk av standardprosedyrer. Kloridanalyse ble foretatt ved bruk av standardmetoder.

Eksempel 2: Sammenligning av forskjellige bæreroljer og

tilsetning av underløpsfinstoffer

Til en 100 ml prøve av landbaserte borekaks ble det tilsatt 15 ml av surfaktant/bæreroljen inneholdende 1% surfaktantblanding, som i eksempel 1. Blandingen ble oppvarmet til omtrent 4 0°C og oljen ble fjernet ved hjelp av vakuumekstraksjon, generelt som beskrevet i det foregående. To typer av bærerolje ble anvendt, enten en syntetisk olje, solgt under betegnelsen IPAR3 og en ikke-syntetisk olje, paraffin. Som vist i tabell 2 er begge effektive for å redusere oljekonsentrasjonen i de behandlede faststoffer til mindre enn 1%.

Som tidligere drøftet, når boreslammet anvendes, blir det først renset før fornyet anvendelse ved å føre slammet

gjennom en sikt for å fjerne finstoffer eller borekaks. Når slammet anvendes på nytt øker faststoffkonsentrasjonen. Når konsentrasjonen blir for høy til å tillate fornyet anvendelse kan slammet renses ytterligere ved sentrifugering for å fjerne ytterligere faststoffer eller finstoffer. Det faste materialet samlet ved sentrifugering er kjent på området som underflytfinstoffer. Dette eksempel viser også effektiviteten av den foreliggende prosess ved tilsetning av små mengder av underflytfinstoffene til borekaksene, før rensingen ved hjelp av den foreliggende prosess. Som det sees i tabell 2 kan 10% eller 20% av underflytfinstoffer tilsettes til systemet uten å nedsette effektiviteten av systemet.

Eksempel 3: En sammenligning av syntetisk olje og ikke-syntetisk olje i prøver fra felt til havs og fra felt på land

I dette eksempel ble det testet tre bæreroljer, IPAR3 (bærerolje nr. 1), dieselolje (bærerolje nr. 2) og en i prinsippet en til en blanding av dieselolje og IPAR3 (bærerolje nr. 3).

Testbetingelsene var som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at prøven ikke ble oppvarmet og ekstraksjonsprosedyren var bare sentrifugering. I en av testene ble prøven forkondisjonert med det overflateaktive middel i en dieselolje-bærerolje, ved bruk av forkondisjoneringstrinnet beskrevet i det foregående (2 pluss). Resultatene av disse tester er vist i det følgende i tabell 3.

Disse resultater inkluderer ikke vakuumekstråksjonstrinnet som kan følge sentrifugeringstrinnet og hvis dette trinn ble inkludert ville det ganske sikkert fjerne den resterende olje til i det vesentlige en konsentrasjon lavere enn 1%.

Eksempel 4: Testing i forsøksanlegg

Prøven for denne testing i forsøksanlegg var materiale fra en åpen lagringstank inneholdende: borekaks kontaminert med underflyt fra boreslamsentrifugering, noe vannbasert borekaks sammen med tankboreslam med faststoffer med lav spesifikk vekt så vel som naturlig kontaminasjon.

Den omtrentlige daglige tilførsel av det materialet som skal behandles er vist i det følgende i tabell 4. Inkludert i denne tabell er omtrent 20 m<3> av materiale som ble behandlet i forsøkskjøringer, før utstyret arbeidet ved full kapasitet. I dette eksempel ble materialet som skulle behandles forkondisjonert ved tilsetning av 6 liter av det overflateaktive middel og bæreroljen, inneholdende 1% surfaktantblanding, pr. tonn fast materiale. Forkondisjoneringstrinnet fant sted i pumpeanordningen, identifisert ved henvisnings-tallet 12 i figur 1. Til det faste materialet, før dette gikk inn i sentrifugen, ble det via en kjemikalietilførsel tilsatt en 1% surfaktantblanding i bæreroljen. Omtrent 6 liter surfaktantblanding ble tilsatt pr. minutt. Det faste materialet ble tilsatt i en takt på omtrent 9 tonn pr. time. Denne tilførselstakt er omtrent det dobbelte av kapasiteten av systemet konstruert for å fjerne olje til et nivå på omtrent 1% eller lavere. Under denne test var det nødvendig at restoljenivåene var under 3 vekt%. Om nødvendig forelå det en mulighet for å opprettholde restoljenivåer til mindre enn 0,5%, men av hensyn til hensiktsmessigheten og volumet av materialet som skulle behandles, ble det valgt å heve restinnholdet ved å øke mengden av behandlet materiale. Testresultatene er vist i tabell 5.

På grunn av det høye nivå av faststoffer med lav spesifikk vekt ble prøven forfiltrert for å separere slike faststoffer fra det andre materialet som ble behandlet. Prøven ble behandlet ved bruk av apparatet vist i figur 1.

Total mengde behandlet materiale var 623 m<3>. Til dette materialet ble det anvendt 17.025 liter dieselolje-bærerolje og 4.800 liter av surfaktantblandingen, som beskrevet i foregående eksempler, ble forbrukt. Totalt 208.519 liter olje ble gjenvunnet og 20 lastebillass (omtrent 623 m<3>) av behandlede faststoffer ble ført til deponi.

For å gjøre effektiviteten av testen i forsøksanlegget tilgjengelig ble systemet kjørt langsommere ved en tilførselstakt på omtrent 3 til 4 tonn pr. time, ved utvalgte tidspunkter under testen i forsøksanlegget. Under disse perioder var mengden av olje tilbake i de behandlede faststoffer omtrent 0,6% (bemerk for eksempel den første prøve på dag 21).

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for ekstraksjon av olje fra et oljekontaminert faststoffholdig materiale, karakterisert ved at den omfatter trinnene med: blanding av det oljekontaminerte faststoffholdige materiale med (i) en bærerolje, hvor nevnte bærerolje er kjennetegnet ved at den er en olje med fra C12 til C22, og med (ii) en kombinasjon av surfaktanter, hvori kombinasjonen av surfaktanter består av en blanding av myristinalkohol, laurylalkohol og etoksylert laurylalkohol, og hvori nevnte kombinasjon av surfaktanter initialt kombineres med bæreroljen i en konsentrasjon fra 1 til 5% (vekt/vekt) myristinalkohol, 1 til 5% (vekt/vekt) laurylalkohol og 10 til 30% (vekt/vekt) etoksylert laurylalkohol og har en hydrofil-lipofil balanse (HLB) som er mindre 8 og er mere oppløselig i olje enn i vann, for å tilveiebringe et faststoffholdig behandlet materiale, og underkasting av det faststoffholdige behandlede materiale for minst ett separasjonstrinn for å ekstrahere olje derfra og for å tilveiebringe et olje-uttømt faststoffholdig materiale.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvori kombinasjonen av surfaktanter tilsettes til bæreroljen i en konsentrasjon fra 0,25 til 20% (volum/volum).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, hvori 50 ml til 1000 ml av kombinasjonen av surfaktanter i bæreroljen anvendes for å behandle omtrent 1 tonn oljekontaminert materiale.

4. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori bæreroljen er en syntetisk olje, en ikke-syntetisk olje valgt fra paraffin, diesel, mineralolje og blandingskomponentolje, eller en blanding derav.

5. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori oljen separeres fra det behandlede materiale ved et separasjonsmiddel valgt fra vakuumfiltrering, fjerning av luft, sentrifugering, sykloner og en hvilken som helst kombinasjon derav.

6. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori nevnte i det minste ene separasjonstrinn inkluderer trinnet med: anvendelse av ekstraksjonskrefter på det nevnte behandlede materiale.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvori de nevnte krefter inkluderer sentrifugalkrefter.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, hvori de nevnte sentrifugalkrefter bevirker en delvis separasjon av oljen fra faststoffene inneholdt i det nevnte materiale, hvori de nevnte faststoffer behandles videre for å fjerne ytterligere olje derfra.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, hvori det nevnte ytterligere behandlingstrinn omfatter trinnet med: anvendelse av sugekrefter på det behandlede materiale ved hjelp av en vakuumekstraksjonsprosedyre.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, hvori de nevnte sentrifugalkrefter anvendes ved å føre det faststoffholdige behandlede materiale gjennom en sentrifuge (14), samle oljen som er fjernet ved hjelp av sentrifugalkreftene og føre det gjenværende faststoffholdige materiale ut fra sentrifugen (14) .

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, hvori materialet som føres ut fra sentrifugen (14) bevirkes til å passere gjennom en vakuumekstraksjonsanordning (21), for derved å fjerne, ved hjelp av sug, olje som er tilbake i det faststoffholdige materiale.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvori nevnte ekstraksjonskrefter omfatter sugekrefter som påføres ved hjelp av en vakuumekstraksjonsanordningen (21) .

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, hvori vakuum-ekstraks jonsprosedyren inkluderer trinnene med: føring av materialene over en va.kuumkasse (3 0) mens de er understøttet av et silbånd (20) på hvilket sug anvendes, samling av den ekstraherte oljen, og føring av de olje-uttømte faststoffholdige materialer ut fra vakuumkassen (30).

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, som inkluderer trinnet med: oppvarming av materialet som behandles i tilstrekkelig grad til å øke separasjonen av oljen derfra under det i det minste ene separasjonstrinn.

15. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori det oljekontaminerte faststoffholdige materiale er oppnådd fra landbasert boring og inneholder kloridioner, og hvori fremgangsmåten videre omfatter trinnet med: behandling av det olje-uttømte materiale etter de nevnte separasjonstrinn for å redusere konsentrasjonen av kloridioner i materialet.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, hvori trinnet med ytterligere behandling av det olje-uttømte materiale omfatter trinnene med: bringe nevnte materiale i kontakt med en oppløsning av dioktyl-natriumsulfosuccinat i vann og separere det ytterligere behandlede materiale fra den opp- nådde vannoppløsning av dioktyl-natriumsulfosuccinat og kloridioner.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, hvori konsentrasjonen av dioktyl-natriumsulfosuccinat i vannet er fra 0,25% til 15% (volum/volum).

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, hvori volumet av dioktyl-natriumsulfosuccinat-vannoppløsningen er fra 1 til 20 ganger volumet av olje-uttømt materiale for behandling.