[发明专利]一种油田废弃物的处理方法及其装置

说明书

技术领域：

本发明涉及油田废弃物的处理和利用技术领域，更具体的说是涉及一种油田废弃物的处理方法及其装置。

背景技术：

油田废弃物通常是指钻井过程中产生的油基泥浆、页岩屑和水基泥浆等，近年来，随着国家对石油开采力度的加大，油田废弃物不断大量产生和累积，在油气勘探开发过程中，废弃物的处理不当对水资源、土壤等造成严重的污染，日前，油田废弃物的无害化处理越来越受到重视。

中国发明专利CN103923670A公开了一种油田废弃物的工业处理方法，运用蒸汽加热或导热油加热将油田废弃物预热至80-300℃，得到预处理固体产物和气体，并对预处理的固体产物进行微波热解处理，得到总石油烃含量低于3％的固体处理物和气体，并将预热处理和微波热解处理回收的油和不凝气体用于蒸汽加热或导热油加热的燃料，提高了能源利用率。

在实际的使用过程中，据申请人反映，该方法能够较好地完成油田废弃物的热解，但是其存在下述问题：油田废弃物的预热处理和微波热解阶段分别采用独立的热源提供能量，预热处理的加热装置采用蒸汽锅炉或导热油锅炉，微波热解阶段的加热装置采用微波发生器，增加了设备数量和能量消耗，生产成本高，另外，该方法预热时及微波热解处理时需要控制含氧量低于7％，经预热处理得到的预处理固体产物需在-5000～-100Pa的压力下进行微波热解，整体工艺及对应结构复杂，能量利用率低。

发明内容：

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种油田废弃物的处理方法，该方法通过过热蒸汽采用内热式的加热方式对油田废弃物进行两级热脱附处理，使用一个热源为过热蒸汽的加热提供热量，整体工艺及对应结构简化，对两级处理过程的含氧量和压力均无特殊要求，能量利用率高，清洁环保。

本发明的技术解决措施如下：

一种油田废弃物的处理方法，包括供热、一级处理、二级处理和气体处理部分，其特征在于：

(a)供热部分：通过热源对饱和蒸汽进行加热至300-600℃，使饱和蒸汽成为过热蒸汽；

(b)一级处理部分：将油田废弃物置于一级处理器内，引入供热部分的过热蒸汽采用内热式加热的方式使过热蒸汽与所述油田废弃物直接接触传热进行热脱附；一级处理器内为欠氧状态；

(c)二级处理部分：将一级处理后的油田废弃物送入二级处理器内，引入供热部分的过热蒸汽采用内热式加热的方式使过热蒸汽与所述油田废弃物直接接触传热再次进行热脱附；二级处理器内为欠氧状态；

(d)气体处理部分：收集一级处理部分和二级处理部分中产生的气相产物经三相分离塔及油水分离后，回收得到油、水和不凝气体；

(e)将二级处理后的固体产物进行冷却后排出。

其中，由于过热蒸汽清洁环保，将过热蒸汽直接通入一级处理器和二级处理器内对油田废弃物进行加热，充分利用过热蒸汽的热量，提高处理效率，具有较高的能量利用率和经济性。

作为改进，所述热源为燃烧室，该燃烧室通过设置燃烧器燃烧燃料加热。

作为改进，将气体处理部分中回收的不凝气体和油分别引入所述燃烧器内作为供热燃料进行燃烧，该不凝气体和油在燃烧器内发生氧化反应获得高温烟气为过热蒸汽加热提供热量，该过程实现燃料自给，提高能源利用率，降低能耗。

作为改进，将高温烟气引入设置在所述一级处理器和二级处理器外部的外热夹套内，采用外热式加热的方式对其内部的油田废弃物进行辅助加热，从该外热夹套的出口排出的尾气经净化后排放。

作为改进，所述一级处理器和二级处理器中产生的气相产物在引入三相分离塔之前进行除尘处理，提高净化效率。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，提供一种油田废弃物的处理装置，该装置通过配置一个设置有燃烧器的燃烧室对饱和蒸汽进行加热成过热蒸汽，可根据一级处理器和二级处理器的实际需要进行分别供热，设备及对应结构简化，运行稳定，生产成本低。

本发明解决所述技术问题的方案是：

一种油田废弃物的处理装置，包括进料斗、供热单元、一级处理器、二级处理器和气体处理单元，其特征在于：

所述供热单元包括设置有燃烧器的燃烧室和若干过热蒸汽管道，过热蒸汽管道排布于所述燃烧室内；

所述一级处理器和二级处理器均设置在外热夹套内，一级处理器的进料口与所述进料斗的出料端相连接，其出料口与二级处理器的进料口相连接，该二级处理器的出料口连接一出料装置；

所述一级处理器和二级处理器的过热蒸汽进口分别通过过热蒸汽输送管道与所述燃烧室的过热蒸汽出口相连通；