[发明专利]一种石油工业废弃物的无害化处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油工业废弃物的无害化处理方法及装置，属于石油工业废弃物处理技术领域。

背景技术

在油田勘探开发过程中，不可避免地会产生大量的含有油、水、膨润土、泥沙、石油助剂及钻屑等的混合物(以下简称石油工业废弃物)，这些石油工业废弃物中含有大量的矿物油、高分子聚合物、酚类化合物、重金属及其他有毒物质，尤其是其中的有机物，如果将其直接排放会导致土壤、地表和地下水的污染，进而可以直接或间接对植物、动物及人类健康产生危害。因此，首先必须对石油工业废弃物进行无害化处理，以使其符合国家排放标准再将其排放，否则会造成严重的环保事故。所以，开展石油工业废弃物无害化处理工作，对于保护环境，实现石油工业的清洁生产均具有十分重要的意义。为了适应环境保护法律法规的要求，减少海上油田开发过程中废弃物运输费用及陆上处理费用，国外各大石油公司纷纷研究开发油田勘探开发过程中产生的废弃物的就地处理新技术。目前已经开发出的技术有回注法(注入环形空间或安全地层)、焚烧法、热处理法(蒸馏法)、钻屑清洗技术、离心分离法、溶剂处理法及生物处理法等。

现对上述现有的石油工业废弃物处理方法进行简要介绍：

回注法，该方法利用水力压裂技术，将选择的目的层进行压裂形成多条裂缝，然后将油泥废弃物研磨成不大于300微米粒径的浆体，注入地层。该技术的缺陷是：1、该方法要消耗大量的水资源，平均一口井要消耗3-20万方水；2、成本高，因为该方法首先要打回注井，另外还要进行研磨及注入；3、该方法只是将污染源进行转移，这样可能对地下水系统产生潜在危害风险并很有可能诱发地质灾害。

微生物处理法，该方法是将筛选培养出的嗜油菌引入含油废弃油泥中，通过5-7天细菌培养与繁殖，将油降解为低分子的化学物质(如甲烷、酸、生物表面活性剂等)，以达到除油的目的。该技术的缺陷是：1、占用时间过长，一般为5-7天，长者可达20天；2、占地面积大；3、处理含油仅降解40-65％，最高也才达到85％；而对于其它高分子物质则无法降解。

微波蒸馏处理法，该方法为在微波炉中以含油废弃物中的水为吸波介质，通过加热废弃油泥，将岩屑中的油蒸馏出来；该方法的缺点，1、由于加热温度低(约200℃)，对于重质油不能完全处理，对于聚合物添加剂也没有给予无害化处理,处理后含油量仍达到2.2％；2、能源利用效率低，没有将油泥中的自身能量利用起来，造成资源浪费。

固化法，该方法为在废弃油泥中添加约20％的固化剂(主要成分是水泥灰)，搅拌充分后，放置2-8小时固化，最后就地掩埋。该方法的缺点是，1、基本没有消除有机物的存在，只是起到掩蔽作用，存在潜在伤害风险；2、随着污染物的逐渐降解，其转化为小分子气体后会逐渐释放出来，进一步污染环境，3、该方法属于增量法，不但没有减少废弃物，而且增加了废弃的量。

电磁炉干馏法，该方法为采用电磁炉加热油泥或钻屑，在高温条件下蒸馏热解出轻质组分，从而达到无害化处理的目的。电磁炉是利用电磁感应涡流加热原理来工作的，当将铁质锅具底部放置于炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热；从能量转化的角度看，电磁炉的能量转换过程是：电能-电磁能-锅具的热能；然后锅具通过将热传导给油泥或钻屑废弃物而对其进行加热，这样必然会导致加热效率降低。

目前常用的石油工业废弃物处理技术(包括上述方法)普遍存在以下问题：

1、处理费用高；如钻屑回注法、固化法使用的高效固化剂存在成本高的问题；

2、产生其他污染；如焚烧法需要焚烧设备，投资费用较高，而且焚烧时会放出有毒、有害物质，进而产生二次污染；

3、除油率低；距“零排放标准”相差甚远；

4、处理周期较长、占地面积大，不适宜于现场处理；如生物处理法等。

随着新环保法规的实施，石油工业废弃物总的发展趋势是无害化、零落地、简易化、低成本化。因此，开展低成本、简单、高效、零落地、无害化处理技术是石油工业废弃物无害化技术发展方向。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种石油工业废弃物的无害化处理装置。

本发明的目的还在于提供一种石油工业废弃物的无害化处理方法。

为达到上述目的，本发明提供一种石油工业废弃物的无害化处理方法，该方法包括以下步骤：