[发明专利]油基钻屑与生物质共热解回收含油组分的方法

说明书

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种油基钻屑与生物质材料共热解回收含油组分的方法。所述方法包括以下步骤：S01、生物质原料风干、研磨后，得到生物质颗粒，备用；S02、将油基钻屑与步骤S01得到的生物质颗粒混合，绝氧加热至设定温度并维持一段时间，使生物质及油基钻屑中的含油混合组分通过共热解形成气相含烃混合物；S03、将步骤S02得到的气相含烃混合物冷却，收集冷凝液；S04、将步骤S03得到的冷凝液进行油水分离，得到含油组分。本发明不仅实现了含油钻屑的二次资源利用，还能促进生物质热解产油提高热解油产量，具有十分明显的环境经济效益。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种油基钻屑与生物质材料共热解回收含油组分的方法。

背景技术

页岩气开采作业中产生的油基钻屑含有大量原油、矿物油、柴油、重金属及其他有害物质，属国家危险废物，如不采取合理的处理措施使其达标排放，便会对环境造成严重危害。

现有技术中，对于油基钻屑处理方法包括溶剂萃取法、化学破乳法、固化处理法、MTC技术、生物处理技术、回注地层法及热解吸技术等(甄广峰.废弃油基钻井液无害化处理[D]。黑龙江：东北石油大学，2015)。但是，溶剂萃取法存在有机溶剂挥发性大，毒性大，成本高等缺点；化学破乳法的药剂普适性较差；固化处理法及MTC技术虽然能回收材料资源用作建筑或道路基础材料，但无法回收油类回用于钻井作业；生物处理技术具有环境友好特征，但处理周期长，效率较低；回注地层法处理成本高，对油层和地下水均存在潜在危害，其发展具有局限性；热解吸技术相对而言是更为高效和清洁的含油钻屑处理方法，热解后回收的基油可重新用于配浆，但反应体系的温度较高，能耗大，回收率低，是限制其广泛应用和发展的因素之一。

现有技术中并未提供技能够保证热解率、又可以实现降低能耗和资源回收的处理技术。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种油基钻屑与生物质材料共热解回收含油组分的方法，不仅能降低传统热解工艺中的热解温度，还能提升热解油产率及品质以回用于页岩气开采钻井作业，实现节约能源和资源回收利用的双重目的。

具体而言，所述油基钻屑与生物质材料共热解回收含油组分的方法包括以下步骤：

S01、生物质原料风干、研磨后，得到生物质颗粒，备用；

S02、将油基钻屑与步骤S01得到的生物质颗粒混合，绝氧加热至设定温度并维持一段时间，使生物质及油基钻屑中的含油混合组分通过共热解形成气相含烃混合物；

S03、将步骤S02得到的气相含烃混合物冷却，收集冷凝液；

S04、将步骤S03得到的冷凝液进行油水分离，得到含油组分。

本发明所述方法中，通过对油基钻屑和生物质混合物进行绝氧加热，使附着在油基钻屑中的含油组分以及生物质内热解出的油分呈气相混合析出，从而便于冷凝回收；冷凝液经油水分离，所得含有组分满足油基钻井液要求，可回用于钻井作业；热解后的油基钻屑与生物质干渣混合物的含油率低于1‰，满足《GB 15618-2008土壤环境质量标准》排放要求(工业用地要求石油烃总量≤5000mg/kg)，亦可作为二次资源用于建筑材料等制备工艺。

具体而言，所述生物质选自木材、草类、农业秸秆、藻类、市政污泥中的一种或两种以上的组合。作为优选，所述生物质在共热解前，在90～105℃下烘干24h以上，以去除水分。进一步地，所述生物质颗粒具有10目以下的粒径。

所述油基钻屑共热解前优选需进行预处理，具体为在95～105℃烘干24小时以上，去除水分及消除粘性。

作为优选，步骤S02中，所述油基钻屑与生物质颗粒按照100:1～1:100的重量比混合；所述绝氧加热的升温速率为5～20℃/min，所述设定温度优选为250～350℃，并进一步优选在升温至设定温度后维持30min～3h。