[发明专利]一种页岩气油基钻屑资源化利用方法

说明书

本发明公开了一种热解海藻类生物质产油的方法，包括以下步骤：将页岩气油基钻屑烘干除水，研磨备用；将海藻类生物质风干破碎，烘干除水，研磨备用；将所得页岩气油基钻屑与所得海藻类生物质混合，绝氧升温至300‑500℃，保温热解1.5‑3h，并在热解过程中收集气态产物干燥、冷凝，得到生物质油产品。油基钻屑因其含有的有害污染物，已被列入国家危险废弃物名录，对页岩气油基钻屑作为海藻类生物质同时热解处理，在产油的同时消除了前者的环境污染性，其含油率能降至0.3wt％以下，实现了传统的工业废弃物的高效资源利用，变废为宝，提高了产品附加值。

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，具体涉及一种页岩气油基钻屑资源化利用方法。

背景技术

化石能源由于其不可再生性和严重的二氧化碳排放，在环保要求日益严峻的今天，其生产和使用收到越来越多的限制。因此，寻找能够替代化石能源的可再生资源是当务之急，而生物质能源是最有发展前景的可替代化石能源和其他化学品的资源。

海藻类生物质是目前生物质能源的一个研发热点。上世纪五六十年代的一系列实验证明，在特定的环境下，藻类能够产生大量脂质，最终在细胞内形成油滴。将这些油脂提取使用，便是低碳环保且可再生的良好生物质能源。现有技术中，海藻的生物质转化多集中于通过水热液化法制备生物柴油、油脂等(“海藻生物质能源转化研究现状”，邱庆庆，《生物技术进展》20155(3)，153-157)，也有报道将海藻与陆生生物共热制备燃油等。但是，现有技术的各类方法普遍存在反应条件苛刻且能耗高、生物质燃料产量低等弊端。

页岩气油基钻屑是在页岩气钻井过程中产生的一种由石油类、水及岩屑等组成的含油固体污染物，由于其性质变化较大、成分较为复杂，对环境具有较大的危害性，因此被国家纳入危废物名列；目前对于页岩气油基钻屑的处理多采用热解法。尽管如此，页岩气油基钻屑由于含有大量具有催化活性的物质，直接热解后抛弃或作为低端的无机填料等，属于严重的资源浪费。因此现有技术中需要一种能够在降低页岩气油基钻屑对环境危害的同时回收利用的方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种页岩气油基钻屑资源化利用方法，通过将页岩气油基钻屑和海藻类生物质同时热解，既能为后者提供有效的催化体系、又能在处理过程中消除前者的环境危害，同时还能获得生物质燃料，具有多重意义。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种页岩气油基钻屑资源化利用方法，包括以下步骤：

1)将页岩气油基钻屑烘干除水，研磨备用；将海藻类生物质风干破碎，烘干除水，研磨备用；

2)将所得页岩气油基钻屑与所得海藻类生物质混合，绝氧升温至300-500℃，保温热解1.5-3h，并在热解过程中收集气态产物干燥、冷凝，得到生物质油产品。

按上述方案，所述页岩气油基钻屑为页岩气钻井阶段注入油基泥浆后，随钻产生的含油页岩钻屑，其中SiO₂/Al₂O₃的摩尔比值为5-15。

按上述方案，步骤1中所述页岩气油基钻屑在105℃恒温烘干，直至其含水率在10-25％，随后研磨并过10目筛。

按上述方案，所述海藻类生物质为褐藻门、红藻门、绿藻门中的一种或任意混合。

按上述方案，步骤1中所述海藻类生物质在105℃恒温烘干24h以上。

按上述方案，步骤2中所述页岩气油基钻屑与海藻类生物质按照1:(10-0.1)的质量比混合。

按上述方案，步骤2中绝氧环境为惰性气体环境或者真空环境。

按上述方案，步骤2升温速率为10-20℃/min。

本发明的有益效果在于：