[发明专利]用于废弃油基泥浆无害化处理的装置及工艺

说明书

本发明涉及废弃油基泥浆处理，具体涉及一种用于废弃油基泥浆无害化处理的装置及工艺。所述装置包括依次通过管道连接的进料研磨装置、均质罐、砂浆泵、细研磨装置、泥浆中间储罐、高压泥浆泵、压力调控系统、换热器、辅助加热器、水热解氧化反应器、离心机、储水罐和水泵；所述水热解氧化反应器包括水热解段和水氧化段；所述水热解段和水氧化段分别包括至少一个管式反应器；所述水氧化段的起始端设有氧化剂入口；所述氧化剂入口通过管道连接氧化剂制造装置。采用该装置处理废弃油基泥浆，能耗低，无需化学药剂，不会产生气体泄漏，可连续处理，并且无二次污染。

技术领域

本发明涉及油气钻探开采过程中产生的废弃油基泥浆的无害化处理技术领域，具体涉及一种用于废弃油基泥浆无害化处理的装置及工艺。

背景技术

目前在油气钻探开发过程中，对深井、超深井、水平井及页岩气的开采过程中油基泥浆被广泛应用。油基泥浆中含有大量的矿物油类的基油，包括柴油、白油或其它合成矿物油等。钻井过程中随着泥浆循环，产生大量的废弃油基泥浆及含油钻屑，单井产量约为400m³-800m³。废弃油基泥浆是钻井液、岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有大量的化学处理剂、污油及岩屑等，石油类、盐类、重金属等主要污染物，其中有机物来源于调制钻井液的基础油和各类有机添加剂，主要成分为烷烃、多环芳烃、苯系物和烯烃。

2016年，我国颁布了新的《危险废物名录》，其中在“HW08废矿物油与含矿物油废物”中，明确规定“以矿物油为连续相配置钻井泥浆用于石油开采产生的废弃钻井泥浆”(071-002-08)，“以矿物油为连续相配置钻井泥浆用于天然气开采所产生的废弃钻井泥浆”(072-001-08)为危险废物，须按照危险废物管理办法，进行收集、储存、包装、运输、处置。

目前废油基钻井液主要的处理方法有：热解法、焚烧法、常规萃取法、超临界CO₂萃取法、化学热洗-机械脱水法、微生物法等。其中，热解法操作温度高、消耗热量大、能耗高、设备投资大。焚烧法由于温度高无法回收昂贵的油基和主乳、辅乳等泥浆添加剂，造成大量的资源浪费，同时燃烧排放的烟气中含有含硫化物、重金属和二噁英，二次污染严重。四川、重庆等地环保部门明确规定不允许采用焚烧法处理废弃油基泥浆。萃取法具有萃取剂价格高，需增加萃取剂回收设备，设备投资大，工艺过程控制复杂等缺点。超临界CO₂萃取法目前只能间歇式作业且处于实验室研发阶段、热解过程中的高温会使重质烃类发生缩合结焦，油损失大，同时温度过高容易破坏钻井液中化学添加剂的性能，使其不能再循环利用。生物法由于油基泥浆中含有多环芳烃等难以生物降解的有机物，致使生物降解的难度和环境风险大，且耗时长。

因此，针对油气钻探开采过程中产生的废弃油基泥浆，急需开发技术合理、不产生二次污染、经济有效的方法进行无害化处理，使其达到日益严格的环保要求。

发明内容

本发明提供一种基于水热氧化技术的连续式的废弃油基泥浆无害化处理装置，解决目前既有处理方法易产生二次污染(如焚烧法)、耗能大(热解法，易发生气体泄漏)、周期长(微生物法)、无法连续生产(超临界CO₂萃取)、大量使用化学药剂(化学热洗法)等问题。

一方面，本发明提供一种废弃油基泥浆无害化处理装置，其特征在于：包括依次通过管道连接的进料研磨装置1、均质罐2、砂浆泵3、细研磨装置4、泥浆中间储罐5、高压泥浆泵6、压力调控系统7、换热器8、辅助加热器9、水热解氧化反应器10、离心机11、储水罐12和水泵13；所述水热解氧化反应器10的出料口连接所述换热器8的热料入口，所述换热器8的热料出口连接所述离心机11的进料口；所述水泵13的出水口连接所述均质罐2的进水口；所述水热解氧化反应器10包括水热解段和水氧化段；所述水热解段包括至少一个管式反应器，所述水氧化段包括至少一个管式反应器；所述水氧化段的起始端设有氧化剂入口14；还包括氧化剂制造装置15；所述氧化剂入口14通过管道连接所述氧化剂制造装置15。