[发明专利]一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统及工艺

说明书

本发明提供了一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统及工艺，所述系统包括过滤除尘装置、挥发份冷凝分离装置、不凝气处理装置、油水收集分离装置、油罐及水罐；油水收集分离装置包括若干个并联设置且依次开启的油水分离器；过滤除尘装置的出口通过管路经由挥发份冷凝分离装置与不凝气处理装置的入口相连，挥发份冷凝分离装置的液体出口通过管路与若干个并联设置的油水分离器的总油水入口相连；若干个油水分离器的油出口分别通过管路与油罐相连；若干个油水分离器的水出口分别通过管路与水罐相连。本发明所提供的该系统及工艺可实现油基钻屑热脱附油水的批量收集及连续稳定作业，降低了停机检修频率和等待分离时间，避免了间歇性处理对系统的冲击。

技术领域

本发明涉及一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统及工艺，属于石油化工行业含油固体废弃物资源化处理技术领域。

背景技术

近年来，我国油田的主攻方向是规模化开发页岩气，在开采页岩气过程中使用油基泥浆钻井，钻头切屑地层中的岩石产生大量钻屑，这些钻屑通过油基泥浆的携带作用被带至地面，从而形成油基钻屑，并被列入国家危险废弃物名录(HW08)，若不经处理直接排放，将会对周边生态环境造成严重危害。目前市面上对油基钻屑处理的众多方法中，热脱附工艺以其处理周期短、除油效率高等突出优点，成为热点技术。热脱附工艺主要是在绝氧条件下，在热脱附炉中对物料加热，使物料中挥发性物质温度达到沸点，将其从物料中蒸发脱除。该处理方法去除油基钻屑中的油效果明显，处理后的残渣含油率可低至0.3％以下，同时可以回收利用钻屑中的烃类资源。

国内已有多家单位设计制造了热脱附相关设备，在部分油田推广应用。目前油基钻屑的热脱附设备研究较为集中，也已相对完善，然而热脱附工艺在挥发份的收集分离过程目前尚存在一些还需优化完善的地方。热脱附出来的挥发份组成复杂，包含热脱附油，热脱附气，水蒸气等诸多成分，同时还夹带了反应器中逸出的灰尘，无法妥善处理好挥发份的分离收集可能会导致后续管道堵塞等诸多问题。因此挥发份高效的分离收集是整个工艺流程安全，稳定，连续运行的关键环节。设计合理的挥发份收集分离单元可满足不同性质的物料热脱附产物的高效率，低能耗分离，降低检修频率，实现热脱附系统稳定运行。

目前专门研究油基钻屑挥发份回收流程和装置的专利不多，中国发明专利CN109267953A涉及一种分级回收废弃油基钻井液中泥浆与基础油的方法和装置，在该专利的挥发份回收单元的聚结器内利用滤芯对雾滴的截留作用实现气液的分离，然后利用聚结材料的憎水性不同实现油水分离。这个处理过程无法解决上游流程中产生的挥发份携带的灰尘颗粒对滤芯的堵塞，而且频繁的更换滤芯对整个工艺成本的控制不利。中国发明专利CN102794033A涉及一种油气水三相超重力分离器，其利用超重力，能耗较大，适合分离一些密度差距较小，不容易分离的油水混合物，或者是一些对设备尺寸或者分离时间要求苛刻的地方，其高昂的运维成本明显不适用于油基钻屑工业级设备油水的分离。

综上，针对目前油基钻屑油水分离装置所存在的能耗高，空间大，设备维护成本高，不好实现连续操作等问题，开发一种新型的油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统。

本发明的另一个目的还在于提供一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集工艺。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统，其中，所述油基钻屑热脱附挥发份分离收集系统包括：

过滤除尘装置、挥发份冷凝分离装置、不凝气处理装置、油水收集分离装置、油罐及水罐；所述油水收集分离装置包括若干个并联设置且依次开启的油水分离器；

所述过滤除尘装置的出口通过管路与所述挥发份冷凝分离装置的入口相连，所述挥发份冷凝分离装置的气体出口通过管路与所述不凝气处理装置的入口相连，所述挥发份冷凝分离装置的液体出口通过管路与若干个并联设置的所述油水分离器的总油水入口相连；