[發明專利]基于溶劑萃取的柴油基鉆屑處理方法

有效

• 申請號: 201610396974.5
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN105969418B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 賈振福;劉頌;邱康潔;劉武
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: C10G1/04
• 分類號: C10G1/04
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙)50216
• 代理人: 龍玉洪

技術領域

本發明涉及了一種基于溶劑萃取的柴油基鉆屑處理方法，尤其針對頁巖氣柴油基鉆井液鉆屑處理，屬于油氣田增產技術領域。

背景技術

我國頁巖油(氣)井時的勘探開發還處于初期階段，鉆頁巖油(氣)井時普遍采用油基泥漿技術。油基泥漿具有抗高溫、抗鹽鈣侵蝕，有利于井壁穩定、潤滑性好、對油氣層損害小的特點，使得在開采過程中將大規模使用。

然而，在油氣資源勘探、開發鉆井過程中使用柴油基鉆井液會產生柴油基鉆井液鉆屑(簡稱柴油基鉆屑)的堆積。柴油基鉆屑因其含有石油烴類、重金屬和有機物等污染物，已被列入國家危險廢棄物，若不經處理就直接排放，將會對周邊生態環境造成危害。鉆采產生的柴油基鉆屑其浸出液也有較高毒性，且不同種類的化學處理劑使鉆屑中各類污染物與無機固體之間的橋聯結構穩固，其成分結構更加復雜化，客觀上增加了工藝處理難度和處理成本。柴油基鉆屑直接排放或簡單的填埋處理，會對土壤和地下水形成嚴重污染，鉆屑中還有可能含有大量的病原菌、寄生蟲，銅、鋅、鉛、鉻、汞等重金屬，進而嚴重影響人類健康和生態環境。并且大部分油基鉆屑中仍有較高的含油率，對其進行直接丟棄還會造成對資源的浪費。發達國家從20世紀80年代就開展了對含油固廢物處理的系統研究，至90年代已形成了較為完善的相關環保保法規。

我國頁巖油(氣)井時的勘探開發還處于初期階段，針對柴油基鉆屑所產生的污染處理技術也還不夠成熟。目前國內外普遍采用的物化處理方法主要有焚燒法、井下回注法、固化法、溶劑萃取法、熱處理法、熱洗滌法、離心分離法等。

溶劑萃取法被廣泛應用于回收污油，其特點是能回收大部分石油類物質，溶劑可循環使用。目前溶劑萃取法的關鍵在于開發性價比合理的萃取劑。利用萃取劑與鉆屑中所含油分之間溶解性較大的原理，將油分溶解并使其與鉆屑中其他的組分分離。萃取劑必須能夠溶解含柴油基鉆屑中的原油；而萃取劑的回收卻又基于萃取劑與油分之間在性質上的差別，沸程要與含油污泥中的油分的沸程無重疊或盡量少重疊，以利于萃取劑通過蒸餾回收。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對柴油基鉆屑的污染和資源浪費問題的問題，提供一種可以回收柴油基鉆屑中的原油，降低柴油基鉆屑污染的處理工藝以及所采用的萃取劑的配方。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于溶劑萃取的柴油基鉆屑處理方法，按照以下步驟進行：

(1)預處理：稱取一定量的柴油基鉆屑，在放入烘箱中，設置溫度為105℃，干燥至恒重；

(2)萃取：先按重量份計的以下組分：正己烷25～35份、丙酮25～35份、甲基乙基酮25～35份、乙酸乙酯10份、乙醇10份組成試劑原料包，然后稱取一定量的干燥后的柴油基鉆屑放入燒杯中，按照劑泥比(體積單位ml：質量單位g)3:1的量，在燒杯中依次加入正己烷、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙醇攪拌20min,攪拌器轉速為500r/min,水浴鍋溫度設置為45℃，攪拌時間為20min；

(3)水洗：將步驟2萃取后的萃取液倒出，用水洗滌2次，每次洗滌時間為10分鐘；

(4)三級錯流萃取：將步驟3所得的萃取相倒出后，按照上述配比配制新鮮溶劑倒入燒杯中繼續萃取，重復上述操作2次。

(5)回收萃取劑：將倒出的萃取液集中，采用減壓蒸餾的方式，設置溫度為80℃，直至不再有萃取劑被蒸出為止。

進一步地，水洗所用的水為電氣浮-凝聚處理過的水。

柴油基鉆屑溶劑萃取是利用萃取劑與柴油基鉆屑中所含油分之間溶解性較大的原理，將油分溶解并使其與柴油基鉆屑中其他的組分分離。萃取劑必須能夠溶解柴油基鉆屑中的原油，因而萃取劑分子組成的設計應綜合考慮其溶解性與回收的需求，即“相似相容”原理的恰當運用。而萃取劑的回收卻又基于萃取劑與油分之間在性質上的差別，沸程要與柴油基鉆屑中的油分的沸程無重疊或盡量少重疊，以利于萃取劑通過蒸餾回收。油分被溶劑從柴油基鉆屑中萃取出來后，通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環使用，回收油則用于回煉。

根據上述原理選擇合適的溶劑配制而成的萃取劑，按照劑泥比(體積：質量)3:1，萃取溫度45℃，攪拌速度500r/min,萃取時間20min,以及水洗—三級錯流萃取技術，它對柴油基鉆屑中原油的回收率可達99.7％左右，萃取完成后對萃取劑的回收率可達到98.5％左右。配制的萃取劑具有除油效率高，回收效率高，工藝簡單，清潔無污染且節約成本。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：所配制的萃取劑具有除油效率高，回收效率高，工藝簡單，清潔無污染且節約成本的優點，對油氣田增產意義重大。