[發明專利]一種頁巖氣油基鉆屑資源化利用方法

有效

• 申請號: 201810476966.0
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108587669B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 夏世斌;章詩辭;王靜;鄧墨揚
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮;劉洋<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開了一種熱解海藻類生物質產油的方法，包括以下步驟：將頁巖氣油基鉆屑烘干除水，研磨備用；將海藻類生物質風干破碎，烘干除水，研磨備用；將所得頁巖氣油基鉆屑與所得海藻類生物質混合，絕氧升溫至300?500℃，保溫熱解1.5?3h，并在熱解過程中收集氣態產物干燥、冷凝，得到生物質油產品。油基鉆屑因其含有的有害污染物，已被列入國家危險廢棄物名錄，對頁巖氣油基鉆屑作為海藻類生物質同時熱解處理，在產油的同時消除了前者的環境污染性，其含油率能降至0.3wt％以下，實現了傳統的工業廢棄物的高效資源利用，變廢為寶，提高了產品附加值。

技術領域

本發明屬于資源與環境技術領域，具體涉及一種頁巖氣油基鉆屑資源化利用方法。

背景技術

化石能源由于其不可再生性和嚴重的二氧化碳排放，在環保要求日益嚴峻的今天，其生產和使用收到越來越多的限制。因此，尋找能夠替代化石能源的可再生資源是當務之急，而生物質能源是最有發展前景的可替代化石能源和其他化學品的資源。

海藻類生物質是目前生物質能源的一個研發熱點。上世紀五六十年代的一系列實驗證明，在特定的環境下，藻類能夠產生大量脂質，最終在細胞內形成油滴。將這些油脂提取使用，便是低碳環保且可再生的良好生物質能源。現有技術中，海藻的生物質轉化多集中于通過水熱液化法制備生物柴油、油脂等(“海藻生物質能源轉化研究現狀”，邱慶慶，《生物技術進展》20155(3)，153-157)，也有報道將海藻與陸生生物共熱制備燃油等。但是，現有技術的各類方法普遍存在反應條件苛刻且能耗高、生物質燃料產量低等弊端。

頁巖氣油基鉆屑是在頁巖氣鉆井過程中產生的一種由石油類、水及巖屑等組成的含油固體污染物，由于其性質變化較大、成分較為復雜，對環境具有較大的危害性，因此被國家納入危廢物名列；目前對于頁巖氣油基鉆屑的處理多采用熱解法。盡管如此，頁巖氣油基鉆屑由于含有大量具有催化活性的物質，直接熱解后拋棄或作為低端的無機填料等，屬于嚴重的資源浪費。因此現有技術中需要一種能夠在降低頁巖氣油基鉆屑對環境危害的同時回收利用的方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種頁巖氣油基鉆屑資源化利用方法，通過將頁巖氣油基鉆屑和海藻類生物質同時熱解，既能為后者提供有效的催化體系、又能在處理過程中消除前者的環境危害，同時還能獲得生物質燃料，具有多重意義。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

一種頁巖氣油基鉆屑資源化利用方法，包括以下步驟：

1)將頁巖氣油基鉆屑烘干除水，研磨備用；將海藻類生物質風干破碎，烘干除水，研磨備用；

2)將所得頁巖氣油基鉆屑與所得海藻類生物質混合，絕氧升溫至300-500℃，保溫熱解1.5-3h，并在熱解過程中收集氣態產物干燥、冷凝，得到生物質油產品。

按上述方案，所述頁巖氣油基鉆屑為頁巖氣鉆井階段注入油基泥漿后，隨鉆產生的含油頁巖鉆屑，其中SiO₂/Al₂O₃的摩爾比值為5-15。

按上述方案，步驟1中所述頁巖氣油基鉆屑在105℃恒溫烘干，直至其含水率在10-25％，隨后研磨并過10目篩。

按上述方案，所述海藻類生物質為褐藻門、紅藻門、綠藻門中的一種或任意混合。

按上述方案，步驟1中所述海藻類生物質在105℃恒溫烘干24h以上。

按上述方案，步驟2中所述頁巖氣油基鉆屑與海藻類生物質按照1:(10-0.1)的質量比混合。

按上述方案，步驟2中絕氧環境為惰性氣體環境或者真空環境。

按上述方案，步驟2升溫速率為10-20℃/min。

本發明的有益效果在于：