[發明專利]利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910905037.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110564400B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 王海峰;張新軍;張建;李清方;祝威;桂召龍
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程設計有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發明提供一種利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑及其制備方法。所述利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑主要由以下重量份數的原料制備得到：油基鉆屑熱解析殘渣20?50份；鋁礬土28?60份；FCC廢催化劑24份以下且不為0；粘結劑0?5份；熔劑1?5份。所述利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑的制備方法包括以下步驟：S1：按重量份數取油基鉆屑熱解析殘渣、鋁礬土、FCC廢催化劑、粘結劑、助熔劑，粉碎后與水混合攪拌制得混合料；S2：對S1制得的混合料進行造粒，造粒制備的顆粒干燥后燒結，冷卻得到所述壓裂支撐劑。由此，能夠實現對油基鉆屑熱解析殘渣和FCC廢催化劑的資源化利用，并解決壓裂支撐劑生產成本高、產品性能差的問題。

技術領域

本發明涉及油氣田環境保護領域，尤其涉及一種壓裂支撐劑及其制備方法。

背景技術

頁巖氣勘探開發油基鉆屑是指在頁巖氣鉆水平井過程中產生的一種含油固體污染物，目前國內外主要采用高溫熱解析方法進行處理，處理后產生70％以上的油基鉆屑熱解析殘渣。油基鉆屑熱解析殘渣的堆積量巨大，需要占用大量土地，同時，還會對周圍居民身體健康造成嚴重危害。油基鉆屑熱解析殘渣的污染性主要源于其中含有的大量重金屬元素以及殘余的石油類污染物，經過雨水淋溶或擴散后這些污染物會嚴重污染周圍的土地和水源。長期的堆存不僅對環境會造成一定的污染，而且還浪費了有限的自然資源。

流化床催化裂化(Fluid catalytic cracking，簡稱FCC)是現代石油煉制工藝的重要組成部分。FCC過程是在熱和催化劑的作用下，使重質油原料發生裂解反應，轉化為裂化氣、汽油和柴油的過程，是主要的重油輕質化方法。FCC裝置在運行過程中，由于高溫及石油原料中重金屬元素的毒害作用，導致催化劑活性降低、反應選擇性變差，而不能滿足催化裂化反應需求。若只靠自然跑損和補充新劑，無法維持催化劑的活性和選擇性，因此需要定期卸出一部分無活性的催化劑，以保證裝置內催化劑的活性和選擇性水平，這種卸出的無催化活性的催化劑即為FCC廢催化劑，是一種固體廢棄物。由于FCC廢催化劑中含有一定量的Ni、V、Co等有毒重金屬，在堆放過程中，這些重金屬容易被雨水浸出而進入土壤、大氣和水資源，對人類生存環境構成嚴重威脅。

目前生產壓裂支撐劑的方法有很多種，目前石油壓裂支撐劑主要向低密度，高抗破碎率發展，但現有技術生產壓裂支撐劑存在以下問題：(1)體積密度、視密度高，體積密度普遍在1.5g/cm³以上；(2)抗破碎率強度低，國內部分實驗室能將體密控制在1.35～1.45g/cm³之間，但破碎率高，無法滿足耐壓強度要求；(3)目前陶粒生產原料主要為鋁礬土，價格昂貴。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑及其制備方法，其能夠實現對油基鉆屑熱解析殘渣和FCC廢催化劑的資源化利用，并解決壓裂支撐劑生產成本高、產品性能差的問題。

為了達到上述目的，在本發明的一方面，本發明提供了一種利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑，主要由以下重量份數的原料制備得到：

在本發明的另一方面，本發明提供了一種制備如上所述的利用油基鉆屑熱解析殘渣燒結的壓裂支撐劑的制備方法，包括以下步驟：S1，按重量份數取油基鉆屑熱解析殘渣、鋁礬土、FCC廢催化劑、粘結劑、助熔劑，粉碎后與水混合攪拌制得混合料；S2，對S1制得的混合料進行造粒，造粒制備的顆粒干燥后燒結，冷卻得到所述壓裂支撐劑。

本發明至少包括如下有益效果：