本發(fā)明涉及油田油泥資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種以油田油泥為主要原料制備的再生膠，同時還涉及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

油田油泥或油泥，主要是指在石油勘探、開發(fā)和冶煉過程中產(chǎn)生的大量的含油固體廢物。目前，我國已將油泥列入《國家危險廢物目錄》中的含油廢物類。

油田油泥處理處置問題是世界重大科學(xué)難題，同時，《國家清潔生產(chǎn)促進法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》要求必須對油泥進行無害化處理。根據(jù)中華人民共和國國務(wù)院第369號令《排污費征收使用管理條例》(2003年7月1日起執(zhí)行)，對處置危險廢物不符合國家有關(guān)規(guī)定的，危險廢物排污費征收標(biāo)準(zhǔn)為每次每噸1000元。目前，我國油田、煉油廠油泥累計量達(dá)數(shù)千萬噸，而且還在不斷增加，數(shù)量巨大，污染嚴(yán)重。

油泥成分以殘留石油、高分子聚合物、含硫化合物和無機礦物質(zhì)為主，同時還含有一些以表面活性劑、有機聚合物為主的鉆井采油助劑和污水處理過程中加入的有機、無機絮凝劑等。油泥直接外排不但占用大量土地，而且其含有的有毒物質(zhì)會污染水體、土壤和大氣，惡化生態(tài)環(huán)境。直接用于回注和在污水處理系統(tǒng)循環(huán)時，會造成注水水質(zhì)下降和污水處理系統(tǒng)的運行條件惡化，對生產(chǎn)造成不可預(yù)計的損失，同時大量石油資源會被浪費。因此，無論是從環(huán)境保護、維護正常生產(chǎn)還是從回收能源的角度出發(fā)，都必須對油泥進行無害化、資源化處理。

申請人在研究過程中考察了再生膠的生產(chǎn)行業(yè)，廢橡膠再生過程中生產(chǎn)原料主要是廢膠粉、軟化油和活化劑等。而油泥中含有一定量的瀝青質(zhì)與高分子聚合物，這些瀝青質(zhì)在廢橡膠再生過程中是一種很好的軟化劑，同時，油泥中還含有一些聚丙烯酰胺等高分子聚合物和硫醇類化合物，它們是廢舊橡膠再生過程中不可缺少的活化劑。鑒于油泥成分特征和處理現(xiàn)狀，結(jié)合廢橡膠再生技術(shù)，采用油田油泥來制備再生膠，將是油田油泥資源化處理的有效途徑，同時還可以顯著降低再生膠的生產(chǎn)成本，對廢橡膠利用產(chǎn)業(yè)帶來有利影響，最終達(dá)到以廢治廢、變廢為寶的目的。申請人就此技術(shù)申請了專利CN 104151659“再生膠及其制備方法”，但在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，該專利技術(shù)還存在以下可以改進的地方。第一，油泥消耗量較低，再生膠生產(chǎn)中使用的原料油田污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～50％，油田污泥使用量小，導(dǎo)致油泥消耗量低，不利于該技術(shù)在油田油泥處理行業(yè)的推廣；第二，雜膠粉用量大，再生膠的生產(chǎn)成本偏高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種油田油泥制備的再生膠，通過配方的優(yōu)化設(shè)計，顯著提高了原料含油污泥的百分比含量，從而增大了油田污泥的消耗量，提高了油田油泥資源化處置效果；采用廢輪胎膠粉，且用量僅為5％～20％，用量顯著降低，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決的技術(shù)問題還在于提供一種油田油泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種油田油泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為：

含油污泥：50％～65％；

廢輪胎膠粉：5％～20％；

粘土：20％～40％；

活化劑420：0.1％～0.4％；

乙烯焦油：0.1％～0.3％；

烷基苯酚二硫化物：0.1％～0.3％；

所述含油污泥由油田油泥預(yù)處理得到。

其中一個優(yōu)選的技術(shù)方案，油田油泥制備的再生膠原料配方的質(zhì)量百分比組成為：

含油污泥：63.1％；

廢輪胎膠粉：15.1％；

粘土：21.1％；

活化劑420：0.2％；

乙烯焦油：0.3％；

烷基苯酚二硫化物：0.2％。

另一個優(yōu)選的技術(shù)方案，油田油泥制備的再生膠原料配方的質(zhì)量百分比組成為：

含油污泥：57.6％；

廢輪胎膠粉：8.5％；

粘土：33.5％；

活化劑420：0.12％；

乙烯焦油：0.17％；

烷基苯酚二硫化物：0.11％。

本發(fā)明還提供了一種油田油泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

S1：油田油泥預(yù)處理

將油田油泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油污泥；

S2：反應(yīng)制備再生膠

反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至220℃，將原料含油污泥、廢輪胎膠粉、粘土、活化劑420、乙烯焦油、烷基苯酚二硫化物按比例投入所述反應(yīng)釜中進行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于2.0MPa、220℃條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)結(jié)束；

S3：后處理

排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50℃以下，出料，得到再生膠。

再生膠的生產(chǎn)過程就是脫硫的過程。要想用再生方法使硫化橡膠再回到線型具有塑性結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，就必須通過加熱、氧化及再生劑等的作用，使硫化膠中的-C-Sx-C-交聯(lián)鍵斷裂，發(fā)生降解，導(dǎo)致硫化膠從彈性狀態(tài)變成塑性狀態(tài)，即脫硫，廢膠再生過程的關(guān)鍵在于脫硫。

本發(fā)明提供的油田油泥制備的再生膠，采用廢輪胎膠粉，其用量僅為5％～20％，用量顯著降低，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本；粘土作為填充劑使用，同時也可作為脫硫催化劑，粘土組分增加，在配方中粘土占20％～40％，可以加快反應(yīng)速度，同時提高廢膠的脫硫率；活化劑420能夠有效提高廢膠粉的硫化活性，有利于反應(yīng)的快速進行；乙烯焦油作為軟化劑使用，在再生過程中起到滲透膨潤和增加塑性的作用；烷基苯酚二硫化物為活化劑，起到加快降解，減少脫硫時間，提高再生膠品質(zhì)等作用。

采用廢輪胎膠粉代替雜膠粉，并且加入了粘土，粘土催化劑含量較多，因此可以更多的消耗油田油泥。通過大量的實驗表明，以上原料的合理復(fù)配，在生產(chǎn)再生膠時，含油污泥的用量可以提高到50％～65％，油田油泥耗用量顯著提升，從而可以提高油田油泥資源化處置效果20％以上。不但可以促進油田、煉油廠清潔生產(chǎn)，減少固廢排放(減量化)，實現(xiàn)油泥的無害化和資源化；而且可以實現(xiàn)能源和資源可持續(xù)利用，維護環(huán)境生態(tài)和諧與平衡。因此，本發(fā)明研究開發(fā)的油泥資源化處理技術(shù)具有較大的經(jīng)濟效益和重大的社會、環(huán)境效益。

含油污泥用量的提高還可以進一步提高再生膠的塑性，增強活化效果，加快交聯(lián)網(wǎng)點斷裂的速度，從而加快脫硫過程，降低了能耗，提高生產(chǎn)效率和再生膠的機械強度。含油污泥中的殘留石油含有不同沸點物質(zhì)，低沸點物質(zhì)相對較少，主要為高沸點物質(zhì)，再生反應(yīng)溫度在220℃左右，所以低沸點物質(zhì)將揮發(fā)出去，形成廢氣，高沸點油類主要由一些高分子量的復(fù)雜烴類化合物組成，包括芳香烴、環(huán)烷烴和鏈烷烴，還有一部分烯烴和少量的雜環(huán)化合物。非極性物質(zhì)在脫硫過程中可以隨機分布在橡膠大分子之間，滲透到橡膠分子中，由于受熱膨脹，使橡膠分子鏈之間以及填充劑與橡膠分子鏈之間的作用力減弱，有助于斷鏈。同時增大分子之間的距離，降低結(jié)構(gòu)化的可能。油類物質(zhì)中的極性基團將定向排列于橡膠大分子極性部位，對鏈段起到包圍隔離的作用，增大了鏈段之間的距離，增大了鏈段的流動性，提高了再生膠的塑性。油泥中的聚丙烯酰胺等高分子聚合物，它們與廢膠粉混合后，在一定的物理化學(xué)條件下，能迅速與氫過氧化物反應(yīng)，形成新的自由基和ROOH，降低結(jié)構(gòu)化的可能，同時促進助氧化反應(yīng)的進行，終止橡膠鏈自由基，阻止了橡膠鏈自由基重新結(jié)合或進攻鏈上的雙鍵，而生成復(fù)雜的、影響再生膠可塑性、粘性和流動性的結(jié)構(gòu)，從而加快了脫硫過程，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率和再生膠的機械強度及其他性能。油泥中含有一定量的含硫化合物，主要為硫醇、硫醚、硫酚類等，這些物質(zhì)本身就是橡膠再生過程中的脫硫劑作用，它們的存在可大幅度縮短脫硫時間，改善再生膠的工藝性能，減少軟化劑的用量，提高再生膠產(chǎn)品的質(zhì)量。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的油田油泥制備的再生膠，通過配方的優(yōu)化設(shè)計，顯著提高了原料含油污泥的百分比含量，從而增大了油田污泥的消耗量，可以提高油田油泥資源化處置效果20％以上；采用廢輪胎膠粉，且用量僅為5％～20％，用量顯著降低，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本；再生膠再生反應(yīng)時間較短，且脫硫程度高，提高了生產(chǎn)效率，再生膠的性能均達(dá)到國家相應(yīng)的再生膠標(biāo)準(zhǔn)。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。

實施例1

本實施例提供的油田油泥制備的再生膠，原料配方的質(zhì)量百分比組成為：

含油污泥：63.1％；

廢輪胎膠粉：15.1％；

粘土：21.1％；

活化劑420：0.2％；

乙烯焦油：0.3％；

烷基苯酚二硫化物：0.2％。

該油田油泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括步驟：

S1：油田油泥預(yù)處理

將油田油泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油污泥；

S2：反應(yīng)制備再生膠

反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至220℃，先將原料含油污泥、廢輪胎膠粉、粘土加入反應(yīng)釜中，混合均勻，然后再將活化劑420、乙烯焦油、烷基苯酚二硫化物投入反應(yīng)釜中進行混合，混合均勻后，閉合反應(yīng)釜，于2.0MPa、220℃條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)結(jié)束；

S3：后處理

排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50℃以下，出料，得到再生膠粉。

實施例2

本實施例提供的油田油泥制備的再生膠，原料配方的質(zhì)量百分比組成為：

含油污泥：57.6％；

廢輪胎膠粉：8.5％；

粘土：33.5％；

活化劑420：0.12％；

乙烯焦油：0.17％；

烷基苯酚二硫化物：0.11％。

該油田油泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括步驟：

S1：油田油泥預(yù)處理

將油田油泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油污泥；

S2：反應(yīng)制備再生膠

反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至220℃，先將原料含油污泥、廢輪胎膠粉、粘土加入反應(yīng)釜中，混合均勻，然后再將活化劑420、乙烯焦油、烷基苯酚二硫化物投入反應(yīng)釜中進行混合，混合均勻后，閉合反應(yīng)釜，于2.0MPa、220℃條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)結(jié)束；

S3：后處理

排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50℃以下，出料，得到再生膠粉。

實施例1和實施例2生產(chǎn)的再生膠粉性能數(shù)據(jù)見表1所示。

表1 GB/T13460～2008再生橡膠中標(biāo)準(zhǔn)要求及再生膠樣品性能數(shù)值

從表1中可以看出，實施例1和實施例2生產(chǎn)的再生膠粉樣品的各項性能均達(dá)到《GB/T13460～2008再生橡膠》中的E類標(biāo)準(zhǔn)的要求，對環(huán)境及人體都無害。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。