本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種油基泥漿的處理工藝。

背景技術(shù)：

隨著頁巖氣、致密氣等非常規(guī)油氣開發(fā)過程，含油污泥的使用規(guī)模逐漸增加。含油污泥具有良好的流變性能、濾失控制性能及潤滑性等優(yōu)點(diǎn)，但鉆井過程中，固控循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的含油污泥和巖屑混合物（簡(jiǎn)稱油基鉆屑）的處理成為了一個(gè)巨大的環(huán)保難題。在含油污泥循環(huán)過程中，振篩機(jī)、除砂器、除泥器、離心機(jī)等設(shè)備會(huì)不斷產(chǎn)生不同粒度的巖屑和泥漿的混合物，礦物油含量超過20%，屬于特殊危險(xiǎn)廢物，進(jìn)入自然環(huán)境中將導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤和地下水污染事故，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，直接對(duì)人類健康產(chǎn)生危害，因此，開發(fā)對(duì)廢棄含油污泥合理的處理技術(shù)成為國內(nèi)急需解決的問題。目前國內(nèi)成熟的是采用LRET技術(shù)，即對(duì)油基鉆屑進(jìn)行機(jī)械分離——加熱——回收脫附藥劑循環(huán)使用，缺點(diǎn)是設(shè)備投資較高，處理藥劑價(jià)格昂貴。設(shè)備占地面積較大，不易實(shí)現(xiàn)隨鉆處理。

近年來，某些油田公司采用微生物處理技術(shù)處理油基鉆屑，是利用微生物細(xì)菌對(duì)油基鉆屑進(jìn)行土壤可耕作式功能修復(fù)和改善，利用微生物分解油基鉆屑中的石油烴類和其他有機(jī)物，但這種方法缺點(diǎn)是處理時(shí)間長(zhǎng)，不易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化。多年來，國內(nèi)一直沒有一個(gè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行的“含油污泥”處理方法和裝置。

近年來，有油田采用熱脫附技術(shù)對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，是指在絕氧加熱條件下將巖屑中的絕大部分液相分離冷凝后回收，從而實(shí)現(xiàn)鉆屑與油分離的目的。

中國發(fā)明專利公開說明書CN104402192A公開了一種廢棄含油污泥的無害化處理方法及設(shè)備，包括將含油污泥與輔助混配劑混合后，經(jīng)過攪拌-造型-焚燒，得到蒸汽、煙氣和渣料。該發(fā)明的穩(wěn)定性差，增加焦化裝置的操作符合負(fù)荷，不能很好的提取含油污泥的油分。

中國發(fā)明專利公開說明書CN103773408A公開了一種含油污泥鉆井廢棄物中同步回收含油污泥和油基處理回收工藝。其步驟為離心分離過程、藥劑常溫深度脫附回收含油污泥過程和含油藥劑混合蒸餾-冷凝藥劑回用過程。該過程化學(xué)藥劑的使用量會(huì)促使二次處理，一定量的熱能損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，是為了解決背景技術(shù)中的問題，提供一種將含油污泥中的可用資源回收利用并達(dá)到無害化處理的含油污泥的處理工藝。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種油基泥漿的處理工藝，包括以下步驟：

a前置處理：包括分選、調(diào)質(zhì)和初步分離：

分選：將含油污泥通過異物分選系統(tǒng)進(jìn)行處置，分選出的大顆粒雜質(zhì)單獨(dú)堆放，液態(tài)含油污泥經(jīng)預(yù)熱、均質(zhì)后送入調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)，通過分選作用可保護(hù)調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)免受進(jìn)料變化的影響；

調(diào)質(zhì)：調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)在隔絕外部空氣的情況下，通過熱源對(duì)含油污泥加熱至50～180℃，通過物化方式對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，初步降低污泥的含水率減少熱解脫附成本；

初步分離：在調(diào)質(zhì)結(jié)束后的污泥送入三相分離機(jī)，實(shí)現(xiàn)油-固-水的三相分離，分離出來的油送入儲(chǔ)油罐回收；分離出來的水送入異物分選系統(tǒng)回用或送入水處理設(shè)備處理；分離出來的固相產(chǎn)物為預(yù)處理污泥；預(yù)處理后的污泥含水率在20%以下，含固率60%以上，無需再進(jìn)行深度脫水，可直接進(jìn)行深度無害化處理；分離后回收油純度在95%以上，可送入煉油廠進(jìn)行煉化回用；

b熱解脫附：將步驟a中初步分離得到的預(yù)處理污泥送入熱解脫附系統(tǒng)內(nèi)，所述熱解脫附系統(tǒng)包括互相隔開的外加熱區(qū)和內(nèi)加熱區(qū)，所述預(yù)處理污泥輸入到內(nèi)加熱區(qū)內(nèi)，同時(shí)內(nèi)加熱區(qū)內(nèi)通入來自蒸汽發(fā)生器經(jīng)過加熱后的過熱蒸汽作為內(nèi)熱源及保護(hù)介質(zhì)，外加熱區(qū)內(nèi)通入來自無煙化燃燒裝置產(chǎn)生的高溫氣體，用以對(duì)預(yù)處理污泥進(jìn)行間接加熱；預(yù)處理污泥在內(nèi)加熱區(qū)內(nèi)處理后得到最終固相產(chǎn)物和氣相產(chǎn)物，高溫氣體經(jīng)過外加熱區(qū)后成為尾氣；

通過外加熱區(qū)和內(nèi)加熱區(qū)的雙重加熱作用，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流的三重作用，使物料能夠受熱均勻并被加熱，將包裹或吸附在物料上無法通過機(jī)械分離的油份在“熱”的作用下被脫附和分離出來，完成熱解脫附過程，最終固相產(chǎn)物含油率<0.3%，含水率<1%；

C三相分離：收集步驟b中產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物，送入分離裝置采用水噴淋的方式進(jìn)行冷凝，冷凝溫度控制在40℃-60℃，得到回收液和不凝氣體；回收液進(jìn)行油、水分離得到回收油和水，分離出來的回收油送入儲(chǔ)油罐回收；分離出來的水送入分離裝置回用或送入水處理設(shè)備處理；

d可燃?xì)饫茫簩⒉襟Ec中產(chǎn)生的不凝氣體送入無煙化燃燒裝置進(jìn)行燃燒處理，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體用以熱解脫附系統(tǒng)的加熱；

e煙氣處理：將步驟b產(chǎn)生的尾氣送入煙氣處理系統(tǒng)，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，所述煙氣處理系統(tǒng)包括，活性炭噴射器、布袋除塵器和噴淋洗滌塔，脫除尾氣中酸性氣體、粉塵、二噁英、重金屬等有害成分，確保最終煙氣無害化后達(dá)標(biāo)排放。

作為優(yōu)選，所述熱解脫附系統(tǒng)的內(nèi)加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置物料導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)為無軸螺旋絞龍，用以引導(dǎo)污泥在熱解脫附系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)的同時(shí)使得污泥的內(nèi)外層互相翻滾以達(dá)到均勻受熱的目的。

作為優(yōu)選，所述熱解脫附系統(tǒng)包括一級(jí)熱解脫附爐和二級(jí)熱解脫附爐，所述一級(jí)熱解脫附爐和二級(jí)熱解脫附爐的外加熱區(qū)和內(nèi)加熱區(qū)分別相連通，設(shè)立兩級(jí)熱解脫附爐可以有效增加污泥在熱解脫附系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間，提高處理效果。

作為優(yōu)選，所述步驟a中異物分選系統(tǒng)包括，震動(dòng)篩和熱水噴射裝置以洗去砂石和碎石表面油污，分選階段中單獨(dú)堆放的大顆粒雜質(zhì)的粒徑為5mm。

作為優(yōu)選，所述步驟d中不凝氣體的燃燒溫度為1100～1200℃，所述無煙化燃燒裝置內(nèi)的燃燒物質(zhì)為不凝氣體與柴油、天然氣、回收油和生物質(zhì)燃料中的一種或幾種的混合物。

作為優(yōu)選，所述步驟c中無煙化燃燒裝置燃燒產(chǎn)生的熱量分成兩部分，一部分用于加熱蒸汽發(fā)生器（6）產(chǎn)生的過熱蒸汽，另一部分隨著高溫氣體進(jìn)入熱解脫附系統(tǒng)（4）的外加熱區(qū)（41）內(nèi)用以間接加熱。

作為優(yōu)選，所述步驟b中用以內(nèi)部直接加熱的過熱蒸汽溫度為500～800℃，用以外部間接加熱的高溫氣體溫度為600℃以上。

作為優(yōu)選，所述步驟a中用于調(diào)質(zhì)的水中含有藥劑，用以殺菌消毒。

作為優(yōu)選，所述步驟a中調(diào)質(zhì)階段，通過換熱器提供熱源，所述換熱器內(nèi)設(shè)置有載熱介質(zhì)，所述換熱器設(shè)置在熱解脫附系統(tǒng)與煙氣處理系統(tǒng)之間，通過熱解脫附系統(tǒng)產(chǎn)生的尾氣對(duì)換熱器內(nèi)的載熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。

作為上述方案的優(yōu)選，所述載熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。

作為優(yōu)選，所述步驟a中分選階段，異物分選系統(tǒng)內(nèi)也通入載熱介質(zhì)加熱，加熱溫度在45℃～90℃。

作為優(yōu)選，還包括含油污泥包裝袋處理步驟，具體步驟為：將含油污泥包裝袋直接送入包裝袋氣化爐，在600～650℃的無氧條件下加熱氣化10min～45min，得到可燃?xì)怏w和固體殘?jiān)?，將產(chǎn)生的可燃性氣體送入無煙化燃燒裝置，將固體殘?jiān)度肭爸锰幚聿襟E中分選階段的含油污泥內(nèi)，固體殘?jiān)杏头趾繕O少，其混到未經(jīng)處理的含油污泥中后能起到降低含油污泥中含油量的作用，有利于熱解脫附時(shí)油分的充分析出。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果：

① 本發(fā)明所述的一種油基泥漿的處理工藝，采用內(nèi)外加熱的熱解脫附法，熱效能高，處理效果徹底，并且在工藝中充分利用熱解氣熱值，徹底脫除油泥中無法機(jī)械分離的油及調(diào)質(zhì)劑，分解大分子有機(jī)物以無機(jī)炭形式保留，最終產(chǎn)品具有廣泛的再利用途徑。

② 本發(fā)明所述的一種油基泥漿的處理工藝，對(duì)環(huán)境友好，無有毒害氣體排放，有效控制二噁英產(chǎn)生。

③ 本發(fā)明所述的種含油污泥的處理工藝與傳統(tǒng)的油泥處理技術(shù)相比，在大大提高處理效率和效果的基礎(chǔ)上，大大減低了投資和運(yùn)營成本，同時(shí)回收了廢物中所有的可利用資源，實(shí)現(xiàn)了油氣田油基鉆屑廢物的無害化和資源化處理、處置的目標(biāo)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的示意圖；

圖2是本發(fā)明中熱解脫附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

下面結(jié)合附圖以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

根據(jù)圖1～圖2所示，一種油基泥漿的處理工藝，包括以下步驟：

a前置處理：包括分選、調(diào)質(zhì)和初步分離：

分選：將含油污泥通過異物分選系統(tǒng)1進(jìn)行處置，異物分選系統(tǒng)1包括，震動(dòng)篩和熱水噴射裝置以洗去砂石和碎石表面油污，分選出粒徑大于5mm的大顆粒雜質(zhì)單獨(dú)堆放，液態(tài)含油污泥經(jīng)預(yù)熱、均質(zhì)后送入調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)2，通過分選作用可保護(hù)調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)2免受進(jìn)料變化的影響；

調(diào)質(zhì)：在調(diào)質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)2中，通過熱源對(duì)含油污泥加熱至50～180℃，通過物化方式對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，初步降低污泥的含水率減少熱解脫附成本；

初步分離：調(diào)質(zhì)結(jié)束后的污泥送入三相分離機(jī)3，實(shí)現(xiàn)油-固-水的三相分離，分離出來的油送入儲(chǔ)油罐回收；分離出來的水送入異物分選系統(tǒng)1回用或送入水處理設(shè)備9處理；分離出來的固相產(chǎn)物為預(yù)處理污泥；

b熱解脫附：將步驟a中初步分離得到的預(yù)處理污泥送入熱解脫附系統(tǒng)4內(nèi)，熱解脫附系統(tǒng)4包括互相隔開的外加熱區(qū)41和內(nèi)加熱區(qū)42，預(yù)處理污泥輸入到內(nèi)加熱區(qū)42內(nèi)，同時(shí)內(nèi)加熱區(qū)42內(nèi)通入來自蒸汽發(fā)生器6的經(jīng)過加熱后的過熱蒸汽作為內(nèi)熱源及保護(hù)介質(zhì)，過熱蒸汽溫度為500～800℃，外加熱區(qū)41內(nèi)通入來自無煙化燃燒裝置7產(chǎn)生的高溫氣體，高溫氣體溫度為600℃以上，用以對(duì)預(yù)處理污泥進(jìn)行間接加熱；熱解脫附系統(tǒng)4的內(nèi)加熱區(qū)42內(nèi)設(shè)置物料導(dǎo)流機(jī)構(gòu)43，導(dǎo)流機(jī)構(gòu)43為無軸螺旋絞龍，用以引導(dǎo)污泥在熱解脫附系統(tǒng)4內(nèi)移動(dòng)的同時(shí)使得污泥的內(nèi)外層互相翻滾以達(dá)到均勻受熱的目的，熱解脫附系統(tǒng)4包括一級(jí)熱解脫附爐44和二級(jí)熱解脫附爐45，一級(jí)熱解脫附爐44和二級(jí)熱解脫附爐45的外加熱區(qū)41和內(nèi)加熱區(qū)42分別相連通；預(yù)處理污泥在內(nèi)加熱區(qū)42內(nèi)處理后得到最終固相產(chǎn)物和氣相產(chǎn)物，高溫氣體經(jīng)過外加熱區(qū)41后成為尾氣；

c三相分離：收集步驟b中產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物，送入分離裝置5采用水噴淋的方式進(jìn)行冷凝，冷凝溫度控制在40℃～60℃，得到回收液和不凝氣體；回收液進(jìn)行油、水分離得到回收油和水，分離出來的回收油送入儲(chǔ)油罐回收；分離出來的水送入分離裝置5回用或送入水處理設(shè)備9處理；

d可燃?xì)饫茫簩⒉襟Ec中產(chǎn)生的不凝氣體送入無煙化燃燒裝置7進(jìn)行燃燒處理，燃燒溫度為1100～1200℃，無煙化燃燒裝置7內(nèi)還通入天然氣與不凝氣體混合后共同完成燃燒；

e煙氣處理：將步驟b產(chǎn)生的尾氣送入煙氣處理系統(tǒng)8，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，煙氣處理系統(tǒng)8包括，活性炭噴射器、布袋除塵器和噴淋洗滌塔，脫除尾氣中酸性氣體、粉塵、二噁英、重金屬等有害成分，確保最終煙氣無害化后達(dá)標(biāo)排放。

通過該工藝處理油基污泥，中間產(chǎn)物的不凝氣體在無煙化燃燒裝置7燃燒后充分利用熱值，分離的油分主要為輕質(zhì)油品可回收作為燃料，實(shí)現(xiàn)資源化利用，產(chǎn)生的水部分回用到系統(tǒng)內(nèi)，其他的經(jīng)過處理后達(dá)到國家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)排放。處理后的最終固相產(chǎn)物含油率為<0.3%，含水率<1%；尾氣經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)8處理后達(dá)到GB18484標(biāo)準(zhǔn)排放。

實(shí)施例2：

與上述實(shí)施例1不同之處在于，根據(jù)圖3所示，步驟d中，無煙化燃燒裝置7燃燒產(chǎn)生的熱量分成兩部分，一部分用于加熱蒸汽發(fā)生器6產(chǎn)生的過熱蒸汽，另一部分隨著高溫氣體進(jìn)入熱解脫附系統(tǒng)4的外加熱區(qū)41內(nèi)用以間接加熱。

實(shí)施例3：

與上述實(shí)施例2不同之處在于，根據(jù)圖4所示，步驟a中調(diào)質(zhì)階段，通過換熱器10提供熱源，換熱器10內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱油，換熱器10設(shè)置在熱解脫附系統(tǒng)4與煙氣處理系統(tǒng)8之間，通過熱解脫附系統(tǒng)4產(chǎn)生的尾氣對(duì)換熱器10內(nèi)的導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，步驟a中分選階段，異物分選系統(tǒng)1內(nèi)也通入導(dǎo)熱油加熱，加熱溫度在45℃～90℃。

實(shí)施例4：

與上述實(shí)施例3不同之處在于，根據(jù)圖5所示，還包括含油污泥包裝袋處理步驟，具體步驟為：將含油污泥包裝袋直接送入包裝袋氣化爐11，在600～650℃的無氧條件下加熱炭化10min～45min，得到可燃?xì)怏w和固體殘?jiān)?，將產(chǎn)生的可燃性氣體送入無煙化燃燒裝置，將固體殘?jiān)度肭爸锰幚聿襟E中分選階段的含油污泥內(nèi)，固體殘?jiān)杏头趾繕O少，其混到未經(jīng)處理的含油污泥中后能起到降低含油污泥中含油量的作用，有利于熱解脫附時(shí)油分的充分析出。