含油污泥热解工艺优化及资源化利用

针对含油污泥危害性大、难处理的环保难题,以实现含油污泥资源化利用为目标,开展了含油污泥热解实验研究,优化了热解工艺,并对热解产物进行了分析。在催化剂加量1.2％、热解温度为420℃、停留时间3.0 h、加热速率12℃/min、N2流速为90 mL/min条件下对含油污泥进行热解,结果表明：热解油回收率 可达72.35％;热解回收油品质有较大的改善,产生的不凝气体组分可用于燃烧供热,热解残渣热值较高,可制成燃料重复利用,实现了含油污泥的资源化利用。     

页岩气油基钻屑真空热解工艺优化试验

涪陵页岩气田油基钻屑热解技术具有油回收率高、稳定可靠、安全环保的优点，针对其存在能耗高、易结焦、回收油品质量低等工程实际问题，在充分调研现场热馏炉式连续回收处理设备的基础上，自制了热 解模拟试验装置。通过研究单因素对热解效果的影响，优选了油基钻屑热解参数，试验表明：热解终温、停留时间、升温速率、真空度对油基钻屑热解效果均有影响，其中热解温度是影响油基钻屑热解效果的主要因素；其次 正交试验筛选出了油基钻屑热解最佳运行条件，当热解温度为400℃，停留时间为50min，升温速率为30℃/min， 真空度为0.1MPa，试验未发现结焦现象，处理后的油基钻屑残渣含油率为0.29％，满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》农用地标准（含油率小于0.30％）；热解矿物油测试分析表明热解前后矿物油的组分分布 基本一致，以烷烃类（60％以上）和芳烃类（约占10％）为主，属典型油基钻屑中总石油烃类分布，热解试验并未 破坏基础油组分，回收矿物油的品质较高。     

转速对油基钻屑热解炉温度场影响的数值模拟

页岩气开采所产生的油基钻屑在采用热解法的处理过程中,为探究油基钻屑在回转窑内的温度场分布情况,采用Fluent软件对回转窑进行建模并对油基钻屑在窑内热解过程进行数值模拟。结果表明:当回转速度为0.02rad/s时,内部温度场较为均匀且物料温度较高,适宜油基钻屑的热解,转速过低或过高均会影响物料的均匀混合与升温速率;物料刚进入窑体内部时,温度有一个急剧攀升至660K的过程,其后温度变化较为平缓。结合模拟结果,选用适中的回转速度可提高油基钻屑热解温度,从而提高热解效果。     

热脱附技术处理油基钻屑实验研究

页岩气非常规油气开发中产生油基钻屑,属于《国家危险废物名录》(2016)中的HW08类危险废物,是影响非常规油气开发的环保难题。油基钻屑中含有大量的矿物油,通过热脱附技术能够实现油基钻屑的安全处理,既能保证处理后残渣满足环保要求,又能回收矿物油。利用室内实验装置进行了加热温度和停留时间对油基钻屑的热脱附过程影响的实验研究,并分析了处理后固相残渣和回收油的基本属性。结果表明采用热脱附技术对于油基钻屑具有良好的处理效果,经检测,处理后残渣的含油率低于1%,回收油可以重新用于配置油基泥浆,性能满足使用要求,实现了回收油的资源化再利用。     

非常规油气开发含油钻屑危险特性分析

文章对含油钻屑处理后的固体进行了危险特性的分析,比对了三种含油钻屑处理后固体的易燃性、腐蚀性和毒性,经分析,其危险特性满足相关国家标准的要求。热解处理后的含油钻屑尚未列入2016版《国家危险废物名录》的豁免名单中,此次通过分析处理后含油钻屑处理后固体的危险特性,为处理后含油钻屑的从危险废物名录中豁免提供相关数据支持。从而推进油田含油钻屑的最终无害化处置工作的进一步开展。     

油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害，并最大限度地回收资源，提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究，选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度，其次为停留时间，升温速率影响最小，350℃处理温度下，即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下，满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》；油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果，原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好；低温热脱附回收油品质 好，和原料总石油烃分布基本一致。     

含油钻屑处理技术现状及发展趋势

针对微生物处理、热脱附、热清洗、焚烧和萃取等含油钻屑处理技术存在普适性差、资源浪费、技术不成熟或投资较高等问题,探究更为高效、性价比高的含油钻屑处理技术。分析了国内外含油钻屑处理的法律法规,对目前国内外常用的含油钻屑常规处理技术、资源化利用技术,及其应用现状进行了综述,通过对各类技术的对比分析,提出含油钻屑处理技术高效低成本、"高价值"基础油回收与固相残渣的资源化利用、工厂化和随钻化处理的双极发展趋势,对油基钻井液中的基础油、水进行回收利用,处理后的固相可以转化为可利用的资源。     

含油污泥热解的影响因素初探＊

以含油污泥"无害化"为目的,考察了温度、升温速率及含水率对热解反应效果的影响。实验结果表明:温度越高,热解剩余残渣率和残渣含油率越低,热解产气率越高;含油污泥中有机质发生热解反应的主要温度为350～500℃和575～625℃,若热解残渣含油率控制在3.0‰以下,热解温度选择600℃较为适宜;升温速率对热解产气率、剩余残渣率和残渣含油率基本无影响,但升温速率越快,热解反应的产气量曲线峰越向前迁移,热解反应的时间缩短;含油污泥含水率越低,则热解产气率及残渣率越高,但含水率对残渣含油率和热解反应时间无影响。     

热解含油污泥制备吸附材料浅析

介绍了含油污泥热解技术及热解实验方法,提出热解产生的残渣进行适当处理可成为具有吸附性的材料。进行了含油污泥热解正交实验,得出影响最大的因素分别是热解温度、热解时间、升温速率,并得出最佳的热解温度、热解时间、升温速率等。分析了含油污泥热解的机理,探讨了热解含油污泥制备吸附材料的活化改性,并在此基础上对所制备吸附材料的脱硫性和除油性进行了研究。     

锤磨热解析技术处理含油钻屑后的危险特性分析

文章介绍了一种热解析技术处理含油钻屑的过程，通过对处理后的含油钻屑进行危险特性的分析，结果表明经锤磨热解析处理技术处理后的含油钻屑样品不具有易燃性、反应性、腐蚀性，对其中重金属和有 机物等毒性指标的检测数据均不超过GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》及GB 5085.6— 2007《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》的要求。对锤磨热解析处理后含油钻屑危险特性的分析，可为该类固废的环境风险管控及资源化回收利用提供依据。     

页岩气勘探开发钻井固废特性鉴别研究

为实现清水钻屑、水基钻屑和油基钻屑3类钻井固废的资源化处理处置,对现有页岩气勘探开发产生的3类钻井固废的成分进行固废特性的鉴别。分析了固废的来源与产生方式,根据GB 5085.1～6—2007从氧化性、摩擦感度、遇水放气、腐蚀性对危险废物特性进行鉴别,从浸出毒性、毒性物质含量、急毒性物质初筛、生物毒性评价方面对危险废物进行毒性鉴别,根据GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》对其进行一般工业固废的鉴别。结果表明:3类钻井固废不具有GB 5085—2007《危险废物鉴别标准》所规定的易燃性、反应性等危险固废特性指标;3类钻井固废生物毒性远低于危险固废所规定的最低值,水基钻屑和油基钻屑热解灰渣的生物毒性评价结果均为无毒;除pH值高于9.0之外,3类固废的浸出液其他指标均低于GB 18599—2001中第Ⅱ类一般工业固废标准要求。     

超临界水氧化法处理乙醇废水溶液工艺研究

利用自制的间歇式超临界水氧化(SCWO)装置对乙醇废水进行实验研究。实验表明:超临界水在低压下对乙醇废水的氧化效果影响很大,高压下影响逐渐变小;随着温度的升高及停留时间的增加,乙醇废水的去除率随之提高;乙醇废水的最终产物为二氧化碳。实验的最佳工艺条件为:压力30MPa、温度600℃及停留时间30s。     

CO变换反应与煤热解耦合反应特性研究

本文在上层为变换催化剂B113下层为新疆伊犁南台子煤粒的固定床反应器中,研究CO变换反应与煤热解的耦合作用。考察了CO变换反应水气比、煤热解温度对耦合反应的影响,研究了耦合热解所得各项产物的特性。结果表明,水气比为1.0、热解反应温度为650℃时耦合热解获得最高的焦油产量,焦油产率为16.36%,比氮气气氛下的焦油产率增加了6.66个百分点,比氢气气氛下增加了4.49个百分点;耦合热解可以得到更低硫的半焦,在终态温度为750℃时耦合热解脱硫率为92.28%;热解气体产物中氢气、甲烷、C2-C4烃类气体含量增加;焦油的羟基数量减少,脂肪烃和芳香烃增多。     

采用缓和湿式氧化工艺处理乙烯废碱液和炼油废碱渣

介绍了缓和湿式氧化法处理乙烯废碱液和炼油废碱渣的工艺原理和流程。由试验结果可以看出,利用此工艺处理乙烯废碱液和炼油废碱渣时,反应温度、停留时间不同,S2-去除率和反应产物也不同。在反应温度为120 ℃时,S2-的氧化产物以S2O32-的形式存在;当反应温度升高到150 ℃后,S2-的氧化产物以S2O32-和SO42-的形式并存;在反应温度达到180 ℃后,生成的S2O32-基本上完全转化为SO42-离子。在适宜的工艺条件(反应温度120 ℃,停留时间不低于40 min)下,混合废碱液或乙烯废碱液中S2-的排放浓度可降至2 mg/L以下。     

热脱附处理页岩气油基钻屑的研究与应用

介绍了油基钻屑的来源、组成、危害、处理方法以及热脱附技术研究进展与应用。综述了热脱附原理与工艺,并重点分析了钻屑性质、处理温度、停留时间、载气流速或压差、添加剂对油基钻屑处理效果的影响。讨论了当前热脱附处理油基钻屑存在处理过程能耗高、废气二次污染、废热回收利用率低等问题,提出针对油基钻屑性质选取合适的改性添加剂、提高传质传热效率、探究协同效应机理等油基钻屑高效节能处理的改进方向。     

油气田钻井含油固废热馏处理技术及应用

针对危险废物废油基钻井液及钻屑等含油固废需采用合适方法进行无害化处理的问题,通过对微波技术、除油剂化学热洗技术、LRET技术、生物降解技术、热馏技术等现有工艺技术的比较,重点分析了含油固废热馏处理技术的优势,及该技术在西南和西北工区的应用情况,含油固废处理量和相关处理指标达到要求。     

油田含油污泥与芦苇共热解实验研究

以北方某油田湿地芦苇与油田某污水处理厂剩余污泥为对象,利用同步热分析仪及静态热解炉研究油田含油污泥及含油污泥-芦苇混合物的热解特性,将静态热解过程数据与同步热分析TG(热重分析)、DTG(微分热重分析)、DSC(差示扫描量热分析)曲线结合,计算了终止温度、产物量等。结果表明:不同含油污泥样品其产物生成率差别不大,热解TG、DTG和DSC曲线有较大差别,添加一定比例的芦苇可以使含油污泥热解过程变得匀速缓和,5%(质量比)的芦苇添加量可以使热解残渣恒重温度降低约25℃。混掺芦苇的样品残渣呈分散颗粒状,无聚结现象,对热解结焦将产生一定抑制作用。     

含油钻屑热解析处理技术研究进展

针对非常规油气开发过程中使用油基钻井液钻井产生大量含油钻屑而存在潜在环境污染及基础油资源浪费的问题,探讨热解析技术处理含油钻屑的研究现状和进展。文章对含油钻屑热解析处理技术的特点进行分析,阐述了燃烧加热式热解析技术、电加热式热解析技术、电磁加热式热解析技术、微波加热式热解析技术、摩擦加热式热解析技术等的研究现状及处理效果,在此基础上对热解析技术在含油钻屑处理领域的发展提出了建议及展望。     

溶剂型聚氨酯涂料废物热解特性及动力学研究

采用TG研究溶剂型聚氨酯涂料废物在不同升温速率、N2气氛影响下的热解特性规律。升温速率取5,10,20,30℃/min;气氛取N2气氛(50 m L/min);实验温度范围为20~800℃。研究表明,随着升温速率的增大,涂料废物热解反应各阶段起始温度、终止温度、最大失重速率温度均向高温方向移动。在500℃时,涂料废物的热分解已基本完成。运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法进行热解动力学分析,得到溶剂型聚氨酯涂料废物热解阶段的表观活化能为196.053 3 kJ/mol。     

海上油基钻屑电磁热脱附参数优化及应用评价

选取某三级海域A平台钻井过程中离心机出口的油基钻屑开展电磁热脱附实验,分析实验过程中脱附温度、脱附时间对钻屑干渣含油量的影响规律,在此基础上优化设备运行参数:脱附温度300℃,脱附时间40 min,在此条件下,干渣含油量可达到0.84%。根据参数优化结果对现场应用进行指导,结果表明:一次性进料1 t,实际脱附温度300～320℃,脱附时间40 min,实际干渣含油量1.30%～1.70%;A平台电磁热脱附设备运行86 d,共处理油基钻屑1 116.40 t,平均处理量12.98 t/d,最大处理量21.70 t/d;油基钻屑在海上平台进行热脱附处理,实现了无害化处理,资源化利用,经济效益最大化。为提高设备处理能力,建议提高设备稳定性和增加预加热模块,为确保处理后尾气连续达标排放,建议增加尾气实时检测系统。