CN105925300B - 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 - Google Patents
一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105925300B CN105925300B CN201610309010.2A CN201610309010A CN105925300B CN 105925300 B CN105925300 B CN 105925300B CN 201610309010 A CN201610309010 A CN 201610309010A CN 105925300 B CN105925300 B CN 105925300B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switching mode
- water
- solvent
- oil
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/04—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
- C10G1/045—Separation of insoluble materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,它是在含CO2开关型溶剂的水相中先加入固体氢氧化钠,搅拌溶解后分离出上层油相和下层水相;再从分离出的水相中加入固体氧化钙,搅拌溶解后分离出上层油相、中层水相和下层固相;分离得到的油相即为回收的CO2开关型溶剂。本发明方法极大的缩短了溶剂回收所需时间,有效提高了溶剂回收效率,同时分离出的废水的水质也得到很好改善,可作为有机胺类废水的预处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶剂的回收方法,具体涉及一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,属于石油化工高含油危险废物处理技术领域。
背景技术
随着全球页岩气、致密气等非常规能源开发力度的不断加大,油基钻井液技术已经成为页岩气水平钻井的关键技术之一。然而,在油气资源勘探、开发钻井过程中会产生油基钻屑的堆积。因油基钻屑含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,已被列入国家危险废弃物(国家危险废物名录,HW08)。
油基钻屑若不经处理就直接排放,将会对周边生态环境造成严重危害:所含的有机物将会污染地表水及地下水资源,主要体现在水质CODCr值的升高,色度的升高;破坏土壤、对植物生长不利,严重的可造成土壤无法返耕;重金属等有毒有害物质滞留土壤,影响植物的生长和微生物的繁殖,通过食物链的作用进入人体,危害人体健康等。
环境保护一直是人类比较重视的问题,也是国家极力号召的值得关注的问题,因此解决油基钻屑污染环境的问题已经迫在眉睫。目前对于油基钻屑的处理,国内外普遍采用的方法有焚烧法、井下回注法、掩埋法、固化法、热处理法、溶剂萃取法、离心分离法等。
CO2开关型溶剂是指在往体系内通入和排出CO2时,溶剂理化性质(如极性、粘度、溶解性等)可相互转变的一种溶剂,它能在温和条件下实现极性和水溶性的显著可逆变化,由于该类溶剂具有智能化开关的特性,无需对温度、压强有过高的要求,对设备要求低,流程和操作简便,在油基钻屑的处理应用和推广上具有很好的应用和推广潜力。
CO2开关型溶剂用于油基钻屑的处理方法是:将等量的CO2开关型溶剂和油基钻屑混合常温搅拌30min左右,CO2开关型溶剂与油基钻屑充分反应,从油基钻屑中分离提取出废矿物油类,然后离心分离出残渣和混合油类提取液,向提取液中加入定量水,通CO2,在CO2的刺激诱导下,提取液中的CO2开关型溶剂开始逐步转到水相中,转化完毕后,上层油相只剩下钻屑中的废矿物油类,此时可分离回收出油相,剩余水相在通入N2或者空气排出CO2后可实现CO2开关型溶剂的回收。但溶剂分离回收时,油基钻屑添加剂如乳化剂、降滤失剂对水中胶体有保护作用,如果只是通入N2或空气、加热等物理方法难以快速有效的实现溶剂的分离。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种能高效快速回收用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的方法,节约反应时间,降低能耗。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案提供了一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,它包括以下步骤:
(1)在含CO2开关型溶剂的水相中加入固体氢氧化钠,搅拌溶解后放置自然分层,重力分离出上层油相和下层水相;
(2)在步骤(1)分离出的水相中加入固体氧化钙,搅拌溶解后分离出上层油相、中层水相和下层固相;
(3)步骤(1)分离的上层油相和步骤(2)分离的上层油相即为回收的CO2开关型溶剂。
所述含CO2开关型溶剂的水相是指用CO2开关型溶剂处理油基钻屑后分离得到的水相。具体为:将等质量的油基钻屑与CO2开关型溶剂混合,常温下搅拌30min,离心分离出残渣和混合油类提取液,按质量比提取液∶水=1∶2往提取液中加入定量的水,在高速搅拌下通入CO2,在1L/min通量下通气1h后,分离得到矿物油类和含CO2开关型溶剂的水相。
进一步的,本发明限定了步骤(1)中氢氧化钠的加入量为含CO2开关型溶剂的水相重量的5~10%。
进一步的,本发明限定了步骤(2)中氧化钙的加入量为含CO2开关型溶剂的水相重量的5~10%。
进一步的,本发明限定了步骤(1)氢氧化钠的搅拌速率为30r/min;步骤(2)中氧化钙的搅拌速率为30r/min。
进一步的,本发明限定了步骤(1)的分离方法为重力分离,步骤(2)的分离方法为离心分离和重力分离,并进一步限定了离心分离的离心速率为4000r/min,离心时间为5min。步骤(1)先在含CO2开关型溶剂的水相中加入固体氢氧化钠,氢氧化钠与水相中的CO2反应,由于CO2的不断减少,溶剂逐渐从水相中分离出来,根据二者的比重不同通过放置自然分层即可快速重力分离出溶剂;步骤(2)在水相中加入氧化钙,氧化钙与剩余的CO2反应生成大量的CaCO3沉淀物,吸附大量水中悬浮物(包括少量溶剂)形成絮状物,因此它先通过离心分离分离出下层固相(即絮状物),然后再通过放置自然分层重力分离出上层油相(CO2开关型溶剂)和中层水相(经水质调节后的废水),分离效果更加优越。
进一步的,本发明提供的回收方法尤其适用于CO2开关型溶剂N,N-二甲基环己胺的回收。N,N-二甲基环己胺处理油基钻屑回收废矿物油的效果好,并且用本发明方法回收N,N-二甲基环己胺的回收效率高。
与现有常规的通N2或空气加热回收CO2开关溶剂的方法相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明通过加入化学试剂极大的缩短了溶剂回收所需时间,有效提高了溶剂回收效率,溶剂回收效率可达92%;
(2)本发明反应时无需通入气体,对设备要求更低,由于NaOH和CaO在溶于水时会生成水合离子,放出大量热量,从而降低了CO2气体在水中的溶解度,因此 无需升温处理,管理成本更低;
(3)本发明加入CaO时,与水生成水合离子,能有效破坏水中胶体双电层结构,从而使胶体脱稳,同时形成大量的CaCO3沉淀物,吸附大量水中悬浮物(包括少量溶剂),形成絮状物,使得到的水相中氨氮含量(NH3-N),可生化性(B/C),化学需氧量(COD),悬浮物含量(SS)等水质指标得到很好改善,可作为有机胺类废水的预处理。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出的是,下述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
步骤一、用含CO2开关型溶剂处理油基钻屑
取100g油基钻屑与100gCO2开关型溶剂N,N-二甲基环己胺(CyNMe2)混合,常温下搅拌30min,离心分离出残渣82g和混合油类提取液118g,按质量比提取液∶水=1∶2往提取液中加入定量的水,在高速搅拌下通入CO2,在1L/min通量下通气1h后,分离得到矿物油类和含CO2开关型溶剂的水相336g。
步骤二、含CO2开关型溶剂的水相的水质分析
将步骤一得到的含CO2开关型溶剂的水相进行水质分析,参考水质标准《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB 8978-1996)。
NH3-N(氨氮含量)的测定参考标准《水中氨氮的测定(纳氏试剂比色法)》(HJ535-2009),采用纳氏试剂法测定NH3-N;COD(化学需氧量)的测定参考标准《水质化学需氧量的测定重铬酸钾盐法》(GB11914-89),采用重铬酸盐法测定COD;BOD5的测定参考标准《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》 (HJ 505-2009),采用五日需氧量法测定BOD5;可生化性B/C的测定采用BOD5(5日生化需氧量)与COD比值;采用重量法测定水中悬浮物SS,采用稀释-比色法测定水的色度。水质分析见表1。
步骤三、从含CO2开关型溶剂的水相中回收CyNMe2
取步骤一得到的含CO2开关型溶剂的水相336g平均分为8份,每份42g,分别用下述实施例的方法进行回收:
实施例1:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氢氧化钠2.1g,搅拌溶解后分离得到上层油相6.25g和下层水相,对下层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例2:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氢氧化钠4.2g,搅拌溶解后分离得到上层油相8.75g和下层水相,对下层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例3:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氧化钙2.1g,搅拌溶解后分离得到上层油相4.38g、中层水相和下层固相,对中层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例4:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氧化钙4.2g,搅拌溶解后分离得到上层油相5g、中层水相和下层固相,对中层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例5:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氢氧化钠2.1g,搅拌溶解后分离得到上层油相6.25g和下层水相,然后向分离的下层水相中加入固体氧化钙4.2g,搅拌溶解分离得到上层油相3.75g、中层水相和下层固相,对中层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例6:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,加入固体氢氧化钠4.2g,搅拌溶解后分离得到上层油相8.75g和下层水相,然后向分离的下层水相中加入固体氧 化钙4.2g,搅拌溶解分离得到上层油相2.75g、中层水相和下层固相,对中层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例7:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,在高速搅拌下通入N2,在1L/min通量下通气1h后,分离得到上层油相4.96g和下层水相,对下层水相进行水质分析,具体见表1。
实施例8:取一份含CO2开关型溶剂的水相42g,在高速搅拌下通入N2,在加热的条件下以1L/min通量通气1h后,分离得到上层油相5.63g和下层水相,对下层水相进行水质分析,具体见表1。
步骤四、数据分析
4.1水质指标分析
表1.水质指标分析表
项目 | SS(g/ml) | 色度 | COD(mg/L) | B/C | |
回收前 | 247 | 256 | 300 | 4700 | 0.1 |
实施例1 | 226 | 230 | 280 | 3200 | 0.2 |
实施例2 | 224 | 228 | 270 | 3200 | 0.2 |
实施例3 | 60 | 20 | 105 | 2600 | 0.3 |
实施例4 | 56 | 16 | 100 | 2400 | 0.3 |
实施例5 | 58 | 18 | 110 | 2400 | 0.3 |
实施例6 | 56 | 16 | 100 | 2400 | 0.3 |
实施例7 | 238 | 255 | 280 | 4600 | 0.1 |
实施例8 | 238 | 255 | 285 | 4650 | 0.1 |
从上表中可以看出,用本发明方法回收CO2开关型溶剂,处理后得到的废水中的氨氮含量(NH3-N),可生化性(B/C),化学需氧量(COD),悬浮物含量(SS)等水质指标得到很好改善,可作为有机胺类废水的预处理;用常规通N2回收溶剂的 方法和只加氢氧化钠回收溶剂的方法,水质都没有得到明显的改善。
4.2回收效率分析
实施例1-8所用的含CO2开关型溶剂的水相是均分的步骤一的水相,步骤一中CyNMe2的加入量是100g,所以每个实施例中CyNMe2的加入量是100/8=12.5g。
表2.溶剂回收效率
从上表中可以看出,与现有常规的通N2热回收CO2开关溶剂的方法相比,本发明回收溶剂的方法极大的缩短了溶剂回收所需的时间,溶剂回收效率也得到有效提高,溶剂回收效率可达92%。
Claims (8)
1.一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)在含CO2开关型溶剂的水相中加入固体氢氧化钠,搅拌溶解后分离出上层油相和下层水相;
(2)在步骤(1)分离出的水相中加入固体氧化钙,搅拌溶解后分离出上层油相、中层水相和下层固相;
(3)步骤(1)分离的上层油相和步骤(2)分离的上层油相即为回收的CO2开关型溶剂;
所述含CO2开关型溶剂的水相是指用CO2开关型溶剂处理油基钻屑后分离得到的水相。
2.根据权利要求1所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述步骤(1)中氢氧化钠的加入量为含CO2开关型溶剂的水相重量的5~10%。
3.根据权利要求1所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述步骤(2)中氧化钙的加入量为含CO2开关型溶剂的水相重量的5~10%。
4.根据权利要求1所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述步骤(1)中氢氧化钠的搅拌速率为30r/min。
5.根据权利要求1所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述步骤(2)中氧化钙的搅拌溶解的速率为30r/min。
6.根据权利要求1所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述步骤(1)的分离方法为重力分离,步骤(2)的分离方法为离心分离和重力分离。
7.根据权利要求6所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述离心分离的离心速率为4000r/min,离心时间为5min。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种用于油基钻屑处理的CO2开关型溶剂的回收方法,其特征在于:所述CO2开关型溶剂为N,N-二甲基环己胺。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610309010.2A CN105925300B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610309010.2A CN105925300B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105925300A CN105925300A (zh) | 2016-09-07 |
CN105925300B true CN105925300B (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=56835668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610309010.2A Expired - Fee Related CN105925300B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105925300B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106902551A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 昆明理工大学 | 一种乳化液的破乳方法 |
CN107376421A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-11-24 | 扬州大学 | 一种利用n‑甲基二乙醇胺对有机物和水的共混物进行萃取分离的方法 |
CN108862954B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-05-28 | 西南石油大学 | 一种采用开关型混合溶剂体系处理含油废弃物的方法 |
CN111298734B (zh) * | 2020-02-22 | 2021-11-30 | 西南石油大学 | 一种NaHSO3/乙基纤维素微胶囊的制备方法 |
CN114425180B (zh) * | 2020-10-10 | 2023-08-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种改进低共熔溶剂及其制法和用于分离多环芳烃的应用 |
CN112391190B (zh) * | 2020-11-17 | 2022-02-25 | 西南石油大学 | Co2/n2开关型双循环萃取工艺及其应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104804759A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-29 | 西南石油大学 | 一种油基钻屑处理方法 |
CN105154124A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-16 | 山东大学 | 一种采用开关型溶剂处理含油钻屑的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012079175A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Queen's University At Kingston | Systems and methods for use of water with switchable ionic strength |
US10363336B2 (en) * | 2011-08-26 | 2019-07-30 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods and systems for treating liquids using switchable solvents |
-
2016
- 2016-05-11 CN CN201610309010.2A patent/CN105925300B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104804759A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-29 | 西南石油大学 | 一种油基钻屑处理方法 |
CN105154124A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-16 | 山东大学 | 一种采用开关型溶剂处理含油钻屑的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CO2开关型溶剂、溶质及表面活性剂;王九霞等;《化学进展》;20101124;第22卷(第11期);第2099-2105页 * |
可控溶剂体系及其在化学反应和分离中的应用;熊大珍等;《河南师范大学学报(自然科学版)》;20120915;第40卷(第5期);第81-85页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105925300A (zh) | 2016-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105925300B (zh) | 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收方法 | |
CN107188330B (zh) | 一种吸附净化酸性废水的方法 | |
CN105293790B (zh) | 油田含油综合污水处理方法 | |
CN106396312B (zh) | 一种基于水热技术的含油污泥综合处理方法 | |
CN1323033C (zh) | 一种以氮气为气源的压力溶气气浮除油方法及装置 | |
CN102139971A (zh) | 一种钻井废液深度处理方法与工艺 | |
CN103539325B (zh) | 含油污泥处理方法和*** | |
CN107881025A (zh) | 一种油基钻屑清洗剂及其清洗方法 | |
CN110078322B (zh) | 油气田废弃钻井泥浆的处理方法 | |
CN104176881B (zh) | 一种压裂返排液达标排放及复配压裂液的处理工艺 | |
CN101113040A (zh) | 一种新的油田钻井废水处理方法 | |
Yang et al. | Treatment of drilling fluid waste during oil and gas drilling: a review | |
CN102226381A (zh) | 油田废弃钻井液处理方法 | |
CN111348879A (zh) | 一种油基钻井废弃物的处理方法 | |
CN101053799A (zh) | 处理含油泥砂的破乳剂的制备及其处理方法 | |
CN101863605A (zh) | 废钻井泥浆无害化处理工艺 | |
CN107352719B (zh) | 一种油气田钻井含油钻屑的资源化处理方法 | |
CN205740896U (zh) | 一种用于油基钻屑处理的co2开关型溶剂的回收装置 | |
CN106256879B (zh) | 油基钻屑萃取液、油基钻屑的萃取方法 | |
CN105084634A (zh) | 橡胶助剂生产废水的预处理方法 | |
CN206266498U (zh) | 一种油气田含油固废弃物体处理装置 | |
CN104745155A (zh) | 一种废弃油基钻井液回收与无害化处理工艺 | |
CN103086490A (zh) | 一种有机高分子助凝剂 | |
CN107381770A (zh) | 一种中性条件下活化过氧化氢的水处理方法 | |
CN210176693U (zh) | 一种油气田含油钻屑资源化处理*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170616 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |