CN107050916A - 一种萃取溶剂及其基于萃取溶剂处理废弃物的方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种萃取溶剂及其基于萃取溶剂处理废弃物的方法和应用，萃取溶剂由卤代烃类和烷烃类制备而成。本发明是将将萃取溶剂与含油废弃物混合搅拌；然后通过离心分离固液相；分离的固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，回收固相中的水和萃取溶剂；分离的液相倒入蒸馏装置中，回收水、油类和萃取溶剂；本发明解决现有技术中含油废弃物处理技术应用范围窄，能耗高，工艺复杂，成本高，易造成二次污染等问题，具有既能处理钻井过程中产生的油基钻屑又能处理油田开采及运输中产生的含油污泥，而且能够实现油和萃取剂回收重复利用，工艺流程较简单，萃取效率高，适合于集中处理，可实现无害化、资源化，不造成二次污染等优点。

Description

一种萃取溶剂及其基于萃取溶剂处理废弃物的方法和应用
技术领域
本发明属于油污处理技术领域，具体涉及一种萃取溶剂及其基于萃取溶剂处理废弃物的方法和应用。
背景技术
油田的含油废弃物主要包括含油钻屑和含油污泥，分别来自于油气钻探、开发、运输等环节。目前随着全球页岩气、致密气等非常规能源开发力度的不断加大，油基钻井液技术的应用也越来越普遍，钻进过程中会产生大量的含油钻屑，另一方面，石油从地层中携带至地面，在各类容器、罐内和管线等设施中沉降也会产生含油污泥。若这些废弃物得不到合适处理，将对作业区域和周围环境造成不同程度的影响和伤害。
目前对于含油废弃物主要采用热解析法、化学清洗法和超临界萃取法等。但热解析法耗能高，设备流程复杂，处理成本高；化学清洗法洗油效率低，需引入水，不利于后期的处理和排放，易造成二次污染；超临界萃取法对设备要求高，运行成本高，不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中含油废弃物处理技术应用范围窄、能耗高，工艺复杂，成本高，易造成二次污染等问题。
为此，本发明提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
卤代烃类，55～75份；
烷烃类，25～45份。
所述卤代烃类为三氯乙烯、四氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷中的一种。
所述烷烃类是正庚烷或正辛烷。
所述的卤代烃类是四氯乙烯，烷烃类是正庚烷。
一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法，包括以下步骤：
(1)收集含油废弃物，并将萃取溶剂与含油废弃物按质量比(1～3)：(1～2)进行混合搅拌，搅拌时间5～30min，搅拌速度60～400rpm；
(2)将混合物放入离心分离器进行固液相分离，离心时间5～10min，离心速度1500～3000rpm；
(3)将步骤(2)分离出的固相倒入蒸馏装置中进行烘干，烘干温度为140℃以下，烘干后回收固相中的水和萃取溶剂；
(4)将步骤(2)分离出的液相倒入蒸馏装置中进行蒸馏，蒸馏温度为140℃以下，蒸馏完成后，回收水、油类和萃取溶剂。
一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法的应用，基于萃取溶剂处理废弃物的方法应用于处理钻井过程中产生的油基钻屑，以及处理油田开采或运输中产生的含油污泥。
本发明的有益效果：本发明提供的这种萃取溶剂及其基于萃取溶剂处理废弃物的方法和应用，解决了现有技术中含油废弃物处理技术应用范围窄，能耗高，工艺复杂，成本高，易造成二次污染等问题，本发明提供的方法既能处理钻井过程中产生的油基钻屑又能处理油田开采及运输中产生的含油污泥，而且能够实现油和萃取剂回收重复利用，工艺流程较简单，萃取效率高，适合于集中处理，可实现无害化、资源化，不造成二次污染等优点。
具体实施方式
本发明提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
卤代烃类，55～75份；
烷烃类，25～45份。
所述卤代烃类为三氯乙烯、四氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷中的一种。
所述烷烃类是正庚烷或正辛烷。
所述的卤代烃类是四氯乙烯，烷烃类是正庚烷。
一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法，包括以下步骤：
(1)收集含油废弃物，并将萃取溶剂与含油废弃物按质量比(1～3)：(1～2)进行混合搅拌，搅拌时间5～30min，搅拌速度60～400rpm；
(2)将混合物放入离心分离器进行固液相分离，离心时间5～10min，离心速度1500～3000rpm；
(3)将由步骤(2)分离出的固相倒入蒸馏装置中进行烘干，烘干温度为140℃以下，烘干后回收固相中的水和萃取溶剂；
(4)将由步骤(2)分离出的液相倒入蒸馏装置中进行蒸馏，蒸馏温度为140℃以下，蒸馏完成后，回收水、油类和萃取溶剂。
一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法的应用，基于萃取溶剂处理废弃物的方法应用于处理钻井过程中产生的油基钻屑，以及处理油田开采或运输中产生的含油污泥。
需要说明的是，萃取溶剂的制备是将卤代烃类和烷烃类按照配比混合即可。
实施例1：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
三氯乙烯60份，正庚烷40份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取三氯乙烯和正庚烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油钻屑(含油率8.27％，含水率0.51％)200g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间15min，搅拌速度200rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度1500rpm，离心时间10min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例2：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
三氯乙烯55份，正辛烷45份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取三氯乙烯和正辛烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油钻屑(含油率15.82％，含水率1.36％)95g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间10min，搅拌速度300rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度2000rpm，离心时间8min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例3：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
四氯乙烯70份，正庚烷30份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取四氯乙烯和正庚烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油钻屑(含油率25.74％，含水率3.15％)60g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间15min，搅拌速度100rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度3000rpm，离心时间5min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例4：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
四氯乙烯65份，正辛烷35份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取四氯乙烯和正辛烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油污泥(含油率22.63％，含水率58.32％)65g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间30min，搅拌速度60rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度2500rpm，离心时间8min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例5：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
1,1,1-三氯乙烷75份，正庚烷25份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取1,1,1-三氯乙烷和正庚烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油污泥(含油率31.74％，含水率25.13％)50g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间20min，搅拌速度100rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度2000rpm，离心时间10min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例6：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
1,1,1-三氯乙烷70份，正辛烷30份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取1,1,1-三氯乙烷和正辛烷，配制100g萃取溶剂，然后称取某油田含油污泥(含油率48.44％，含水率13.87％)35g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间25min，搅拌速度150rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度1500rpm，离心时间10min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例7：
本实施例提供了一种萃取溶剂，由以下质量份的组分组成：
四氯乙烯72份，正辛烷30份。
基于该萃取溶剂处理含油废弃物的方法，按照以下步骤完成：按照配比分别称取四氯乙烯和正辛烷，配制105g萃取溶剂，然后称取某油田含油污泥(含油率48.72％，含水率13.90％)35g与萃取溶剂混合搅拌，搅拌时间30min，搅拌速度300rpm；采用离心分离器分离固液相，离心速度2000rpm，离心时间10min；将固相倒入蒸馏装置中进行加热烘干，烘干温度不高于140℃，回收固相中的水和萃取溶剂；将液相倒入蒸馏装置中，蒸馏温度不高于140℃，回收水、油类和萃取溶剂。
实施例8：
本实施例对实施例1～7作了如下性能测试，具体如下：
测试1：萃取溶剂多次回收重复利用的萃取效果。
萃取溶剂在经过多次重复萃取、蒸馏时，萃取剂对含油废弃物的萃取效果见表1。
表1各实施例残渣含油率对比表
由表1分析可知，各实施例萃取溶剂多次萃取效果都比较好，可重复使用，而且处理范围广，既能处理钻井过程中产生的油基钻屑又能处理油田开采及运输中产生的含油污泥，处理后的残渣含油率都低于1％。
测试2：萃取溶剂回收率。
萃取溶剂在经过多次重复萃取、蒸馏时，其溶剂回收率见表2。
表2：各实施例溶剂回收率对比表
由表2分析可知，各实施例中本萃取溶剂的回收率可达94％以上，回收的萃取溶剂可实现多次循环利用；萃取溶剂与油类分离效果好，回收的油类可用于配制油基钻井液或进行炼化。
测试3：回收的油类配制油基钻井液。
本实施例1～3中回收的油类作为基础油配制油基钻井液。油基钻井液配方如下：基础油与20％CaCl2盐水的质量百分比比例80:20，基础油和盐水的总重量比的2.5％乳化剂+2.0％润湿剂+3.0％降滤失剂+1.8％氢氧化钙+2.0％有机土+0.5％增粘剂+重晶石粉，钻井液密度2.0g/cm3。钻井液150℃×16h热滚后，测定白油及回收油作为基础油钻井液性能，结果见表3。
表3 油基钻井液性能
基础油 PV/mPa.s YP/Pa FLHTHP/ml ES/v
白油 28 9 4.2 1160
实施例1中回收油 30 10 4.0 1280
实施例2中回收油 32 10 3.8 1420
实施例3中回收油 29 9 4.2 1030
从表3可知，回收油作为基础油配制的油基钻井液的塑性粘度(PV)、电稳定性(ES)、流变性能(动切力YP)和高温高压滤失量(FLHTHP)没有发生大的变化，表明回收油可作为基础油配制油基钻井液，实现了资源的二次利用，既不产生二次污染，又具有良好的经济效益。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (6)

1.一种萃取溶剂，其特征在于，由以下质量份的组分组成：
卤代烃类，55～75份；
烷烃类，25～45份。
2.如权利要求1所述的萃取溶剂，其特征在于：所述卤代烃类为三氯乙烯、四氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷中的一种。
3.如权利要求1所述的萃取溶剂，其特征在于：所述烷烃类是正庚烷或正辛烷。
4.如权利要求1所述的萃取溶剂，其特征在于：所述的卤代烃类是四氯乙烯，烷烃类是正庚烷。
5.一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）收集含油废弃物，并将萃取溶剂与含油废弃物按质量比（1～3）：（1～2）进行混合搅拌，搅拌时间5～30min，搅拌速度60～400rpm；
（2）将混合物放入离心分离器进行固液相分离，离心时间5～10min，离心速度1500～3000rpm；
（3）将步骤（2）分离出的固相倒入蒸馏装置中进行烘干，烘干温度为140℃以下，烘干后回收固相中的水和萃取溶剂；
（4）将步骤（2）分离出的液相倒入蒸馏装置中进行蒸馏，蒸馏温度为140℃以下，蒸馏完成后，回收水、油类和萃取溶剂。
6.一种基于萃取溶剂处理废弃物的方法的应用，其特征在于，基于萃取溶剂处理废弃物的方法应用于处理钻井过程中产生的油基钻屑，以及处理油田开采或运输中产生的含油污泥。
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