油基岩屑处理系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及油基岩屑回收技术领域，公开了油基岩屑处理系统，包括相互连接的加料单元和热脱附单元，热脱附单元包括内部设有热脱附室和燃烧室的热脱附主体，热脱附室上连通有三通结构的热脱附排气管且热脱附室内设有喷水单元；热脱附排气管的另外两端分别连通有冷凝单元和尾气处理单元，且连接冷凝单元和尾气处理单元的两个端口处均设有控制阀。本方案通过三通结构的热脱附排气管以及两个控制阀的合理控制，使得热脱附室内产生的混合油气可以准确地进入到冷凝单元的，而喷水降温所产生的废气可以准确地进入到尾气处理单元，确保油基岩屑处理过程准确且高效地进行。处理过程准确且高效地进行。处理过程准确且高效地进行。

【技术实现步骤摘要】
油基岩屑处理系统及工艺


[0001]本专利技术涉及油基岩屑处理领域，具体涉及油基岩屑处理系统及工艺。

技术介绍

[0002]在页岩气开采钻井过程中，一般会用油基钻井液解决泥页岩水化、井漏、膨胀、坍塌等工程上的问题，但处理固控循环系统会产生油基泥浆和岩屑混合物(简称油基岩屑)，油基岩屑一般由油、水、沥青、钻屑、高分子化合物以及其他杂质组成，其中矿物油难以在环境中降解，属于特殊危险废物。目前，针对油基岩屑的处理方法主要有焚烧法、微生物降解法、热解析、萃取法等，其中热解析过程就是油基岩屑放置入缺氧环境下加热至420～450℃，使油基岩屑中的水和油类蒸馏出来，再经过冷凝使水和油分离，并将油回收利用，同时油基岩屑中经过热解处理后变为无害化废渣。由于不同国家或者我国不同地区的地质情况不同，在钻井过程中使用的钻井液处理机存在的差异较大，导致产生的油基岩屑成本各不相同，特别是油基岩屑中的含油率、含水率、灰分以及氯离子的含量差异较大，例如我国重庆地区的油基岩屑中，油基岩屑的平均灰分含量为24.058％，因此该区域油基岩屑的灰分含量较高，现有技术中缺乏能对灰分进行较好处理的方法。
[0003]例如现有技术CN 204310925U公开了一种含油固废间接加热热解吸处理装置，其包括有自动控制单元，通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、进料计量和保护单元、间接加热及热解吸单元，在间接加热及热解吸单元的解吸气油气出口处连接解吸汽分离净化单元，在间接加热及热解吸单元的出料口处连接渣土后处理单元，间接加热及热解吸单元由加热腔体和热解吸腔体组成，其中热解吸腔体的受热部分置于加热腔体之中，热解吸腔体的内部空间与加热腔体的内部空间是两个独立分开且互不连通的腔体。
[0004]虽然上述处理装置能够对孔隙率很低、含油含水较高和油蒸馏点较高的油基岩屑进行处理，但是利用该装置对灰分含量较高的油基岩屑进行处理时，由于油基岩屑中灰分的含量较高，使得热脱附过程中容易产生大量粉尘，且随着热脱附的不断进行，热脱附室中的粉尘含量会越来越大，直至热脱附完成时达到最大值。当将热脱附室中的混合油气抽吸出热脱附室之外时，需要在出口设置石油烃蒸汽过滤器进行过滤，不仅增加设备成本，而且对于粉尘量大的混合油气，在利用石油烃蒸汽过滤器进行过滤时，容易造成过滤器堵塞而影响过滤速度，进而容易对整个加工工艺的效率造成影响；同时过滤器使用过程中容易损坏而增加处理成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供油基岩屑处理系统及工艺，以解决现有技术处理灰分含量较高的油基岩屑时易堵塞管路的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：油基岩屑处理系统，包括相互连接的加料单元和热脱附单元，热脱附单元包括内部设有热脱附室和燃烧室的热脱附主体，热脱附室上连通有三通结构的热脱附排气管且热脱附室内设有喷水单元；热脱附排气管的另外
两端分别连通有冷凝单元和尾气处理单元，且连接冷凝单元和尾气处理单元的两个端口处均设有控制阀。
[0007]本方案的原理是：本申请中，由于在热脱附室上连通有三通结构的热脱附排气管，使得热脱附排气管的三个通道分别与热脱附室、冷凝单元和尾气处理单元分别连通，从而在进行热脱附过程中，自油基岩屑中热脱附出来的不同成分可经不同的处理单元进行单独处理，提升处理效率。如可以关闭尾气处理单元所对应的控制阀而打开冷凝单元所对应的控制阀，使得热脱附室中产生的油气可以输送至冷凝单元，利用冷凝单元对产生的油气进行冷凝及后续处理；而当热脱附完成时，可以利用喷水单元向热脱附室中喷水，利用水对灰渣起到抑尘和降温作用，避免灰渣与废气一起进入废气处理单元而堵塞设备；最后关闭冷凝单元所对应的控制阀而打开尾气处理单元所对应的控制阀，使得热脱附过程中产生的尾气可以进入尾气处理单元中进行处理。
[0008]本方案的有益效果在于：
[0009]1.能够有效提升油基岩屑的处理效率：相比于现有技术中在处理灰分含量较大的油基岩屑时，由于粉尘含量较大而容易将石油烃过滤器堵塞，造成油基岩屑的处理效率较低的问题；本方案通过设置热脱附排气管和喷水单元，在热脱附过程中将产生的粉尘和混合油气通入冷凝单元，粉尘冷凝后与回收的油经固液分离即可彻底去除，从而有效避免因粉尘导致设备堵塞的现象，进而提升处理效率；热脱附完成后，再利用喷水单元向热脱附室内喷水，从而对粉尘起到抑尘和降温作用，不仅可以降低粉尘对过滤器造成的损坏，从而降低设备故障率而节约成本，同时还能够使灰渣快速降温而加速热脱附处理速度，进一步提升油基岩屑的处理效率。
[0010]2.能够有序地完成热脱附过程：本申请中，通过三通结构的热脱附排气管以及两个控制阀的合理控制，使得热脱附室内产生的混合油气可以准确地进入到冷凝单元的，而喷水降温所产生的废气可以准确地进入到尾气处理单元，确保油基岩屑处理过程准确且高效地进行。
[0011]3.专利技术人在研究的过程中，发现现有设备处理油基岩屑速度非常缓慢，效率较低，且当处理样本中含有较高灰分时，设备管道非常容易堵塞。因此申请人经过深入分析、讨论，对整个油基岩屑处理系统进行研发和多次调整，其与现有油基岩屑处理系统的本质区别在于：所针对的油基岩屑的样本具有本质上的差别。使用现有设备对本方案的油基岩屑进行处理时，发现现有处理油基岩屑的设备无法处理灰分含量在20％以上的油基岩屑，其在处理的过程中设备堵塞率高，维修成本非常高；而使用本方案设备对高灰分含量的油基岩屑进行处理时，其设备始终运行正常，且具有高处理效率和高的油回收率(93.7％)。
[0012]优选的，作为一种改进，所述冷凝单元包括冷却器，所述冷却器的顶部设有集气管，冷却器的底部设有集液管。
[0013]本方案中，利用集气管对冷凝后的不凝气(主要为C4以下的石油烃)进行收集处理，利用冷却器底部的集液管对液态油水混合物进行收集处理，实现分类收集处理。
[0014]优选的，作为一种改进，所述集气管与燃烧室之间连通有回流管，所述回流管上固定连接有阻火器。
[0015]本方案中，利用回流管将不凝气通入到燃烧室内进行燃烧，实现对不凝气的回收利用，减少资源浪费并降低成本。
[0016]优选的，作为一种改进，所述加料单元包括振动筛，振动筛下设有细料储存池，所述细料储存池与热脱附单元之间连接有往复泵；所述振动筛的出料端处设有粗料储存池，粗料储存池与热脱附单元之间连接有液压进料机。
[0017]本方案中，利用振动筛对油基岩屑进行筛分而得到粗料和细料，并单独对粗料和细料进行存储和运输，使得输送效率进行最大程度提升，输送过程的环保和安全得到有效保障。
[0018]优选的，作为一种改进，所述振动筛的筛网孔径为10mm。
[0019]本方案中，将振动筛的网孔设置为10mm，使得颗粒度小于10mm的油基岩屑穿过振动筛而进入细料存储池。
[0020]优选的，作为一种改进，所述集液管上连接有油水分离单元，所述油水分离单元包括油水分离器以及与油水分离器连接的过滤膜和水蒸发器。
[0021]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.油基岩屑处理系统，包括相互连接的加料单元和热脱附单元，热脱附单元包括内部设有热脱附室和燃烧室的热脱附主体，其特征在于：所述热脱附室上连通有三通结构的热脱附排气管且热脱附室内设有喷水单元；所述热脱附排气管的另外两端分别连通有冷凝单元和尾气处理单元，且连接冷凝单元和尾气处理单元的两个端口处均设有控制阀。2.根据权利要求1所述的油基岩屑处理系统，其特征在于：所述冷凝单元包括冷却器，所述冷却器的顶部设有集气管，冷却器的底部设有集液管。3.根据权利要求2所述的油基岩屑处理系统，其特征在于：所述集气管远离冷却器的一端与燃烧室连通，所述集气管上固定连接有阻火器。4.根据权利要求3所述的油基岩屑处理系统，其特征在于：所述加料单元包括振动筛，振动筛下设有细料储存池，所述细料储存池与热脱附单元之间连接有往复泵；所述振动筛的出料端处设有粗料储存池，粗料储存池与热脱附单元之间连接有液压进料机。5.根据权利要求4所述的油基岩屑处理系统，其特征在于：所述振动筛的筛网孔径为10mm。6.根据权利要求4所述的油基岩屑处理系统，其特征在于：所述集液管上连接有油水分离单元，所述油水分离单元包括油水分离器以及与油水分离器连接的过滤膜和水蒸发器。7.油基岩屑处理工艺，其特征在于：基于如权利要求1
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6任一项所述的油基岩屑处理系统完成，包括如下步骤：S1：原料分选，利用振动筛对油基岩屑进行筛分而得到粗料和细料，将粗料和细料分开存储；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宗，陈勇，代明阳，
申请(专利权)人：重庆瀚渝再生资源有限公司，
类型：发明
国别省市：