[发明专利]一种超临界CO2萃取处理含油钻屑的方法

说明书

技术领域

本发明属于油污处理技术领域，具体涉及一种超临界CO₂萃取处理含油钻屑的方法，使处理后钻屑含油量≤1％(处理前含油量为10％～20％)，并实现油基泥浆的重复使用。

背景技术

含油钻屑含有大量的油及其他有害物质，如处理不当或处理不达标将对环境产生巨大的危害。

目前，国外对含油钻屑一般采用热解析分离、脱油净化深埋、生物降解、焚烧等集中处理方法，也有的采用回注地层(美国禁用)的方法进行处理。国内目前采用简单脱油后深埋、焚烧、预处理后生物降解或回注地层等几种处理方法。焚烧对环境会产生新的污染，同时还浪费了大量的基油资源，在国内环保压力不断加大的情况下，该方法已经被淘汰。

对含油钻屑进行地层回注处理还存在技术难度大、风险高、处理费用高昂等缺点，不适用于规模化推广应用。如中海油和康菲石油合作开发的蓬莱19-3油田曾对含油钻屑进行回注处理，总共对24口井约4800m³含油钻屑进行回注，处理费用高达9000多万元人民币。

长城钻探工程公司采用生物降解法处理含油钻屑，在待治理堆放的油基岩屑中安装鼓风机和抽真空机，将空气中加入生物降解菌、微生物营养添加剂、增效剂和pH调节剂等强行压入处理料中，将低沸点易挥发的有机物直接随空气被抽出，而高沸点的重组分在生物降解菌的作用下，被彻底降解为CO₂和H₂O，经过20天后测试岩屑含油量为0.8％。长城钻探的生物降解法虽然环保无污染，但处理周期长，生产效率低，占用场地大。

热解析分离法是SWACO公司采用的一种含油钻屑处理方法，将钻屑加热至污染钻屑的油的蒸馏温度，然后保持这一温度，直至除去所有的油，待所有污染物都分离后，开始清除蒸汽、凝析物，将液相分离为水和油。热解析法是目前应用较为成熟的一种方法，但其耗能高，设备流程复杂，处理成本高。

针对目前含油钻屑处理方法存在的缺陷，需要寻找一种经济有效、环境友好、安全可靠、生产效率高的含油钻屑处理工艺技术来达到含油钻屑大规模处理的目的。

发明内容

本发明的目的是克服现有含油钻屑处理方法设备流程复杂、耗能和成本高，且提取率低的问题。

为此，本发明提供了一种超临界CO₂萃取处理含油钻屑的方法，包括如下步骤：

1)将含油钻屑物经钻屑预处理单元进行预处理，筛选出粒径≥800μm的油基钻屑物；

2)将CO₂供应单元中的气态CO₂经液化单元处理成液态CO₂；

3)将步骤2)中得到的液态CO₂经增压升温单元处理至超临界状态；

4)将步骤3)得到的超临界状态的CO₂混合夹带剂与步骤1)得到的油基钻屑物在萃取单元中接触萃取数小时,分离出钻屑渣和含油的CO₂超临界流体；

5)将含油的CO₂超临界流体经降温降压处理，超临界状态CO₂变成气态CO₂，油和气态CO₂经分离器分离，油进行检测贮藏，气态CO₂回收利用。

上述步骤4)中超临界状态的CO₂的流量为35g/min。

上述步骤4)中夹带剂为甲醇或乙醇。

上述步骤4)中萃取单元的萃取温度为50～80℃。

上述步骤4)中萃取单元的萃取压力为15～30MPa。

上述步骤4)中超临界状态的CO₂与油基钻屑物接触萃取的时间为1～3h。

上述步骤4)中夹带剂的加量为5～10mL/100g。

上述步骤5)中降温处理降至的最低温度为32℃。

上述步骤5)中降压处理降至的压力为7MPa以下。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种超临界CO₂萃取处理含油钻屑的方法处理温度低，超临界CO₂在接近室温(30～70℃)及CO₂气体笼罩下进行提取，有效防止了热敏性物质的氧化和逸散，完整保留生物活性，且能把高沸点，低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。