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油基巖屑處理技術(shù)對比及資源化利用方式

2022-09-24

在頁巖氣開采過程中,共產(chǎn)生清水巖屑、水基巖屑、油基巖屑三種鉆井巖屑,其中油基巖屑成分復(fù)雜、難處理,包含多種有害物質(zhì),對環(huán)境的危害大,2019年,有人提出頁巖氣開發(fā)產(chǎn)生的固體廢物是否應(yīng)該被規(guī)定為危險廢物的問題,根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定,我國將油基巖屑定為HW08類危險廢物。廢棄物資源化綜合利用是當前的發(fā)展方向和趨勢,油基巖屑雖是危險廢物,但仍有一定的可回收價值。目前主流技術(shù)為熱裂解和離心分離。

油基巖屑處置技術(shù)的對比:

處理技術(shù)優(yōu)點缺點運行費用
固化簡單易行污染環(huán)境且不能回收原油
焚燒有害物處理徹底需焚燒裝置,助燃燃料,有廢氣排放,不能回收原油較高
熱化學(xué)洗滌工藝簡單需處理裝置,化學(xué)藥劑,藥劑篩選有一定難度,處理經(jīng)費較高較高
熱裂解處理效率較高技術(shù)含量高較高
溶劑萃取處理效率高實驗開發(fā)階段,成本過高
微生物處理節(jié)省能源處理周期長,不能回收原油較低
離心分離效果好,可循環(huán)利用較為嚴格的廢物排放標準,單獨的離心處理無法滿足需要,需與其他方法相結(jié)合較低

重慶市是我國頁巖氣儲量的集中地區(qū),其中,涪陵頁巖氣田較為突出。涪陵頁巖氣田是我國首個大型頁巖氣田,同時也是全球最大的頁巖氣田之一。基于涪陵頁巖氣田,油基巖屑脫油處置有熱裂解和離心分離兩種,回收油配置鉆井液再利用,殘渣有五種資源化利用方案:①水泥窯協(xié)同處置;②制磚(免燒磚、燒結(jié)磚);③制備混凝土;④制備路面材料;⑤制備陶粒。

油基巖屑資源化利用方式:

技術(shù)簡介優(yōu)點缺點
水泥窯協(xié)同處置殘渣可替代水泥生產(chǎn)原料和燃料成本低,可去除有機物且不影響產(chǎn)品質(zhì)
需加強尾氣監(jiān)控處理,水泥廠須具備
危廢處置資質(zhì)
制備混凝土殘渣按照一定比例摻入到水泥,砂,
石,水,外加劑和摻和料中,攪拌得
混凝土
工藝簡單,成本低,能耗低產(chǎn)品中仍還有有機污染物和重金屬元素,
存在污染環(huán)境的可能性
制磚含油率小于2%的殘渣與其他試劑按一
定比例混合再制磚
工藝簡單,操作方便,易大規(guī)模推廣,
且能固結(jié)重金屬元素
成本高,能耗高,產(chǎn)品附加值低,易致二
次空氣污染
制備路面材料殘渣,水泥,石灰,細石子按一定比
例制作路面材料
處理成本低,操作簡單存在一定環(huán)境風(fēng)險
制備陶粒以殘渣為原料,加入粉煤灰,適量助
燒劑,通過一系列工藝制成陶粒
投資,能源及處理成本低,不消耗或者
極少消耗頁巖黏土資源,同時消除大量
殘渣
現(xiàn)階段陶粒行業(yè)市場環(huán)境并不理想,行業(yè)
內(nèi)部惡性競爭,地域產(chǎn)能不合理,使得陶
粒滯銷

油基巖屑回收油的最優(yōu)方案可選熱裂解或離心分離。回收熱裂解后的油及離心分離的油配置鉆井液,不僅降低對環(huán)境的危害,而且實現(xiàn)資源化的再利用。油基巖屑處置后生成的殘渣,共有五種資源化利用方案,比選結(jié)果顯示:最優(yōu)方案是水泥窯協(xié)同處置,次佳方案是制磚,制備陶粒及制備路面材料較前兩種方案仍有不足,制備混凝土相較其他方案處于劣勢。水泥窯協(xié)同處置能夠?qū)堅浞址€(wěn)定燃燒,殘渣中的重金屬離子實現(xiàn)無廢渣排放,二噁英等有害有機物將被分解或得到有效控制。

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