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油基巖屑處理技術(shù)對(duì)比及資源化利用方式
2022-09-24
在頁(yè)巖氣開采過(guò)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(duì)環(huán)境的危害大，2019年，有人提出頁(yè)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(xiǎn)廢物的問(wèn)題，根據(jù)《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定，我國(guó)將油基巖屑定為HW08類危險(xiǎn)廢物。廢棄物資源化綜合利用是當(dāng)前的發(fā)展方向和趨勢(shì)，油基巖屑雖是危險(xiǎn)廢物，但仍有一定的可回收價(jià)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(duì)比：
| 處理技術(shù) | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 運(yùn)行費(fèi)用 |
| 固化 | 簡(jiǎn)單易行 | 污染環(huán)境且不能回收原油 | 低 |
| 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(jiǎn)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(fèi)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(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，成本過(guò)高 | 高 |
| 微生物處理 | 節(jié)省能源 | 處理周期長(zhǎng)，不能回收原油 | 較低 |
| 離心分離 | 效果好，可循環(huán)利用 | 較為嚴(yán)格的廢物排放標(biāo)準(zhǔn)，單獨(dú)的離心處理無(wú)法滿足需要，需與其他方法相結(jié)合 | 較低 |
重慶市是我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的集中地區(qū)，其中，涪陵頁(yè)巖氣田較為突出。涪陵頁(yè)巖氣田是我國(guó)首個(gè)大型頁(yè)巖氣田，同時(shí)也是全球最大的頁(yè)巖氣田之一。基于涪陵頁(yè)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?jiān)形宸N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(jiǎn)介 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
| 水泥窯協(xié)同處置 | 殘?jiān)商娲嗌a(chǎn)原料和燃料 | 成本低，可去除有機(jī)物且不影響產(chǎn)品質(zhì) 量 | 需加強(qiáng)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?jiān)凑找欢ū壤龘饺氲剿啵埃?br/>石，水，外加劑和摻和料中，攪拌得 混凝土 | 工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗低 | 產(chǎn)品中仍還有有機(jī)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?jiān)c其他試劑按一 定比例混合再制磚 | 工藝簡(jiǎn)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?jiān)啵遥?xì)石子按一定比 例制作路面材料 | 處理成本低，操作簡(jiǎn)單 | 存在一定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) |
| 制備陶粒 | 以殘?jiān)鼮樵希尤敕勖夯遥m量助 燒劑，通過(guò)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(yè)巖黏土資源，同時(shí)消除大量 殘?jiān)?/td> | 現(xiàn)階段陶粒行業(yè)市場(chǎng)環(huán)境并不理想，行業(yè) 內(nèi)部惡性競(jìng)爭(zhēng)，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(duì)環(huán)境的危害，而且實(shí)現(xiàn)資源化的再利用。油基巖屑處置后生成的殘?jiān)灿形宸N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(shì)。水泥窯協(xié)同處置能夠?qū)堅(jiān)浞址€(wěn)定燃燒，殘?jiān)械闹亟饘匐x子實(shí)現(xiàn)無(wú)廢渣排放，二噁英等有害有機(jī)物將被分解或得到有效控制。
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