專利名稱：一種油田注水殘?jiān)Y源化處理方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)固體廢棄物一油田注水殘?jiān)馁Y源化處理方法，屬于環(huán)境 保護(hù)與資源利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油田注水殘?jiān)翘刂赣吞锘刈⑺幚碇挟a(chǎn)生的殘?jiān)?。注水殘?jiān)w粒細(xì)小，一般 < 75 μ m (約200目)，其成分以無(wú)機(jī)礦物質(zhì)為主，如地層中的硅鋁質(zhì)物質(zhì)等；同時(shí)還含有一 些以表面活性劑、有機(jī)聚合物為主的鉆井采油助劑和污水處理過程中加入的有機(jī)、無(wú)機(jī)絮 凝劑(如石灰、聚合鋁、聚丙烯酰胺等等)，以及少量的石油類物質(zhì)。不同油田注水殘?jiān)煞?特征有較大差異，例如，中原油田、克拉瑪依油田、江漢油田以及勝利油田等，他們?yōu)榱私鉀Q 回注水對(duì)采油管線的腐蝕問題，在回注水處理過程中加入石灰水，使石灰與二氧化碳發(fā)生 碳化反應(yīng)生成碳酸鈣，因此，在廢水處理過程中，不可避免產(chǎn)生大量的以碳酸鈣為主要成分 的注水殘?jiān)?；而其他油田的主要成分主要以地層中的硅鋁質(zhì)物質(zhì)為主。注水殘?jiān)鼮楹凸腆w廢物，《國(guó)家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》 均要求必須對(duì)注水殘?jiān)M(jìn)行無(wú)害化處理。注水殘?jiān)苯油馀艜?huì)占用大量土地，其含有的有 毒物質(zhì)會(huì)污染水、土壤和空氣，惡化生態(tài)環(huán)境；直接用于回注和在污水處理系統(tǒng)循環(huán)時(shí)，會(huì) 造成注水水質(zhì)下降和污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行條件惡化，對(duì)生產(chǎn)造成不可預(yù)計(jì)的損失；同時(shí)大 量石油資源被浪費(fèi)。因此，無(wú)論是從環(huán)境保護(hù)、維護(hù)正常生產(chǎn)還是從回收能源的角度出發(fā)， 都必須對(duì)注水殘?jiān)M(jìn)行無(wú)害化、資源化處理。但目前我國(guó)油田注水殘?jiān)蠖嗖扇÷短於汛妫?累計(jì)多達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸，數(shù)量巨大，污染嚴(yán)重，亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于油田注水殘?jiān)幚憩F(xiàn)狀，本發(fā)明公布了一種新的油田注水殘?jiān)Y源化處理成 套技術(shù)采用一定的工藝，將油田注水殘?jiān)苽錇樘畛鋭?，以此達(dá)到對(duì)注水殘?jiān)Y源化治理 的目的。本發(fā)明公開了一種油田注水殘?jiān)馁Y源化處理新方法，其特征在于，將油田注水 殘?jiān)庸こ商畛鋭?。被處理的油田注水殘?jiān)某煞职ㄌ妓徕}、氧化硅、氧化鋁、硫酸鈣、少 量食鹽、殘余石油等；其中碳酸鈣為主要成分，含量為60% -70% ；硅鋁質(zhì)約占10% -15% ； 殘余石油為2% -30%。填充劑的具體加工步驟為注水殘?jiān)鼭{料調(diào)和、預(yù)粉碎與部分油污漂出一懸液分 離一250 300目過篩一一級(jí)研磨一二級(jí)研磨一分離脫水一打散干燥一氣流篩分、打粉灌 包。該功能設(shè)計(jì)特點(diǎn)及主要功能簡(jiǎn)述如下(1)本工藝首先進(jìn)行注水殘?jiān)鼭{料調(diào)和與預(yù)粉碎，可以使注水殘?jiān)煞殖浞只旌希?減輕注水殘?jiān)煞值牟痪恍詭?lái)的粉體成分差異。其次，由于在一級(jí)研磨和二級(jí)研磨之 前設(shè)計(jì)預(yù)粉碎工藝環(huán)節(jié)，有利于在后續(xù)的細(xì)磨工藝中將粉體磨得更細(xì)，從而提高產(chǎn)品的補(bǔ) 強(qiáng)性。
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(2)懸液分離和過篩，可以將注水殘?jiān)休^粗的顆粒粉體剔出，對(duì)一級(jí)研磨和二級(jí) 研磨機(jī)具有較好的機(jī)械保護(hù)作用。(3)在整個(gè)工藝過程中，均需將注水殘?jiān){(diào)節(jié)成具有流動(dòng)性能的漿體，以便后續(xù)研 磨自動(dòng)進(jìn)料，實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)；此時(shí)，需要加入大量的水質(zhì)溶劑，其水含量可達(dá)90%。由于 注水殘?jiān)泻幸欢ǖ氖}，在漿液調(diào)和過程中，即使在常溫下，注水殘?jiān)械柠}也可很大 程度溶解在水中，并在后續(xù)的分離脫水過程得到去除，從而達(dá)到有效洗鹽(除鹽)的目的。(4)研究表明，注水殘?jiān)袣埩舻氖蛯?duì)填充劑的使用，例如，作為橡膠填充劑時(shí)， 對(duì)橡膠工程加工特性和橡膠性能具有一定的促進(jìn)作用，其最佳含量為2% -5%;但含油量過 多(超過5%時(shí))，橡膠制品硬度較低；但含油量過低時(shí)(低于2%)，注水殘?jiān)苽涞奶畛?劑其優(yōu)勢(shì)將降低。本工藝設(shè)計(jì)在預(yù)粉碎前盡可能地將漂浮在表面的油污漂去(因油污是石 油，氣化溫度較低)；工藝設(shè)計(jì)中漿液調(diào)和過程，可以將部分石油剔出，從而提高注水殘?jiān)?的加工性能，保證最終粉體的含油率在最佳區(qū)間內(nèi)。(5)該工藝有利于粉體生產(chǎn)工作的連續(xù)操作。本工藝采用兩級(jí)連續(xù)研磨工藝，機(jī)器 自動(dòng)化程度較高，便于操作管理。(6)該工藝有利于粉體加工和產(chǎn)品附加值的提高。本工藝在一級(jí)、二級(jí)研磨過程中 可加入表面活性劑，干燥前進(jìn)行活化處理，這樣既有利于粉體加工過程中產(chǎn)品的打散和篩 分，增加產(chǎn)量，降低工作成本；又可改善填充產(chǎn)品的加工性能，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。采用本工藝加工后的注水殘?jiān)垠w，其成分主要為碳酸鈣，65% -80%，硅鋁質(zhì) 15% -20%，石油 2% -5%。粉體粒徑 D9tl 彡 20μπι。本發(fā)明同時(shí)公布了加工的注水殘?jiān)垠w的應(yīng)用領(lǐng)域。使用本發(fā)明所公布的方法加 工而成的油田注水殘?jiān)垠w可直接作為填充劑使用，用于橡膠、塑料、PVC管材等產(chǎn)品加工 中。該填充劑具有增加制品體積、降低成本，改善加工性能，提高尺寸穩(wěn)定性和物理性能等 作用。將由本發(fā)明制得的注水殘?jiān)垠w填充劑應(yīng)用于橡膠、塑料、PVC管材制品后，對(duì)制品 的填充效果遠(yuǎn)優(yōu)于陶土和普通輕質(zhì)碳酸鈣的填充效果，可以達(dá)到活性輕質(zhì)碳酸鈣的水平。應(yīng)用本發(fā)明公布的工藝加工的注水殘?jiān)垠w填充劑，具有以下優(yōu)勢(shì)(1)粉體中 含油石油和表面活性劑，該填充劑在橡膠、塑料、PVC管材中易于分散，對(duì)網(wǎng)狀分子的聚合、 交聯(lián)具有促進(jìn)作用，對(duì)制品的填充效果優(yōu)于陶土和普通輕質(zhì)碳酸鈣的填充劑效果，可以達(dá) 到活性輕質(zhì)碳酸鈣的水平，且其交聯(lián)性、磨耗性、回彈性、扯斷伸長(zhǎng)率等更加優(yōu)越。(2)由于 粉體中含有2% -5%的石油，該填充劑對(duì)Cr、Mn、Pb等金屬離子具有一定的屏蔽效應(yīng)，能提 高橡膠、塑料、PVC管材等制品的抗老化性能。
實(shí)施例下列實(shí)施例有助于對(duì)本發(fā)明的理解，但不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1將IOOkg油田注水殘?jiān)捎帽景l(fā)明的工藝加工，得到D9tl= 15. 16 μ m的含 油粉體，經(jīng)成分檢測(cè)為碳酸鈣76%，硅鋁質(zhì)成分19%，石油4.6%。以該含油粉體為橡膠填 充劑進(jìn)行天然橡膠工程實(shí)驗(yàn)，以橡膠廠正在使用的輕質(zhì)碳酸鈣助劑為參照，其配方為100 份天然橡膠加入60份注水殘?jiān)垠w；此時(shí)，橡膠的加工性能、橡膠品質(zhì)、橡膠老化性能均與 輕質(zhì)碳酸鈣助劑的效果相似，扯斷伸長(zhǎng)率、彈性優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣。實(shí)施例2中試試驗(yàn)將2.0噸注水殘?jiān)捎帽景l(fā)明的工藝加工，得到D9tl =11. 98 μ m的含油粉體。以該含油粉體為塑料填充劑進(jìn)行塑料制品應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，以塑料廠正在 使用的輕質(zhì)碳酸鈣助劑為參照，其配方中加入60份含油粉體填充劑；此時(shí)，塑料的各項(xiàng)性 能均與輕質(zhì)碳酸鈣助劑的效果相似。實(shí)施例3將實(shí)施例2中試試驗(yàn)加工的含油粉體作為PVC填充劑進(jìn)行制品加工應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)，以輕質(zhì)碳酸鈣填充劑為參照，其配方中加入155份含油粉體填充劑；此時(shí)，PVC的各項(xiàng) 性能均與輕質(zhì)碳酸鈣助劑的效果相似。在實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中，各種配方是根據(jù)實(shí)際制品的配方確定。由上述 實(shí)施例生產(chǎn)的各類制品，其性能達(dá)到國(guó)家相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，經(jīng)資源化處理后得到的注 水殘?jiān)垠w可在相關(guān)行業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種油田注水殘?jiān)馁Y源化處理方法，其特征在于，將主要成分為碳酸鈣(60％ 70％)、硅鋁質(zhì)(10％ 15％)、殘余石油(2％ 30％)的油田注水殘?jiān)苽錇橄鹉z、塑料、PVC等制品的填充劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注水殘?jiān)Y源化處理方法，其特征在于，其處理步驟為注水 殘?jiān)鼭{料調(diào)和、預(yù)粉碎與部分油污漂出一懸液分離一250 300目過篩一一級(jí)研磨一二級(jí) 研磨一分離脫水一打散干燥一氣流篩分、打粉灌包等工藝。其中，“注水殘?jiān)鼭{料調(diào)和、預(yù)粉 碎與部分油污漂出”，可以保證加工后注水殘?jiān)垠w成分均一、含油率控制在2% -5%的最 佳范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的油田注水殘?jiān)苽涞淖⑺畾堅(jiān)垠w，其特征為主要為碳 酸鈣，65% -80%，硅鋁質(zhì)成分15% -20%，石油2% -5%。粉體顆粒粒徑D9(1 < 20 y m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的注水殘?jiān)Y源化處理方法，其特征在于由于粉體中含 有2% -5%的石油，該填充劑對(duì)Cr、Mn、Pb等金屬離子具有一定的屏蔽效應(yīng)，能提高橡膠、塑 料、PVC管材等制品的抗老化性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體產(chǎn)品的用途，其特征在于直接用于橡膠、塑料、PVC等制 品中，并可降低各類制品的成本。
全文摘要
發(fā)明了一種油田注水殘?jiān)Y源化處理技術(shù)，其方法是通過注水殘?jiān)鼭{料調(diào)和、預(yù)粉碎與部分油污漂出→懸液分離→250～300目過篩→一級(jí)研磨→二級(jí)研磨→分離脫水→打散干燥→氣流篩分、打粉灌包等工藝，將之制備為填充劑粉體。適用于該方法的注水殘?jiān)饕煞譃樘妓徕}，60％-70％；硅鋁質(zhì)，10％-15％；殘余石油，2％-30％。加工后的粉體顆粒粒徑D90≤20μm；石油2％-5％。本發(fā)明還涉及到該技術(shù)處理注水殘?jiān)卯a(chǎn)品的用途，即所得的粉體可用于橡膠、塑料、PVC等制品中，對(duì)制品的填充效果優(yōu)于陶土和普通輕質(zhì)碳酸鈣，可以達(dá)到活性輕質(zhì)碳酸鈣的水平；同時(shí)，由于粉體中含有2％-5％的石油，填充劑對(duì)Cr、Mn、Pb等金屬離子具有一定的屏蔽效應(yīng)，能提高各類制品的抗老化性能。
文檔編號(hào)C08L101/00GK101983979SQ20101017481
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者匡少平 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)