利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备技术方案

本发明专利技术公开了一种利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，包括：钻井油基泥浆岩屑储存集成单元、粗分离集成单元、细分离集成单元、入窑预处理集成单元、废气处理集成单元、废水处理集成单元、集成控制单元。本发明专利技术设备小型化、集成度和自动化程度高，对协同水泥生产系统的影响小，装置运行可靠性高，有效控制了二次污染，无害化处理成本低和资源综合利用率高；本发明专利技术采取油基泥浆岩屑处理系统的标准化、自动化、集成化和撬装化设计，提高了危险废物处理与水泥生产系统的协同自动化程度，简化了处理工艺流程，提高了危险废物处理效率，减少了自然资源消耗和环境污染，降低危险废物处理运行风险和环境风险，降低综合处理成本。

Integrated system equipment for treating drilling oil-based mud cuttings with cement kiln

【技术实现步骤摘要】
利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备
本专利技术属于危险废弃物处理
，涉及水泥窑协同处理危险废物的技术方法，尤其涉及一种用于水泥窑协同处理钻井油基泥浆岩屑的系统设备。
技术介绍
钻井油基泥浆岩屑是油气资源钻探过程产生的一种固体废弃物，由于含有大量矿物油和有机物，直接排放会严重污染环境，是国家明文规定的危险废弃物。钻井油基泥浆岩屑的无害化和资源综合利用成为油气资源绿色开采过程中的痛点和难点，现有各种处理技术均存在不同程度的技术瓶颈和不足。水泥窑协同处置钻井油基泥浆岩屑具有明显的技术先进性和经济性，将为成为钻井油基泥浆岩屑处理技术的主流方式。中国申请CN201811341514利用水泥窑协同处理钻井废弃物的设备及方法公开了一种水泥窑协同处置含油岩屑处理技术，主要缺陷是把基油全部作为燃料在水泥窑中高温分解，没有实现高价值资源的回收利用。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于水泥窑协同处理钻井油基泥浆岩屑的集成化处理设备。本专利技术要解决的问题是提供一种高效、低成本地利用水泥窑无害化处理钻井油基泥浆岩屑并充分回收硅质材料和基油的集成设备及其应用方法。本专利技术通过以下技术方案实现：利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，包括：钻井油基泥浆岩屑储存集成单元、粗分离集成单元、细分离集成单元、入窑预处理集成单元、废气处理集成单元、废水处理集成单元、集成控制单元。所述集成化设备能够根据钻井油基泥浆岩屑的特性选择采用全部或部分工艺单元。集成化处理设备为全封闭的撬装式设计，采用集成化、撬装式、不落地安装，各集成单元根据工艺流程集中布设且安装在不同的撬装平台上；钻井油基泥浆岩屑、废气和废水均在封闭装置和输送管道中输送、储存和处理。各集成单元之间通过集成控制单元实现同步运行，并通过集成控制单元与水泥生产中控系统连接。所述钻井油基泥浆岩屑储存集成单元用于接收、储存、输出油基泥浆岩屑，包括上料装置、储存料仓、出料计量装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道。所述粗分离集成单元用于岩屑储存集成单元输出的岩屑进行初步固液分离，分离出粗固体颗粒和含油泥浆，主要包括固液分离装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道。所述细分离集成单元用于进一步分离含油泥浆中的基油和超细固体颗粒，获取可二次利用的油基钻井液，主要包括加热装置、固液分离装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道。加热装置热源来自于水泥窑生产系统或采用电加热。所述入窑预处理集成单元用于岩屑颗粒入窑前的粉磨或研磨处理。入窑预处理可以选择干法预处理和湿法预处理两种工艺。所述废气处理集成单元为全封闭的，用于收集、处理各集成单元所产生的粉尘和废气，包括废气捕集装置、除尘装置、输送管道和风机；粉尘和废气经捕集、净化处理后送入水泥生产系统高温段焚烧分解，避免造成二次污染。所述废水处理集成单元为全封闭防渗的，用于收集、处理各集成单元所产生的废水、废液，包括废水输送管道、水泵、废水处理装置；废水、废液经处理后回收利用或达标后排放，避免废水、废液污染土壤和地下水。所述集成控制单元负责钻井油基泥浆岩屑处理各集成单元的运行参数的实时监控和集中处理，实现对整套设备的集中自动化控制，并将控制信号传送至水泥生产的中控系统，实现钻井油基泥浆岩屑集成处理系统与水泥生产系统的协同控制。包括各集成单元的设备运行参数探测装置、信号传输线路、信号显示装置和运行控制装置。所述干法预处理工艺是指岩屑颗粒经烘干、粉磨，再经粉体入窑设备送入水泥生产系统高温段锻烧成水泥熟料。所用设备包括干燥设备、粉磨设备、粉体储存仓和粉体入窑设备。所述干法预处理工艺中的干燥设备为回转式烘干机或立式烘干或盘式烘干机。所述干法预处理工艺中的粉磨设备为立磨或雷蒙磨或球磨或管磨或气流磨及其它形式的粉磨装置。干燥装置的热源为自于水泥窑生产系统或采用电加热。所述湿法预处理工艺是指在岩屑泥浆颗粒中加入适当水份、外加剂后再湿法研磨，浆料均化后再由浆料入窑设备喷入水泥生产系统高温段锻烧，基油和有机物通过高温分解。包括加水装置、外加剂加入装置、湿法研磨设备、浆料均化储存设备和浆料入窑设备。所述湿法预处理工艺中的研磨设备为立磨或雷蒙磨或球磨或管磨或棒磨及其它形式的研磨装置。本专利技术的有益性：本专利技术与其它水泥窑协同处理钻井油基泥浆岩屑的方法和设备相比，在集成度、小型化、自动化、安全性、污染控制、环境风险隐患、无害化处理成本和资源综合利用等方面均具有明显的技术先进性。1、设备小型化、集成度和自动化程度高。采用单元式撬装设计，各单元之间相对独立，实现了水泥窑协同处理钻井油基泥浆岩屑设备小型化，便于设备标准化生产和设备运输，降低了现场安装成本和施工难度，同时还能够根据钻井油基泥浆岩屑的特性选择采用全部工艺单元或部分工艺单元，实现了处理流程的灵活组合。2、对协同水泥生产系统的影响小。采用独立结构设计，钻井油基泥浆岩屑预处理的全过程均不共用水泥生料制备系统、供水系统、废气收集处理系统和废水收集处理系统，对所依托的协同水泥生产系统的设备改造小，减少了对水泥生产的干扰。3、装置运行可靠性高，各集成单元之间的管道、控制电缆等接口采用标准接口设计，各集成单元之间实现了同步运行，与水泥生产系统之间实现了协同控制运行。4、有效控制了二次污染。充分利用水泥生产系统的高温环境和高温段时间长的特点，钻井油基泥浆岩屑、废气、废水全部引入水泥生产系统高温分解，有效解决了VOC、二恶英等大气污染问题，解决了废水废液对土壤、地表水和地下水污染问题。利用钻井油基泥浆岩屑中的残余矿物油作为部分替代燃料，减少了水泥生产的燃煤用量，减少了二氧化硫、氮氧化物产生量。5、环境风险隐患少。采用全封闭、防渗处理和不落地设计，各集成单元之间的固体、液体、气体均通过封闭管道输送，钻井油基泥浆岩屑、废气和废水均在封闭装置中处理处置，减少了产污节点和无组织排放；各撬装平台均为不落地架空安装，有利于对设备运行状况的观察监控和污染泄漏排查，降低了污染事故应急处置难度，减少了环境污染风险隐患。6、无害化处理成本低和资源综合利用率高。经无害化处理的岩屑可以部分替代水泥生产的硅质原料，减少了水泥生产硅质原材料消耗；部分回收的基油用于二次配制油基钻井液，未回收的基油可以作为部分替代燃煤，减少了燃煤消耗，实现了钻井油基泥浆岩屑各组分的无害化处理和资源综合利用，在减少自然资源消耗和环境污染的基础上，同时也降低危险废物无害处理成本。附图说明图1是实施例1处理系统流程图；图2是实施例2处理系统局部流程图。图中各标记表示：A是钻井油基泥浆岩屑储存集成单元，包括：储存料仓11，上料系统12，出料计量装置13；B是粗分离集成单元，包括：甩干机21；C是细分离集成单元，包括：含油泥浆加热装置31，输送装置32，高速离心机33；D是干法预处理集成单元，包括：干燥机41，粉磨设备42，除尘设备43，粉体储存仓44，粉体入窑设备45，螺旋输送机46；E是废水处理集成单元，采用能够符合相关国家排放标准的水处理设备；F是集成控制单元，包括与各集成单元控制联接的控制模块；G是湿法预处理集成单元，包括：浆料储存仓51，浆料输送泵52，湿法研磨设备53，添加剂加入装置54，加水装置55；预分解窑1，回转窑2，联接篦冷机出口的热风管道3，风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述设备包括钻井油基泥浆岩屑储存集成单元、粗分离集成单元、细分离集成单元、入窑预处理集成单元、废气处理集成单元、废水处理集成单元、集成控制单元；所述设备根据钻井油基泥浆岩屑的特性选择采用全部或部分工艺单元，设备为全封闭的撬装式设计，采用集成化、撬装式、不落地安装，各单元根据工艺流程集中布设且安装在不同的撬装平台上；钻井油基泥浆岩屑、废气和废水均在封闭装置和输送管道中输送、储存和处理；各单元之间通过集成控制单元实现同步运行，并通过集成控制单元与水泥生产中控系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述设备包括钻井油基泥浆岩屑储存集成单元、粗分离集成单元、细分离集成单元、入窑预处理集成单元、废气处理集成单元、废水处理集成单元、集成控制单元；所述设备根据钻井油基泥浆岩屑的特性选择采用全部或部分工艺单元，设备为全封闭的撬装式设计，采用集成化、撬装式、不落地安装，各单元根据工艺流程集中布设且安装在不同的撬装平台上；钻井油基泥浆岩屑、废气和废水均在封闭装置和输送管道中输送、储存和处理；各单元之间通过集成控制单元实现同步运行，并通过集成控制单元与水泥生产中控系统连接。2.根据权利要求1所述利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述钻井油基泥浆岩屑储存集成单元用于接收、储存、输出油基泥浆岩屑，包括上料装置、储存料仓、出料计量装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道。3.根据权利要求1所述利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述粗分离集成单元用于岩屑储存集成单元输出的岩屑进行初步固液分离，分离出粗固体颗粒和含油泥浆，主要包括固液分离装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道。4.根据权利要求1所述利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述细分离集成单元用于进一步分离含油泥浆中的基油和超细固体颗粒，获取可二次利用的油基钻井液，主要包括加热装置、固液分离装置、废水废液收集管道、废气捕集器及废气管道；加热装置热源来自于水泥窑生产系统或采用电加热。5.根据权利要求1所述利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述入窑预处理集成单元用于岩屑颗粒入窑前的粉磨或研磨处理；入窑预处理选择干法预处理工艺或湿法预处理工艺。6.根据权利要求1所述利用水泥窑处理钻井油基泥浆岩屑的集成化系统设备，其特征在于：所述废气处理集成单元为全封闭结构，用于收集、处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍华，杨璐，瑞静，
申请(专利权)人：成都华寰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51