公布日：2023.01.13
申請(qǐng)日：2022.11.02
分類號(hào)：C02F11/00(2006.01)I;C10G1/00(2006.01)I;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)及方法，屬于油氣田非常規(guī)油氣開采鉆井含油污泥環(huán)保處理技術(shù)領(lǐng)域。其包括依次連接的CO2循環(huán)罐、加壓泵、反應(yīng)加熱器、反應(yīng)釜、分離加熱器和分離釜等處理系統(tǒng)，分離釜分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的萃取結(jié)束氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；反應(yīng)釜反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜內(nèi)CO2依次經(jīng)一級(jí)回收管路、二級(jí)回收管路和三級(jí)回收管路回收至CO2循環(huán)罐循環(huán)利用。本發(fā)明在保證回收的油溶性物質(zhì)具有較高品質(zhì)的前提下，通過CO2三級(jí)回收管路對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的CO2進(jìn)行回收，使大量的CO2得到回收循環(huán)利用，解決了現(xiàn)有反應(yīng)釜萃取結(jié)束卸料前，將釜內(nèi)CO2直接外排導(dǎo)致CO2大量浪費(fèi)的技術(shù)難題。
權(quán)利要求書
1.一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的CO2循環(huán)罐、加壓泵、反應(yīng)加熱器、反應(yīng)釜、分離加熱器和分離釜，所述分離釜分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；反應(yīng)釜反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉反應(yīng)釜進(jìn)口控制閥Ⅰ和出口控制閥Ⅲ，反應(yīng)釜內(nèi)CO2依次經(jīng)一級(jí)回收管路、二級(jí)回收管路和三級(jí)回收管路回收至CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括冷凝器；所述二級(jí)回收管路包括依次連接的氣體回收罐、一級(jí)回收壓縮機(jī)和冷凝器；所述三級(jí)回收管路包括依次連接的二級(jí)回收壓縮機(jī)、氣體回收罐、一級(jí)回收壓縮機(jī)和冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于控制反應(yīng)釜進(jìn)口和出口處于連通或斷開狀態(tài)的控制閥Ⅱ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括CO2儲(chǔ)存罐和輸送泵，CO2儲(chǔ)存罐內(nèi)的CO2通過輸送泵輸送至CO2循環(huán)罐或冷凝器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括冷熱交換系統(tǒng)，冷熱交換系統(tǒng)包括熱水罐、冷水罐、熱泵和用于對(duì)熱泵冷卻降溫的冷卻塔；所述熱水罐的出水口分兩路，一路用于對(duì)反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱；另一路經(jīng)熱泵換熱后給反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱；所述冷水罐的出水口分兩路，一路用于對(duì)CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)冷卻，另一路經(jīng)熱泵制冷后對(duì)冷凝器制冷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分離加熱器包括分離加熱器Ⅰ和分離加熱器Ⅱ，分離釜包括分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ；所述出口控制閥Ⅲ依次連接分離加熱器Ⅰ和分離釜Ⅰ，分離釜Ⅰ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的夾帶微量油溶性物質(zhì)的氣體CO2經(jīng)分離加熱器Ⅱ至分離釜Ⅱ，分離釜Ⅱ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括依次連接的分離加熱器Ⅱ、分離釜Ⅱ和冷凝器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加壓泵的數(shù)量為兩臺(tái)，一臺(tái)正常加壓使用，另一臺(tái)作為備壓使用。
7.一種利用權(quán)利要求1至6之一所述的鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)進(jìn)行的超臨界CO2萃取處理方法，其特征在于，具體包括以下步驟：超臨界CO2萃�。�CO2循環(huán)罐內(nèi)液態(tài)CO2經(jīng)過加壓泵加壓和反應(yīng)加熱器加熱，使其達(dá)到超臨界流體狀態(tài)，隨后進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)與鉆井含油污泥中的油溶性物質(zhì)進(jìn)行萃取形成超臨界混合流體；超臨界混合流體依次經(jīng)過反應(yīng)釜出口壓力調(diào)節(jié)閥節(jié)流降壓、分離加熱器加熱，將超臨界流體狀態(tài)的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)CO2，原本溶解在超臨界CO2流體中的油溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x狀態(tài)，隨后進(jìn)入分離釜進(jìn)行分離，分離后的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離后的氣態(tài)CO2經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2進(jìn)入CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用；CO2的一級(jí)回收：反應(yīng)釜萃取結(jié)束后，關(guān)閉反應(yīng)釜進(jìn)口控制閥Ⅰ和出口控制閥Ⅲ，打開排氣控制閥Ⅳ和一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ，利用反應(yīng)釜和CO2循環(huán)罐之間的壓力差，使反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過管線經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2進(jìn)入CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，直至反應(yīng)釜和CO2循環(huán)罐的壓力相同時(shí)，一級(jí)回收結(jié)束，進(jìn)入CO2的二級(jí)回收；CO2的二級(jí)回收：關(guān)閉一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ，打開二級(jí)管路控制閥Ⅶ，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過管線進(jìn)入氣體回收罐，一級(jí)回收壓縮機(jī)將氣體回收罐內(nèi)的CO2升壓，經(jīng)冷凝器輸送至CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，二級(jí)回收可將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.6MPa，二級(jí)回收結(jié)束后進(jìn)入CO2的三級(jí)回收；CO2的三級(jí)回收：關(guān)閉一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ和二級(jí)管路控制閥Ⅶ，打開三級(jí)回收管路控制閥Ⅵ，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過二級(jí)回收壓縮機(jī)升壓，輸送至氣體回收罐，然后再由一級(jí)回收壓縮機(jī)將氣體回收罐內(nèi)的CO2升壓，經(jīng)冷凝器輸送至CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，三級(jí)回收可將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.1MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超臨界CO2萃取處理方法，其特征在于,還包括用于控制反應(yīng)釜進(jìn)口和出口處于連通或斷開狀態(tài)的控制閥Ⅱ；在反應(yīng)釜升壓過程中，打開控制閥Ⅱ，使反應(yīng)釜進(jìn)口和出口兩端同時(shí)通入CO2進(jìn)行升壓，避免只有一端升壓，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的料筒沖擊造成損壞；在反應(yīng)過程中，采用控制閥Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)釜進(jìn)口和出口壓力平衡調(diào)節(jié)，保證反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超臨界CO2萃取處理方法，其特征在于,還包括冷熱交換系統(tǒng)，冷熱交換系統(tǒng)包括熱水罐、冷水罐、熱泵和用于對(duì)熱泵冷卻降溫的冷卻塔；所述熱水罐的出水口分兩路，一路為熱水罐中的水通過電加熱器將水溫升至設(shè)定溫度后，打開控制閥Ⅸ，通過熱水泵將熱水輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱，反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱排出的水回至熱水罐循環(huán)工作；另一路為在熱水罐內(nèi)的水不進(jìn)行電加熱時(shí)，關(guān)閉控制閥Ⅸ，打開控制閥Ⅷ，通過熱水泵將熱水罐中未加熱的水經(jīng)熱泵換熱后輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱，反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱排出的水回至熱水罐，循環(huán)工作；所述冷水罐的出水口分兩路，一路為冷水罐中的水通過冷水泵將其輸送至CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻，CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)冷卻排出的水回冷水罐循環(huán)工作；另一路為冷水罐中的水通過冷水泵輸送至熱泵制冷后對(duì)冷凝器制冷，冷凝器制冷排出的水回冷水罐循環(huán)工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超臨界CO2萃取處理方法，其特征在于,所述分離加熱器包括分離加熱器Ⅰ和分離加熱器Ⅱ，分離釜包括分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ；所述出口控制閥Ⅲ依次連接分離加熱器Ⅰ和分離釜Ⅰ，分離釜Ⅰ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的夾帶微量油溶性物質(zhì)的氣體CO2經(jīng)分離加熱器Ⅱ至分離釜Ⅱ，分離釜Ⅱ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括依次連接的分離加熱器Ⅱ、分離釜Ⅱ和冷凝器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)及方法，在保證回收的油溶性物質(zhì)具有較高品質(zhì)的前提下，其通過CO2三級(jí)回收管路對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的CO2進(jìn)行回收，將反應(yīng)釜內(nèi)的高壓CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.1MPa，使大量的CO2得到回收實(shí)現(xiàn)再利用，解決了現(xiàn)有反應(yīng)釜萃取結(jié)束卸料前，將釜內(nèi)CO2直接外排，造成CO2大量浪費(fèi)的技術(shù)難題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，包括依次連接的CO2循環(huán)罐、加壓泵、反應(yīng)加熱器、反應(yīng)釜、分離加熱器和分離釜，所述分離釜分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；反應(yīng)釜反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉反應(yīng)釜進(jìn)口控制閥Ⅰ和出口控制閥Ⅲ，反應(yīng)釜內(nèi)CO2依次經(jīng)一級(jí)回收管路、二級(jí)回收管路和三級(jí)回收管路回收至CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括冷凝器；所述二級(jí)回收管路包括依次連接的氣體回收罐、一級(jí)回收壓縮機(jī)和冷凝器；所述三級(jí)回收管路包括依次連接的二級(jí)回收壓縮機(jī)、氣體回收罐、一級(jí)回收壓縮機(jī)和冷凝器。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括用于控制反應(yīng)釜進(jìn)口和出口處于連通或斷開狀態(tài)的控制閥Ⅱ。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括CO2儲(chǔ)存罐和輸送泵，CO2儲(chǔ)存罐內(nèi)的CO2通過輸送泵輸送至CO2循環(huán)罐或冷凝器。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括冷熱交換系統(tǒng)，冷熱交換系統(tǒng)包括熱水罐、冷水罐、熱泵和用于對(duì)熱泵冷卻降溫的冷卻塔；所述熱水罐的出水口分兩路，一路用于對(duì)反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱；另一路經(jīng)熱泵換熱后給反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱；所述冷水罐的出水口分兩路，一路用于對(duì)CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)冷卻，另一路經(jīng)熱泵制冷后對(duì)冷凝器制冷。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述分離加熱器包括分離加熱器Ⅰ和分離加熱器Ⅱ，分離釜包括分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ；所述出口控制閥Ⅲ依次連接分離加熱器Ⅰ和分離釜Ⅰ，分離釜Ⅰ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的夾帶微量油溶性物質(zhì)的氣體CO2經(jīng)分離加熱器Ⅱ至分離釜Ⅱ，分離釜Ⅱ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括依次連接的分離加熱器Ⅱ、分離釜Ⅱ和冷凝器。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述加壓泵的數(shù)量為兩臺(tái)，一臺(tái)正常加壓使用，另一臺(tái)作為備壓使用。
一種利用上述鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)進(jìn)行的超臨界CO2萃取處理方法，具體包括以下步驟：超臨界CO2萃�。�CO2循環(huán)罐內(nèi)液態(tài)CO2經(jīng)過加壓泵加壓和反應(yīng)加熱器加熱，使其達(dá)到超臨界流體狀態(tài)，隨后進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)與鉆井含油污泥中的油溶性物質(zhì)進(jìn)行萃取形成超臨界混合流體；超臨界混合流體依次經(jīng)過反應(yīng)釜出口壓力調(diào)節(jié)閥節(jié)流降壓、分離加熱器加熱，將超臨界流體狀態(tài)的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)CO2，原本溶解在超臨界CO2流體中的油溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x狀態(tài)，隨后進(jìn)入分離釜進(jìn)行分離，分離后的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離后的氣態(tài)CO2經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2進(jìn)入CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用。
CO2的一級(jí)回收：反應(yīng)釜萃取結(jié)束后，關(guān)閉反應(yīng)釜進(jìn)口控制閥Ⅰ和出口控制閥Ⅲ，打開排氣控制閥Ⅳ和一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ，利用反應(yīng)釜和CO2循環(huán)罐之間的壓力差，使反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過管線經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2進(jìn)入CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，直至反應(yīng)釜和CO2循環(huán)罐的壓力相同時(shí)，一級(jí)回收結(jié)束，進(jìn)入CO2的二級(jí)回收；CO2的二級(jí)回收：關(guān)閉一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ，打開排氣控制閥Ⅳ和二級(jí)管路控制閥Ⅶ，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過管線進(jìn)入氣體回收罐，一級(jí)回收壓縮機(jī)將氣體回收罐內(nèi)的CO2升壓，經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2輸送至CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，二級(jí)回收可將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.6MPa，二級(jí)回收結(jié)束后進(jìn)入CO2的三級(jí)回收；CO2的三級(jí)回收：關(guān)閉一級(jí)回收管路控制閥Ⅴ和二級(jí)管路控制閥Ⅶ，打開三級(jí)回收管路控制閥Ⅵ，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過二級(jí)回收壓縮機(jī)升壓，輸送至氣體回收罐，然后再由一級(jí)回收壓縮機(jī)將氣體回收罐內(nèi)的CO2升壓，經(jīng)冷凝器輸送至CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，三級(jí)回收可將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.1MPa。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括用于控制反應(yīng)釜進(jìn)口和出口處于連通或斷開狀態(tài)的控制閥Ⅱ；在反應(yīng)釜升壓過程中，打開控制閥Ⅱ，使反應(yīng)釜進(jìn)口和出口兩端同時(shí)通入CO2進(jìn)行升壓，避免只有一端升壓，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的料筒沖擊造成損壞；在反應(yīng)過程中，采用控制閥Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)釜進(jìn)口和出口壓力平衡調(diào)節(jié)，保證反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括冷熱交換系統(tǒng)，冷熱交換系統(tǒng)包括熱水罐、冷水罐、熱泵和用于對(duì)熱泵冷卻降溫的冷卻塔；所述熱水罐的出水口分兩路，一路為熱水罐中的水通過電加熱器將水溫升至設(shè)定溫度后，打開控制閥Ⅸ，通過熱水泵將熱水輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱，反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱排出的水回至熱水罐循環(huán)工作；另一路為在熱水罐內(nèi)的水不進(jìn)行電加熱時(shí)，關(guān)閉控制閥Ⅸ，打開控制閥Ⅷ，通過熱水泵將熱水罐中未加熱的水經(jīng)熱泵換熱后輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱，反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器加熱排出的水回至熱水罐，循環(huán)工作；所述冷水罐的出水口分兩路，一路為冷水罐中的水通過冷水泵將其輸送至CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻，CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)冷卻排出的水回冷水罐循環(huán)工作；另一路為冷水罐中的水通過冷水泵輸送至熱泵制冷后對(duì)冷凝器制冷，冷凝器制冷排出的水回冷水罐循環(huán)工作。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述分離加熱器包括分離加熱器Ⅰ和分離加熱器Ⅱ，分離釜包括分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ；所述出口控制閥Ⅲ依次連接分離加熱器Ⅰ和分離釜Ⅰ，分離釜Ⅰ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的夾帶微量油溶性物質(zhì)的氣體CO2經(jīng)分離加熱器Ⅱ至分離釜Ⅱ，分離釜Ⅱ分離的油溶性物質(zhì)進(jìn)入集油罐內(nèi)，分離的氣體CO2經(jīng)冷凝器流入CO2循環(huán)罐循環(huán)利用；所述一級(jí)回收管路包括依次連接的分離加熱器Ⅱ、分離釜Ⅱ和冷凝器。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供了一種鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，其通過CO2三級(jí)回收管路對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的CO2進(jìn)行回收，將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2壓力回收至釜內(nèi)壓力降至0.1MPa。在第一級(jí)回收管路主要是利用了反應(yīng)釜和CO2循環(huán)罐之間的壓力差，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2通過管線經(jīng)冷凝器降溫后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)CO2進(jìn)入CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用；在第二級(jí)回收管路中，在一級(jí)回收壓縮機(jī)的前方設(shè)置氣體回收罐，使反應(yīng)釜內(nèi)高壓CO2先進(jìn)入氣體回收罐進(jìn)行緩沖，防止了反應(yīng)釜內(nèi)高壓CO2對(duì)一級(jí)回收壓縮機(jī)造損害，延長(zhǎng)一級(jí)回收壓縮機(jī)的使用壽命，通過二級(jí)回收可將反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.6MPa；在第三級(jí)回收管路中，反應(yīng)釜內(nèi)的CO2依次通過二級(jí)回收壓縮機(jī)、氣體回收罐、一級(jí)回收壓縮機(jī)和冷凝器回CO2循環(huán)罐進(jìn)行循環(huán)利用，使反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收至釜內(nèi)壓力降至0.1MPa，使反應(yīng)釜內(nèi)的大量CO2得以回收循環(huán)利用。鉆井含油污泥利用本系統(tǒng)萃取處理后，油溶性物質(zhì)品質(zhì)高，可以再利用配制油基鉆井液；處理后的固相廢渣中總石油烴含量（簡(jiǎn)稱TPH）遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB4284-2018）《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》的限值（＜3000mg/kg），處理后的固相廢渣既能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB41518-2022）《頁巖氣勘探開發(fā)油基鉆井屑處理方法及控制指標(biāo)》，也能到達(dá)四川省環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（DB51/2850-2021）《天然氣開采含油污泥綜合利用后剩余固相利用處置標(biāo)準(zhǔn)》的A類標(biāo)準(zhǔn)，可用于鋪墊井場(chǎng)及其道路，實(shí)現(xiàn)安全再利用處置。
在反應(yīng)釜內(nèi)的CO2回收方面，如果采用兩級(jí)回收，則CO2的回收效果不夠理想；如果采用四級(jí)回收，則將會(huì)出現(xiàn)采用較高的成本回收微量的CO2，得不償失。本發(fā)明通過三級(jí)回收管路，是在保證采用較低回收成本的基礎(chǔ)上，使反應(yīng)釜內(nèi)CO2回收效率達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。本發(fā)明特別適用于在CO2供應(yīng)不方便、運(yùn)輸成本過高的地方，例如海上鉆井平臺(tái)和陸上叢式井鉆井平臺(tái)等場(chǎng)所。
進(jìn)一步地，還包括用于控制反應(yīng)釜進(jìn)口和出口處于連通或斷開狀態(tài)的控制閥Ⅱ。在反應(yīng)釜升壓過程中，打開控制閥Ⅱ，使反應(yīng)釜進(jìn)口和出口兩端同時(shí)通入CO2進(jìn)行升壓，避免只有一端升壓，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的料筒沖擊造成損壞；在反應(yīng)過程中，當(dāng)出現(xiàn)因反應(yīng)釜內(nèi)料筒的物料堆積過于密實(shí)，造成反應(yīng)釜進(jìn)口和出口壓差過大時(shí)，采用控制閥Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)釜進(jìn)口和出口壓力平衡調(diào)節(jié)，保證反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。
進(jìn)一步地，還包括CO2儲(chǔ)存罐和輸送泵，CO2儲(chǔ)存罐內(nèi)的CO2通過輸送泵輸送至CO2循環(huán)罐或冷凝器。如果輸送泵與CO2循環(huán)罐較近時(shí)，可將CO2儲(chǔ)存罐內(nèi)的液態(tài)CO2通過輸送泵直接輸送至CO2循環(huán)罐；如果輸送泵與CO2循環(huán)罐較遠(yuǎn)時(shí)，特別是在夏季，為防止CO2汽化，需要將輸送管路中的CO2經(jīng)冷凝器冷卻，使其保持液體狀態(tài)，以便輸送至CO2循環(huán)罐。使用者可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選用不同的模式，拓展了系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)所。
進(jìn)一步地，還包括冷熱交換系統(tǒng)，冷熱交換系統(tǒng)包括熱水罐、冷水罐、熱泵和用于對(duì)熱泵冷卻降溫的冷卻塔；所述熱水罐的出水口分兩路，一路為電加熱模式，即熱水罐中的水通過電加熱器將水溫升至設(shè)定溫度后，通過熱水泵將熱水輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱；另一路為熱泵換熱模式，即通過熱水泵將熱水罐中未加熱的水經(jīng)熱泵換熱后輸送至反應(yīng)釜、分離釜、反應(yīng)加熱器和分離加熱器進(jìn)行加熱。通過采用上述兩種熱交換模式，當(dāng)在如夏季等周圍氣溫比較高的情形時(shí)，可直接采用熱泵換熱模式；當(dāng)在如冬季等周圍氣溫比較低的情形時(shí)，系統(tǒng)剛開機(jī)時(shí)，采用電加熱模式，待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，切換為熱泵換熱模式，從而避免電加熱模式下的高功耗，有效降低系統(tǒng)整機(jī)運(yùn)行功耗。
所述冷水罐的出水口分兩路，一路用于對(duì)CO2循環(huán)罐、加壓泵、一級(jí)回收壓縮機(jī)和二級(jí)回收壓縮機(jī)冷卻，另一路經(jīng)熱泵制冷后對(duì)冷凝器制冷。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。
進(jìn)一步地，分離加熱器包括分離加熱器Ⅰ和分離加熱器Ⅱ，分離釜包括分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ。通過上述兩級(jí)分離，無論是在萃取過程中反應(yīng)釜出口排出的CO2，還是在萃取結(jié)束后經(jīng)一級(jí)回收管路回收的CO2，回收的CO2的純度均得到進(jìn)一步提升。
進(jìn)一步地，加壓泵的數(shù)量為兩臺(tái)，一臺(tái)正常加壓使用，另一臺(tái)作為備壓使用，有效提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。而且一旦有一臺(tái)加壓泵發(fā)生故障，可用另一臺(tái)加壓泵兼顧正常加壓和備壓的功能，減少對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的沖擊和保證系統(tǒng)不停機(jī)。
本發(fā)明還提供了一種利用上述鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)進(jìn)行的超臨界CO2萃取處理方法，由于采用了上述的鉆井含油污泥超臨界CO2萃取處理系統(tǒng)，因此其也就具有相應(yīng)的有益效果，具體可以參照前面的說明，這里不再贅述。
（發(fā)明人：陳德良;曾憲成;何佳;焦文強(qiáng);馬勇鵬;劉劍飛;李銀峰;廉云飛;董浩聰;梁夢(mèng)園;司昌威;陳金瑞;付傳松）
