本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，特別是涉及一種含油鉆屑用清洗劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著頁巖氣的勘探開發(fā)，油基鉆井液技術(shù)受到越來越多的重視并不斷發(fā)展，油基鉆井液的使用產(chǎn)生的含油鉆屑的數(shù)量非常大。含油鉆屑因其含有石油烴類、重金屬和有機(jī)物等污染物，已被列入國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物(國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄，HW08)，若不經(jīng)處理就直接排放，將會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。包括我國(guó)在內(nèi)的世界各海洋產(chǎn)油國(guó)制定了嚴(yán)格的法律法規(guī)，嚴(yán)格限制含油鉆屑的排放，所以對(duì)含油鉆屑無害化處理技術(shù)的需求尤為迫切。
目前，已應(yīng)用的主要技術(shù)有:熱分餾法、鉆屑回注法、鉆屑脫干法、鉆屑清洗法。熱蒸餾法對(duì)設(shè)備要求高，需要專業(yè)的處理廠。鉆屑回注法不僅對(duì)技術(shù)要求高，處理費(fèi)用昂貴，還可能給地下水或油層造成污染。鉆屑脫干法除油率較低，單獨(dú)的脫干處理不能滿足排放要求，需與其他技術(shù)配合使用。鉆屑清洗法處理?xiàng)l件溫和，對(duì)鉆屑的除油率較高，且設(shè)備簡(jiǎn)單，但是鉆屑清洗法需要優(yōu)良的鉆屑清洗劑。
目前，現(xiàn)存的鉆屑除油劑主要有有機(jī)溶劑清洗劑和水基清洗劑。有機(jī)溶劑清洗機(jī)雖然清洗效果好，但是有機(jī)溶劑易揮發(fā)進(jìn)入空氣，易對(duì)人體造成毒害作用，還具有易燃易爆的安全隱患。水基清洗劑雖然毒性低，但是除油率很低，除油過程中處理?xiàng)l件苛刻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要目的是解決上述問題，提供一種含油鉆屑用清洗劑。本發(fā)明含油鉆屑用清洗劑為水基清洗劑，除油效率高，使用方便。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有3-5份低電荷陽離子表面活性劑、10-20份陰離子表面活性劑、2-4份非離子表面活性劑、0.5-1份鹽、5-10份乙醇和60-79.5份水。
所述的低電荷陽離子表面活性劑為聚氧乙烯基烷基季銨鹽或咪唑啉表面活性劑；優(yōu)選地，所述的低電荷陽離子表面活性劑為十二烷基聚氧乙烯氯化銨、十四烷基聚氧乙烯基氯化銨、十六烷基聚氧乙烯基氯化銨、十六烷基聚氧乙烯十四烷基氯化銨、油酸咪唑 啉季銨鹽和月桂酸咪唑啉季銨鹽的一種。
所述的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、ɑ-烯基磺酸鈉的一種；優(yōu)選地，所述的ɑ-烯基磺酸鈉的碳數(shù)分布在12-16。
所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚的至少一種；優(yōu)選地，所述的脂肪醇為甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、丙醇、丁醇中的一種或多種；所述的烷基酚為丙基酚、丁基酚、戊基酚、庚基酚、辛基酚的至少一種。
所述的鹽為NaCl和KCl的至少一種。
上述含油鉆屑用清洗劑的制備方法，包括如下步驟：
(1)將鹽溶解于水中，待完全溶解后加入陰離子表面活性劑；
(2)將非離子表面活性劑加入到乙醇中溶解，然后加入陽離子表面活性劑；
(3)將步驟(1)所得溶液與步驟(2)所得溶液混合即得所述含油鉆屑用清洗劑。
在含油鉆屑用清洗劑的制備中，非離子型表面活性劑不僅有良好的洗滌、分散、乳化、起泡、潤(rùn)濕、增溶、防腐蝕、殺菌等多種性能，而且和其他表面活性劑有良好的配伍性。陰離子表面活性劑生物降解性好、價(jià)格較低，并且去污、乳化、增溶效果好。本發(fā)明引入了低電荷陽離子表面活性劑聚氧乙烯基烷基季銨鹽、咪唑啉表面活性劑，由于氧乙烯基官能團(tuán)的吸電子作用，降低了表面活性劑離子的電荷密度，從而能減弱陰離子和陽離子間的靜電作用，并增大陰離子-陽離子復(fù)合物的親水性，使得陰陽離子表面活性劑能夠完全混溶而不產(chǎn)生沉淀。咪唑啉表面活性劑本身陽離子電荷就比較弱，也可以和陰離子表面活性劑配合使用。多種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，有利于發(fā)揮各個(gè)表面活性劑的性能優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮“協(xié)同增效”的效果。由于所處理的含油鉆屑中的油為油基泥漿，加入鹽的目的是使油基泥漿更容易破乳，大大降低了除油清洗時(shí)間，從而達(dá)到較好的清洗效果。
本發(fā)明含油鉆屑清洗劑的有益效果是：按照本發(fā)明的到的含油鉆屑用清洗劑，具有優(yōu)良的除油效果，處理后鉆屑?xì)堄秃靠山抵?.5％以下，油水靜置一小時(shí)即可分層，油回收，水重復(fù)利用繼續(xù)清洗含油鉆屑，要求的設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生二次污染，安全環(huán)保。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1：
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有3份十二烷基聚氧乙烯氯化銨、10份十二烷基苯磺酸鈉、4份辛基酚聚氧乙烯醚、0.5份NaCl、10份乙醇和72.5份水。
所述制備方法如下：
(1)將鹽溶解于水中，待完全溶解后加入陰離子表面活性劑；
(2)將非離子表面活性劑加入到乙醇中溶解，然后加入陽離子表面活性劑；
(3)將步驟(1)所得溶液與步驟(2)所得溶液混合即得所述含油鉆屑用清洗劑。
實(shí)施例2：
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有5份油酸咪唑啉季銨鹽、10份碳數(shù)為12的ɑ-烯基磺酸鈉、2份丁醇聚氧乙烯醚、1份KCl、10份乙醇和60份水。
該含油鉆屑用清洗劑的制備方法同實(shí)施例1，僅各組分物質(zhì)的選擇和用量不同。
實(shí)施例3：
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有3份十六烷基聚氧乙烯十四烷基氯化銨、20份碳數(shù)為14的ɑ-烯基磺酸鈉、2份丁基酚聚氧乙烯醚、2份辛基酚聚氧乙烯醚0.8份NaCl、0.2份KCl、10份乙醇和62份水。
該含油鉆屑用清洗劑的制備方法同實(shí)施例1，僅各組分物質(zhì)的選擇和用量不同。
實(shí)施例4：
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有4份十六烷基聚氧乙烯基氯化銨、15份碳數(shù)為十二烷基苯磺酸鈉、2份丁基酚聚氧乙烯醚、2份異丙醇聚氧乙烯醚、0.5份KCl、8份乙醇和68.5份水。
該含油鉆屑用清洗劑的制備方法同實(shí)施例1，僅各組分物質(zhì)的選擇和用量不同。
對(duì)比例1
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有10份十二烷基苯磺酸鈉、4份辛基酚聚氧乙烯醚、0.5份NaCl、10份乙醇和72.5份水。
該含油鉆屑用清洗劑的制備方法同實(shí)施例1，僅各組分物質(zhì)的選擇和用量不同。
對(duì)比例2
一種含油鉆屑用清洗劑，其包含有5份油酸咪唑啉季銨鹽、10份碳數(shù)為12的ɑ-烯基磺酸鈉、2份丁醇聚氧乙烯醚、10份乙醇和60份水。
該含油鉆屑用清洗劑的制備方法同實(shí)施例1，僅各組分物質(zhì)的選擇和用量不同。
從現(xiàn)場(chǎng)取了兩批含油鉆屑樣品1#和2#，利用本發(fā)明含油鉆屑用清洗劑和對(duì)比例對(duì)樣 品進(jìn)行清洗。
性能評(píng)價(jià)：
1、將含油鉆屑用清洗劑與現(xiàn)場(chǎng)含油鉆屑按2:1的質(zhì)量比混合，攪拌5min后抽濾處理得到較干燥的鉆屑。
2、將鉆屑晾干，取1.0-1.5g處理后鉆屑樣品溶于10ml環(huán)保級(jí)四氯化碳中進(jìn)行萃取，充分?jǐn)嚢韬?，?jīng)玻璃砂芯漏斗(內(nèi)有10mm厚度干燥的無水硫酸鈉)過濾，流入容量瓶?jī)?nèi)。用四氯化碳重復(fù)多次萃取固相(即重復(fù)前述步驟)，至少萃取3次以上，并用四氯化碳洗滌玻璃砂芯漏斗，一并流入50ml容量瓶中，最后用四氯化碳定容。
3、以四氯化碳作空白溶液(空白對(duì)照)，使用4cm比色皿，用OIL-8型紅外分光測(cè)油儀測(cè)定四氯化碳萃取液中油類的濃度。
處理后的鉆屑含油量
處理后巖屑中石油類的含量C(mg/kg)按下式計(jì)算：
C＝(C1×V0×D)/M1
式中：
C1——測(cè)油儀讀數(shù)，mg/L；
V0——萃取溶劑定容體積，ml；
D——萃取液稀釋倍數(shù)；
M1——所取的處理后巖屑樣品的質(zhì)量。
表1含油鉆屑用清洗劑對(duì)含油鉆屑的清洗效果
從表1可以看出，未添加陽離子表面活性劑或鹽的清洗劑，其除油效果大大降低，鹽的加入可大大降低清洗時(shí)間，對(duì)比例2若需達(dá)到實(shí)施例的洗油效果，需提高清洗時(shí)間至30min。