一種油田硅泥制備的再生膠及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油田油泥資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是油田硅泥的資源化處理，具體公開了一種以油田硅泥為主要原料生產(chǎn)的再生膠，同時(shí)還公開了一種其生產(chǎn)方法。該油田硅泥制備的再生膠原料配方的質(zhì)量百分比組成為：含油硅泥66％～92％、雜膠粉7％～12％、粘土0％～23％、乙烯焦油0％～1％。通過大量的實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明提供的原料配方，每批次油田硅泥的消耗可達(dá)到66％～92％，從而大幅提高了油田硅泥的資源化處置效果，并且生產(chǎn)的再生膠的性能均達(dá)到國(guó)家相應(yīng)的再生膠標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
一種油田硅泥制備的再生膠及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油田油泥資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種以油田硅泥為主要原料制備的再生膠，同時(shí)還涉及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油田油泥或油泥，主要是指在石油勘探、開發(fā)和冶煉過程中產(chǎn)生的大量的含油固體廢物。目前，我國(guó)已將油泥列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物目錄》中的含油廢物類。
[0003]油田油泥處理處置問題是世界重大科學(xué)難題，同時(shí)，《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》要求必須對(duì)油泥進(jìn)行無害化處理。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院第369號(hào)令《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》(2003年7月I日起執(zhí)行)，對(duì)處置危險(xiǎn)廢物不符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的，危險(xiǎn)廢物排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)為每次每噸1000元。目前，我國(guó)油田、煉油廠油泥累計(jì)量達(dá)數(shù)千萬噸，而且還在不斷增加，數(shù)量巨大，污染嚴(yán)重。
[0004]油泥成分以殘留石油、高分子聚合物、含硫化合物和無機(jī)礦物質(zhì)為主，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)、無機(jī)絮凝劑等。油泥直接外排不但占用大量土地，而且其含有的有毒物質(zhì)會(huì)污染水體、土壤和大氣，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)大量石油資源會(huì)被浪費(fèi)。因此，無論是從環(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)油泥進(jìn)行無害化、資源化處理。
[0005]油田硅泥是油田油泥中特殊的一類，其S12、Al2O3含量較高。例如，勝利油田孤島采油廠普通油泥的S12含量一般為3%-12% ,Al2O3含量一般為2%-5%，但遼河油田的硅泥，其Si02含量在22%以上，AI2O3含量一般在18%以上。油田娃泥一般代表油泥中泥質(zhì)組分含量較高，是油田中較難處理的固體廢物之一。
[0006]
【申請(qǐng)人】在研究過程中考察了再生膠的生產(chǎn)行業(yè)，廢橡膠再生過程中生產(chǎn)原料主要是廢膠粉、軟化油和活化劑等。而油泥中含有一定量的瀝青質(zhì)與高分子聚合物，這些瀝青質(zhì)在廢橡膠再生過程中是一種很好的軟化劑，同時(shí)，油泥中還含有一些聚丙烯酰胺等高分子聚合物和硫醇類化合物，它們是廢舊橡膠再生過程中不可缺少的活化劑。鑒于油泥成分特征和處理現(xiàn)狀，結(jié)合廢橡膠再生技術(shù)，采用油田油泥來制備再生膠，將是油田油泥資源化處理的有效途徑，同時(shí)還可以顯著降低再生膠的生產(chǎn)成本，對(duì)廢橡膠利用產(chǎn)業(yè)帶來有利影響，最終達(dá)到以廢治廢、變廢為寶的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種油田硅泥制備的再生膠，通過大量的實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明提供的原料配方，油田硅泥的消耗可達(dá)到66%?92%，大幅提高了油田硅泥的資源化處置效果。
[0008]本發(fā)明解決的技術(shù)問題還在于提供一種油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，采用的溫度、壓力條件明顯降低，加工過程的安全性大幅提高，更利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0010]含油娃泥:66%?92% ;
[0011]雜膠粉:7%?12%;
[0012]粘土:0% ?23%;
[0013]乙烯焦油:0%?1%;
[0014]所述含油硅泥由油田硅泥預(yù)處理得到。
[0015]其中一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案，油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0016]含油硅泥:66.7%;
[0017]雜膠粉:11.1%;
[0018]粘土:22.2%。
[0019]另一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案，油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0020]含油硅泥:91.9%;
[0021]雜膠粉:7.1%;
[0022]乙烯焦油:1%。
[0023]再一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案，油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0024]含油硅泥:90%;
[0025]雜膠粉:7.5%;
[0026]粘土:2%;
[0027]乙烯焦油:0.5%。
[0028]本發(fā)明還提供了一種油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括步驟:
[0029]S1:油田硅泥預(yù)處理
[0030]將油田硅泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油硅泥；
[0031]S2:反應(yīng)制備再生膠
[0032]反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至200°C，將原料含油硅泥、雜膠粉、粘土、乙烯焦油投入所述反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于1.7MPa、200°C條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)2?4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；
[0033]S3:后處理
[0034]排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50°C以下，出料，得到再生膠。
[0035]優(yōu)選的，在反應(yīng)釜中反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí)。
[0036]再生膠的生產(chǎn)過程就是脫硫的過程。要想用再生方法使硫化橡膠再回到線型具有塑性結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，就必須通過加熱、氧化及再生劑等的作用，使硫化膠中的-C-Sx-C-交聯(lián)鍵斷裂，發(fā)生降解，導(dǎo)致硫化膠從彈性狀態(tài)變成塑性狀態(tài)，即脫硫，廢膠再生過程的關(guān)鍵在于脫硫。
[0037]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的油田硅泥制備的再生膠，采用含油硅泥為主要原料，由于油田硅泥中硅鋁成分含量高，代表其中粘土質(zhì)成分較高，而粘土本身即可作為填充劑，又可作為脫硫催化劑，因此在制備再生膠時(shí)，可以不加入脫硫活化劑即可完成脫硫;甚至原料中還可以不加入外來的粘土，用含油硅泥與雜膠粉混合即可實(shí)現(xiàn)脫硫制備再生膠；由于油田硅泥中硅鋁質(zhì)成分較高，因此含油率相對(duì)較低，此時(shí)加入軟化劑乙烯焦油有利用脫硫再生反應(yīng)的進(jìn)行，但在不添加乙烯焦油的情況下，其脫硫亦可完成，只是反應(yīng)時(shí)間會(huì)稍長(zhǎng)。再生膠的生產(chǎn)過程中，采用的溫度、壓力條件明顯降低，僅為壓力1.7MPa、溫度200°C，反應(yīng)2?4小時(shí)，優(yōu)選3小時(shí)，雖然延長(zhǎng)了保溫反應(yīng)時(shí)間，但加工過程的安全性大幅提高，更利于工業(yè)化生產(chǎn)。通過大量的實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明提供的原料配方，每批次油田硅泥的消耗可達(dá)到66%?92%，從而大幅提高了油田硅泥的資源化處置效果。并且生產(chǎn)的再生膠的性能均達(dá)到國(guó)家相應(yīng)的再生膠標(biāo)準(zhǔn)。不但可以促進(jìn)油田、煉油廠清潔生產(chǎn)，減少固廢排放(減量化)，實(shí)現(xiàn)油泥的無害化和資源化;而且可以實(shí)現(xiàn)能源和資源可持續(xù)利用，維護(hù)環(huán)境生態(tài)和諧與平衡。因此，本發(fā)明研究開發(fā)的油泥資源化處理技術(shù)具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和重大的社會(huì)、環(huán)境效益。
[0038]含油硅泥用量的提高還可以進(jìn)一步提高再生膠的塑性，增強(qiáng)活化效果，加快交聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)斷裂的速度，從而加快脫硫過程，降低了能耗，提高生產(chǎn)效率和再生膠的機(jī)械強(qiáng)度。含油硅泥中的殘留石油含有不同沸點(diǎn)物質(zhì)，低沸點(diǎn)物質(zhì)相對(duì)較少，主要為高沸點(diǎn)物質(zhì)，再生反應(yīng)溫度在200°C左右，所以低沸點(diǎn)物質(zhì)將揮發(fā)出去，形成廢氣，高沸點(diǎn)油類主要由一些高分子量的復(fù)雜烴類化合物組成，包括芳香烴、環(huán)烷烴和鏈烷烴，還有一部分烯烴和少量的雜環(huán)化合物。非極性物質(zhì)在脫硫過程中可以隨機(jī)分布在橡膠大分子之間，滲透到橡膠分子中，由于受熱膨脹，使橡膠分子鏈之間以及填充劑與橡膠分子鏈之間的作用力減弱，有助于斷鏈。同時(shí)增大分子之間的距離，降低結(jié)構(gòu)化的可能。油類物質(zhì)中的極性基團(tuán)將定向排列于橡膠大分子極性部位，對(duì)鏈段起到包圍隔離的作用，增大了鏈段之間的距離，增大了鏈段的流動(dòng)性，提高了再生膠的塑性。油泥中的聚丙烯酰胺等高分子聚合物，它們與廢膠粉混合后，在一定的物理化學(xué)條件下，能迅速與氫過氧化物反應(yīng)，形成新的自由基和R00H，降低結(jié)構(gòu)化的可能，同時(shí)促進(jìn)助氧化反應(yīng)的進(jìn)行，終止橡膠鏈自由基，阻止了橡膠鏈自由基重新結(jié)合或進(jìn)攻鏈上的雙鍵，而生成復(fù)雜的、影響再生膠可塑性、粘性和流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)，從而加快了脫硫過程，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率和再生膠的機(jī)械強(qiáng)度及其他性能。油泥中含有一定量的含硫化合物，主要為硫醇、硫醚、硫酚類等，這些物質(zhì)本身就是橡膠再生過程中的脫硫劑作用，它們的存在可大幅度縮短脫硫時(shí)間，改善再生膠的工藝性能，減少軟化劑的用量，提高再生膠產(chǎn)品的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0040]實(shí)施例1
[0041]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0042]含油硅泥:66.7%;
[0043]雜膠粉:11.1%;
[0044]粘土:22.2%。
[0045]含油硅泥由油田硅泥預(yù)處理得到。
[0046]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0047]S1:油田硅泥預(yù)處理
[0048]將油田硅泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油硅泥；
[0049]S2:反應(yīng)制備再生膠
[0050]反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至200°C，將原料含油硅泥、雜膠粉、粘土投入反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于1.7MPa、200°C條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；
[0051]S3:后處理
[0052]排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50°C以下，出料，得到再生膠。
[0053]實(shí)施例2
[0054]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0055]含油硅泥:91.9%;
[0056]雜膠粉:7.1%;
[0057]乙烯焦油:1%。
[0058]含油硅泥由油田硅泥預(yù)處理得到。
[0059]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0060]S1:油田硅泥預(yù)處理
[0061]將油田硅泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油硅泥；
[0062]S2:反應(yīng)制備再生膠
[0063]反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至200°C，將原料含油硅泥、雜膠粉、乙烯焦油投入反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于1.7MPa、200°C條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；
[0064]S3:后處理
[0065]排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50°C以下，出料，得到再生膠。
[0066]實(shí)施例3
[0067]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為:
[0068]含油硅泥:90%;
[0069]雜膠粉:7.5%;
[0070]粘土:2%;
[0071]乙烯焦油:0.5%。
[0072]含油硅泥由油田硅泥預(yù)處理得到。
[0073]本實(shí)施例提供的油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0074]S1:油田硅泥預(yù)處理
[0075]將油田硅泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油硅泥；
[0076]S2:反應(yīng)制備再生膠
[0077]反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至200°C，將原料含油硅泥、雜膠粉、粘土、乙烯焦油投入反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于1.7MPa、200°C條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；
[0078]S3:后處理
[0079]排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50°C以下，出料，得到再生膠。
[0080]對(duì)實(shí)施例1-實(shí)施例3制得的再生膠按照《GB/T13460-2008再生橡膠》進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0081]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油田硅泥制備的再生膠，其特征在于，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為: 含油娃泥:66 %?92 % ； 雜膠粉:7%?12%; 粘土:0% ?23%; 乙烯焦油:0%?1%; 所述含油硅泥由油田硅泥預(yù)處理得到。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田硅泥制備的再生膠，其特征在于，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為: 含油娃泥:66.7% ； 雜膠粉:11.1%; 粘土:22.2%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田硅泥制備的再生膠，其特征在于，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為: 含油娃泥:91.9% ； 雜膠粉:7.1%; 乙烯焦油:1%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田硅泥制備的再生膠，其特征在于，其原料配方的質(zhì)量百分比組成為: 含油娃泥:90% ； 雜膠粉:7.5%; 粘土:2% ； 乙稀焦油:0.5 %。5.—種權(quán)利要求1-4任一所述的油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括步驟: S1:油田硅泥預(yù)處理 將油田硅泥中的砂礫雜質(zhì)去除，得到含油硅泥； S2:反應(yīng)制備再生膠 反應(yīng)釜提前預(yù)熱升溫至200°C，將原料含油硅泥、雜膠粉、粘土、乙烯焦油投入所述反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，之后閉合反應(yīng)釜，于1.7MPa、200°C條件下，在反應(yīng)釜中反應(yīng)2?4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束； S3:后處理 排出反應(yīng)釜中的氣體，減壓至常壓，等反應(yīng)釜中的物料降至50°C以下，出料，得到再生膠。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油田硅泥制備的再生膠的生產(chǎn)方法，其特征在于，在反應(yīng)釜中反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C08J11/18GK106009035SQ201610570587
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】毛亞寧
【申請(qǐng)人】青島三聚貓環(huán)保能源科技有限公司