Los recortes de perforación a base de aceite son uno de los contaminantes ambientales más graves en la extracción de petróleo y gas. Son residuos peligrosos con gran volumen, alto contenido de aceite, composición compleja y gran dificultad para su manejo adecuado. Entre varios métodos como la separación centrífuga, la extracción con disolventes, el lavado térmico con surfactantes y la pirólisis, el tratamiento térmico para eliminar contaminantes volátiles y semivolátiles (como hidrocarburos) mediante pirólisis es muy popular debido a su corto tiempo de procesamiento y alta eficiencia de eliminación. Sin embargo, las tecnologías convencionales de pirólisis tienen alta temperatura, alto consumo de energía, alta selectividad respecto al material y fácil formación de coque, lo que reduce la eficiencia del tratamiento. Con base en la pirólisis convencional, el pretratamiento de los recortes de perforación a base de aceite con la adición de catalizadores y agentes antideposición puede reducir considerablemente la temperatura requerida para la pirólisis. Al estudiar tres diferentes catalizadores CA (catalizador A), CB (catalizador B) y CC (catalizador C) a temperaturas de 200, 250 y 300 ℃ en la eliminación de aceite de los recortes de perforación, y al combinar los catalizadores CA y CC más efectivos, se encontró que la proporción 2:1 mejora significativamente el efecto del tratamiento. Al seleccionar agentes antideposición JA, JB y JC (JA agente de coque A, JB agente de coque B, JC agente de coque C), se descubrió que JB reduce eficazmente la adhesión de residuos sólidos a la pared interna del reactor. Mediante el uso del diseño compuesto central (CCD) y el método de superficie de respuesta (RSM), se puede garantizar la precisión de los resultados mientras se reduce la cantidad de experimentos. Los resultados del modelo RSM indican que los mejores parámetros de tratamiento son: al procesar 300 g de recortes de perforación a base de aceite, con una adición de 4.417% de catalizadores mixtos (proporción CA:CC = 2:1), a una temperatura de reacción de 285.43 ℃ y un tiempo de reacción de 97.17 minutos, el contenido de aceite se reduce de 14.76% a 0.20%. El análisis de los productos tras el tratamiento óptimo, según la norma local de Sichuan, China «Estándar para la disposición y aprovechamiento de residuos sólidos restantes después de la reutilización integral de lodos con aceite en la extracción de gas natural» (DB51/T 2850—2021), mostró que los metales pesados y otros indicadores en los residuos sólidos se eliminaron eficazmente. Los residuos sólidos tratados pueden usarse para pavimentar áreas de pozos, logrando una eliminación efectiva de los recortes de perforación a base de aceite y la reutilización de residuos.
关键词
recortes de perforación a base de aceite;pirólisis catalítica a baja temperatura;modelo de superficie de respuesta;composición del producto;reciclaje de recursos