一种全自动超临界二氧化碳一体化萃取分离装置

本技术涉及超临界二氧化碳萃取石油，具体涉及一种能自动完成油基钻屑在超临界二氧化碳中的萃取工作的装置。

背景技术：

1、页岩气是我国能源安全保障，其中油基钻井液是主要探采途径，采出页岩气的同时还携带有大量油基钻屑，油基钻屑含油率10％至40％，并含有大量有毒物质，被列入《国家危险废物名录》。

2、油基钻屑传统处理方法——低温热解法，存在众多缺陷，如燃烧同时产生大量二氧化碳,不利于减碳；油基钻屑含油率超过3％，不满足国家标准；含大量致癌物质，再利用价值低廉等，国家急需一种新型的、环保的油基钻屑处理方案。

3、针对这种需求，提出将超临界二氧化碳萃取技术应用于油基钻屑的处理的技术，能很好的克服上述传统处理方法中所遇到的缺点。

4、目前，同种类型的装置如一种菌油提取用超临界二氧化碳萃取装置(申请公布号cn114130057a)、一种超临界二氧化碳萃取装置(授权公告号cn209138045u)、一种超临界二氧化碳萃取设备(授权公告号cn217246881u)，这三种装置都是利用了超临界二氧化碳经技术行萃取、都有相对完善的超临界二氧化碳萃取流程。但这三种装置都没能做到反应过程可视化、全自动化，并且萃取效果不稳定、二氧化碳消耗巨大、无法实现固液自动分离，不适用于工业性的大规模萃取。

5、目前，国内能够系统化处理油基钻屑且能高效利用油基钻屑的装置系统普遍偏少，不能很好的适应国内需要大量处理油基钻屑并提高油气产量的事实需求。且国内对于油基钻屑的处理普遍存在以下问题：处理成本高、处理效果不稳定、对环境的影响大、对人员的安全存在潜在危险。

6、因此，本实用新型中的二氧化碳回收系统将把二氧化碳的损耗率降低90％，且本实用新型在萃取过程中加入二氧化碳增稠剂使萃取效果更好更稳定，且本实用新型的固液自动分离的、无害环保的、全自动的、操作安全的萃取装置，可极大程度上减小二氧化碳的损耗、增加油基钻屑的萃取效率、减小油基钻屑对环境的污染、提高操作人员的安全系数，能完全符合工业化处理要求，达到国家危废处理标准，真正实现“污染不落地”。

技术实现思路

1、一种全自动超临界二氧化碳一体化萃取分离装置，是一种利用超临界二氧化碳对油基钻屑中的油相进行萃取并分离的装置；由油基钻屑传送系统、气液传输系统、钻屑反应釜装置、油基钻屑装载箱转移系统、二氧化碳储集容器、操作台以及钻屑包装装置组成。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、所述油基钻屑传送系统由油基钻屑进料口、三组传送带、传送带动力系统、称重传感器、称重积算器、油基钻屑装载箱组成；采油所产生的油基钻屑将被运输至油基钻屑进料口，正式进入该装置；三组传送带包括第一传送带、第二传送带和第三传送带，油基钻屑进料口将与第一传送带相连接，第一传送带的末端正下方与称重传感器相链接，可称量出在传送带末端的油基钻屑质量；称重传感器的正下方与称重积算器相连接，称重积算器将计算累计通过传送带末端的油基钻屑质量，从而得到被运送到下一阶段的油基钻屑质量；当称重积算器累积计算的油基钻屑质量达到设定值时，与称重积算器相连接的传送带动力系统将停止第一传送带的传送工作；油基钻屑通过第一传送带的末端后将滑入位于第一传送带末端正下方的油基钻屑装载箱中；第二传送带位于萃取反应釜的另一端，用于传送承载已经完成萃取的油基钻屑的装载箱；第二传送带正上方为第三传送带，用于传送空的油基钻屑装载箱；

4、所述钻屑反应釜装置由密封闸门、萃取反应釜、装置外壁、加热装置、加压装置、超声振动装置、温度传感器、压力传感器、增稠剂浓度检测器、红外传感器、刚性滤网、增稠剂补充装置组成；油基钻屑装载箱设于萃取反应釜内部，萃取反应釜内部有刚性滤网将油基钻屑装载箱抬离底面，使油基钻屑装载箱处于萃取反应釜内部中正间；萃取反应釜的一边与二氧化碳输入管相连接，另一侧与二氧化碳回收管和油相输出管相连接；装置外壁位于萃取反应釜外层，与萃取反应釜之间有夹层空间；在萃取反应釜与装置外壁的夹层中设有加热装置、加压装置、超声振动装置、温度传感器、压力传感器、增稠剂浓度检测器、红外传感器、刚性滤网、增稠剂补充装置；搅拌装置由搅拌驱动电机驱动，搅拌装置与反应釜接触的位置由密封圈连接，萃取反应釜中的密封圈为适合于石油系液压油的nbr丁腈橡胶密封圈；密封闸门位于萃取反应釜与装置外壁的正上方，密封闸门关闭后萃取反应釜将完全处于密闭状态；

5、所述二氧化碳储集容器由安全阀、测压装置、排污阀、二氧化碳储集容器、组成；二氧化碳储集容器为一近似圆柱形容器；在二氧化碳储集容器的顶端设有安全阀，防止内部气压过高超过容器的最大承压值；在二氧化碳储集容器的中部设有测压装置，实时检测二氧化碳储集容器内部的压强；排污阀位于二氧化碳储集容器的底部；

6、所述油基钻屑装载箱转移系统由滚轮、导轨、机械臂、机械臂驱动电机组成；其中导轨固定于萃取反应釜的正上方，滚轮装载在导轨上，可沿导轨移动；滚轮下方连接机械臂，机械臂用于固定油基钻屑的装载箱并移动油基钻屑装载箱；

7、所述气液传输系统由二氧化碳输入管、二氧化碳传输泵、两个可控电子阀门、二氧化碳流量计算器、油相输出管、油相流量计算器、油相输出泵、二氧化碳回收管、二氧化碳泄压阀、二氧化碳收集加压装置组成；二氧化碳输入管将二氧化碳储集容器的输出口与萃取反应釜的二氧化碳输入口相连接；从二氧化碳储集容器的输出口与萃取反应釜的二氧化碳输入口，二氧化碳输入管上依次装载了二氧化碳传输泵、可控电子阀门、二氧化碳流量计算器；二氧化碳回收管将从萃取反应釜的二氧化碳排出口与二氧化碳储集容器的进气口相连接；萃取反应釜的二氧化碳排出口到二氧化碳储集容器的进气口，二氧化碳回收管上依次装载了二氧化碳泄压阀、二氧化碳收集加压装置；油相输出管将萃取反应釜的油相输出口与外界油相收集装置相连接；从萃取反应釜的油相输出口与外界油相收集装置，油相输出管上依次装载油相流量计算器、可控电子阀门、油相输出泵；

8、所述操作台由数据处理器、控制面板、急停按钮组成；急停按钮直接与各动力系统动力相关联；

9、所述钻屑包装装置由转盘、转盘滑轨、漏斗、收集装置外壳组成，可以将完成萃取的油基钻屑进行分装；转盘可固定住已经完成萃取的油基钻屑的装载箱，并旋转已经完成萃取的油基钻屑的装载箱将其中的油基钻屑倾倒出来；转盘滑轨将倾倒后的空油基钻屑装载箱转移至第三传送带后再次将转盘移回第二传送带末端。

10、油基钻屑装载箱的侧壁为滤网结构，能阻止固体泄露，但可供流体进出；第二传送带与第三传送带的垂直距离为两个油基钻屑装载箱高度；萃取反应釜中萃取反应釜的内部体积约为油基钻屑装载箱体积的1.5倍；操作台的控制面板将显示每次萃取油基钻屑质量、萃取反应釜中的压强、萃取反应釜中的温度、萃取反应釜中的增稠剂浓度、二氧化碳储集容器内部压强、二氧化碳输入管流量、二氧化碳排出管流量、油相流量的具体数据。

11、本实用新型的优点在于：

12、1、处理成本低：全自动超临界二氧化碳一体化萃取分离装置中所需要的超临界二氧化碳可循环使用，二氧化碳的消耗小，成本低；

13、2、处理效果稳定：本实用新型是一种系统化的、规范化的油基钻屑萃取系统，处理效果稳定；

14、3、操作人员安全：本实用新型为一种全自动的、可任意远程操纵的油基钻屑处理系统，相比于传统油基钻屑处理方法，本实用新型所使用的方法安全系数大幅提升；

15、4、对环境更友善：本实用新型将油基钻屑中的油相提取出来，排出无害化的油基钻屑，提高油相采收的同时减小污染。