CN101875848A

CN101875848A - 污泥热解油加工方法

Info

Publication number: CN101875848A
Application number: CN2009103107993A
Authority: CN
Inventors: 张书延; 姬爱民
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2010-11-03

Abstract

本发明涉及一种污泥热解油加工方法，1)将含水的污泥热解油蒸馏脱水；2)将蒸馏出的水和类汽油组分分离；3)将脱水后得到的油进行减压蒸馏，得到不同温度段馏分。将污泥热解生成的油状物在蒸馏装置中进行蒸馏脱水，蒸馏脱水条件为在120-130℃下停留1-3分钟蒸出热解油中含有的水。本发明采用的脱水蒸馏装置、连续或间歇的减压蒸馏装置和真空接收分离装置均可采用原油加工过程中所用设备，只要能够达到脱水、减压蒸馏和接收分离馏分的要求即可。本发明提供的污泥热解油加工方法，操作简单，成本低，为后续的高性能燃料应用提供必要的条件。

Description

污泥热解油加工方法

技术领域

本发明涉及一种污泥热解油加工方法，特别涉及一种含水污泥热解油的脱水及后加工方法。

背景技术

随着城市化进程高速发展和环境保护愈加严格，市政污水处理厂越来越多，污泥产量随之猛增。如何处理污水厂污泥成为一个世界难题，为降低处理成本，各国越来越关注污泥的资源化。同时随着化石燃料趋近枯竭，生物质成为最有潜力的替代能源，污泥作为生物质能的一种，也是可再生能源的新课题。

目前，污泥的处理和资源化的技术方向主要有发酵产气，作肥料，气化和热解、直接焚烧等。由于热解能够产生可燃气、热解油和固定碳，被认为是一种十分有前景的处理方式。因为油的成分复杂，且含有很多的颗粒杂质，热解油多用于直接燃烧产热，并不能作为更高附加值的燃料。然而污泥热解油也具备和柴油相近的热值和元素组成，具备作为柴油替代物的潜力。

由于污泥热解油与石油在性质方面有很大的不同，热解油中含有大量的轻组分和重组分，以及热解油的性质不稳定性，国外有人通过加入甲醇来提高油的性质，但加入溶剂只是降低颗粒物浓度，并不能减少其数量，而且还会影响油的其他性质，并不是十分理想的改性方法。催化裂解虽然可以提高热解油的品质，但是成本高。

纵观现有的污泥热解油加工方法，存在的问题是处理过程成本高，及获得高性能的油品有一定难度。因此探索一种技术可行、易于操作、成本低廉的热解油加工方法就愈显重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥热解油加工方法，该方法通过污泥热解油馏分分割实现污泥热解油低成本、高性能的加工。

本发明是这样实现的，污泥热解油加工方法，包括如下步骤：

1)将含水的污泥热解油蒸馏脱水；

2)将蒸馏出的水和类汽油组分分离；

3)将脱水后得到的油进行减压蒸馏，得到不同温度段馏分。

本发明的污泥热解油加工方法中污泥热解油蒸馏脱水的方法是将污泥热解生成的油状物在蒸馏装置中进行蒸馏脱水，蒸馏脱水条件为在120-130℃下停留1-3分钟蒸出热解油中含有的水。

污泥热解油加工的方法是将污泥热解生成的油在蒸馏装置中进行蒸馏脱水，蒸馏脱水装置包括含蒸馏釜、加热系统、冷凝装置和接收装置。蒸馏脱水条件为在120-130℃下停留1-3分钟蒸出热解油中含有的水。类汽油组分指的是和水一起被蒸馏出的沸点较低的有机物。接收系统中的水和类汽油组分通过静置分离装置分开；脱水后的热解油冷却后导入减压蒸馏装置进行进一步的分离，减压蒸馏条件为在绝压1-20mm Hg(1.33kPa-26.7kPa)、回流比(回流量比采出量)为0.5-2，55-155℃和155-175℃进行馏分切割。小的回流比对应短的高温停留时间，回流比为0.5-2是针对污泥热解油的热不稳定性而定的。对于55-155℃范围内的类柴油组分用冷水快速冷却至室温以减少油内部的化学反应，并利用真空接收分离装置采出该馏分。类柴油组分指的是和柴油沸点接近的有机物。对于155-175℃范围内馏分要利用空气进行缓慢冷却防止馏分凝固，并利用真空接收分离装置采出。渣油从减压蒸馏塔釜中排出。

本发明采用的脱水蒸馏装置、连续或间歇的减压蒸馏装置和真空接收分离装置均可采用原油加工过程中所用设备，只要能够达到脱水、减压蒸馏和接收分离馏分的要求即可。

本发明提供的污泥热解油加工方法，操作简单，成本低，为后续的高性能燃料应用提供必要的条件。

附图说明

图1：本发明实施例的流程示意图：

1-污泥热解油；2-蒸馏脱水装置；3-水和类汽油组分的混合物；4-分离装置；5-水；6-类汽油组分；7-脱水后余油；8-减压蒸馏装置；9-类柴油组分；10-蜡质组分；11-渣油。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步的详细说明：

实施例1.

如图1所示，将污泥热解油1导入蒸馏脱水装置2中，装置2连接有测温和冷凝装置(图中未标出)，冷凝介质为20℃左右的冷水(图中未标出)。开启电加热器，随着温度的升高油中不断有物质挥发出来，直至温度升至120-140℃，降低加热功率使温度维持1-3分钟来保证水分全部蒸出，蒸出的水和类汽油组分的混合物3经过冷凝回收到多采出口分离装置4中(此分离器为竖直静止放置，可以防止油水重新混合)，经过分离得到水5和类汽油组分6。釜中的脱水后余油7经快速冷却后导入减压蒸馏装置8的蒸发釜中，在绝对压力1-20mm Hg(1.33kPa-26.7kPa)下进行减压蒸馏。减压蒸馏装置8包括蒸馏塔、真空装置、接收分离装置和自动化控制装置。因污泥热解油具有热不稳定性，为减少油在高温环境下的停留时间又能达到较好的分离，将回流比调节至0.5-2，可得到很好的分离效果。在55-155℃和155-175℃范围内将脱水后余油7进行馏分切割。在蒸馏过程中会有油蒸气产生，为了防止蒸汽进入真空泵中污染泵油，在真空泵前设有冰水温度的冷阱，因已经过120℃以上的蒸馏，沸点很低的油已经被蒸出，所以冷阱温度设为冰水条件即可保证蒸汽完全冷凝下来，防止进入到真空泵中。55-155℃段内的类柴油组分9被采出后在冷水为冷却介质下迅速冷却，155-175℃范围内的蜡质组分10以空气为介质慢速冷却防止其凝固在真空分离器内，渣油11残留在塔釜中。

按照实施例1，热解油1经馏分切割，可以得到5约25％，类汽油组分6约15％，类柴油组分9约30％，蜡质组分10约10％，渣油11约20％，其中类汽油组分6和类柴油组分9能够直接作为车用油品，蜡质组分10可用做其他化工原料，渣油11可用做沥青。

实施例2.

处理流程与实施例1基本相同，所不同的是减压蒸馏装置8采用连续运行装置。脱水后余油7连续导入减压蒸馏塔中，类柴油组分9从塔顶和蜡质组分10从塔中同时采出，渣油11从塔底排出。

按照实施例2，热解油1经馏分切割，可以得到5约25％，类汽油组分6约15％，类柴油组分9约30％，蜡质组分10约10％，渣油11约20％，其中类汽油组分6和类柴油组分9能够直接作为车用油品，蜡质组分10可用做其他化工原料，渣油11可用做沥青。

Claims

1.一种污泥热解油加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将含水的污泥热解油蒸馏脱水；

2)将蒸馏出的水和类汽油组分分离；

3)将脱水后得到的油进行减压，得到不同温度段馏分。

2.如权利要求1所述的污泥热解油加工方法，其特征是污泥热解油蒸馏脱水的方法是将污泥热解生成的油状物在蒸馏装置中进行蒸馏脱水，蒸馏脱水条件为在120-130℃下停留1-3分钟蒸出热解油中含有的水。

3.如权利要求1所述的污泥热解油加工方法，其特征是减压蒸馏是脱水后的热解油冷却后导入减压蒸馏装置进行进一步的分离，减压蒸馏条件为在绝压1-20mmHg、回流比为0.5-2，在55-155℃和155-175℃进行馏分切割；并利用真空接收分离装置采出该馏分；渣油从减压蒸馏塔釜中排出。