CN102311809A

CN102311809A - 油泥为原料生产合成气的方法

Info

Publication number: CN102311809A
Application number: CN2010102224140A
Authority: CN
Inventors: 赵昕; 回军; 赵景霞; 杨丽; 刘春阳
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: CN102311809B

Abstract

本发明公开了一种油泥为原料生产合成气的方法，包括如下内容：预处理后的油泥与水煤浆混合进入气化炉，或预处理后的油泥与水煤浆分别进入气化炉，在气化炉内，在高温加压条件下进行气化反应得到合成气，气化炉膛内温度为1300～1500℃，气化反应压力为3.0～8.5MPa，离开气化炉的物料进行回收处理得到合成气。本发明方法将油泥用做合成气制备过程的原料之一，对油泥进行了有效充分处理，处理过程简单，油泥适用范围广，不需专门设备，无二次污染，产品价值高，对合成气制备过程无不良影响。

Description

油泥为原料生产合成气的方法

技术领域

本发明涉及一种含油污泥的处理方法，特别是将油泥作为原料生产合成气的方法。

背景技术

油泥主要是指由于各种原因造成的原油或其它油品与泥土等形成的含油污泥，以及油田正常生产中系统带出的含油泥沙等，是一种富含矿物油的固体废物，主要成分是原油、泥和水。固体颗粒尺寸可从不足微米到几英寸，大多数在1至100微米之间，油的组成取决于原油种类、炼油厂结构与操作条件，污泥的组成可能随时间变化而变化。通常污泥中含有一定的原油(浓度质量5％～80％)、重金属离子(如铁、铜、镍等)与无机盐类(浓度质量5％～20％)化合物等。这些油泥中一般含有苯系物、酚类等物质，并伴随恶臭和毒性，若直接和自然环境接触，会使土地毒化、酸化或碱化，导致土壤及土质结构的改变，妨碍植物根系生长并会对水体和植被造成较大污染，同时也意味着石油资源的浪费。

按国家危险废物名录，油泥被列为危险废物，其对环境危害的长期性和潜在性，正引起高度重视。开展油泥管理及防治技术研究是目前国家环保工作的一项重要任务。因此，如何把这些含油污泥进行无害化和资源化利用，也是摆在炼油行业面前亟待解决的一个重要环保问题。

目前处理含油污泥的技术主要有资源回收、无害化处理和综合利用技术等。资源回收处理技术包括溶剂萃取法、水洗法、微乳洗涤、破乳法等。油泥无害化处理处理技术包括固定化处理，生物处理、焚烧等技术。综合利用技术包括热分解、制砖铺路以及其它用途。油泥的处理技术多种多样，每种方法都有各自的优缺点和适用范围。随着环保法规的日益严格和完善，油田含油泥砂处理技术将引起高度重视，含油污泥砂无害化、资源化、综合利用处理技术将成为油泥砂处理技术发展的必然趋势。

US484271采用萃取氧化氧化法对含油污泥进行处理，先在污泥中加入一种轻质烃作萃取剂，经过萃取后，油和大部分有机物被去除，残留的污泥用HNO₃在200～375℃及常压条件下氧化处理。

CN100386271C介绍了一种从废弃油泥中提取原油的复合水洗剂，其由阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠)、非离子表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚)、助剂(羧甲基纤维素钠)、溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯)、水等原料配制而成。在常温常压下，油泥砂经处理后，泥砂含油量小于1％。

牛仁臣(西南民族大学学报(自然科学版)，2003年第29卷增，17-18)报道了“油泥砂低成本固化焚烧无害化处理技术”，将油泥收集后，采用专用设备用固化剂将油泥固化，再将固化后的含油泥砂与锅炉燃煤混合进入锅炉燃烧，燃烧后废渣作为燃煤废渣用作建材原料，废气经燃煤锅炉除尘系统除尘达标后排入大气。

以上现有泥油处理方法均存在过程复杂、处理成本高、有效组分利用低等不足。

煤炭气化可获得洁净燃料或合成油和化工用原料气，这一技术在国外已成熟并推广应用。气化技术尤以壳牌公司的粉煤气化技术和德士古公司的水煤浆气化技术(现GE能源公司)最为典型。

水煤浆是由大约70％的煤、29％的水和1％的化学添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。具有良好的稳定性及流变性。德士古炉水煤浆气化技术，并不追求高浓度，粒度也可以比较粗，对水煤浆的稳定性要求也不高。

发明内容

本发明提出了一种将油泥作为混合原料进行气化生产合成气(CO+H₂)的方法，本发明方法可以采用现有的装置有效处理油泥，并且充分利用了油泥中的有价值物质，无二次污染问题。

通过研究发现，水煤浆气化技术对原料要求不高，并且油泥和水煤浆的化学成分相近，可以将油泥处理后，与水煤浆混合，制成混合原料进行气化生产合成气(CO+H₂)，对现有合成气生产过程不产生任何不良影响。

本发明油泥为原料生产合成气的方法包括如下内容：预处理后的油泥与水煤浆混合进入气化炉，或预处理后的油泥与水煤浆分别进入气化炉，在气化炉内，在高温加压条件下进行气化反应得到合成气，气化炉膛内温度为1300～1500℃，气化反应压力为3.0～8.5MPa，离开气化炉的物料进行回收处理得到合成气。

本发明方法中，油泥的预处理可以根据油泥的来源进行适宜的预处理，如过滤处理、沉降分离处理、固化处理、萃取处理等任意一种或几种。上述油泥的预处理方法是本领域技术人员熟知的内容。

具体的预处理方法如：(1)将油水相与固相分离，固相通过压榨制成泥饼，泥饼与煤、水及添加剂等制成水煤浆，直接进入气化炉进行反应；(2)用固化剂(脲醛树脂、聚酯、环氧乙烷、丙烯酰胺凝胶体、聚丁二烯、水泥等)将油泥固化，将固化后的油泥与原料煤、水及添加剂等制成水煤浆进行气化反应。(3)采用萃取剂(石油醚、苯、轻馏分油等)对油泥进行单级或多级萃取后，萃取后的固相、与煤、水及添加剂等制成水煤浆进入气化反应，萃取剂与油相可以进入气化炉，也可以不进入气化炉。油泥预处理过程排出的污水可以用于水煤浆制过程，可以减少污水外排量。

本发明中，气化炉的操作是本领域技术人员熟知的技术内容，只是气化原料增加了适量油泥，油泥的引入量可以根据油泥来源及性质确定，一般来说，油泥原料可以占气化炉进料(以不含水的重量为基准)的50％以下，优选为3％～30％。

本发明方法将油泥用做合成气制备过程的原料之一，对油泥进行了有效充分处理，处理过程简单，可以处理各种油泥，不需专门设备，无二次污染，产品价值高，对合成气制备过程无不良影响。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。其中：

11-添加剂，12-煤，13-水，14-油泥，15-氧，16-水煤浆，17-合成气，18-灰水，19-黑水；

21-制浆机，22-气化炉，23-激冷室，24-渣斗，25-碳洗塔。

具体实施方式

本发明一种具体工艺流程如下：将油泥过滤后直接与水煤浆混合作为进料，或将油泥进行预处理后与水煤浆混合作为进料进入气化炉。来自空分的氧气经氧气缓冲罐稳压后进入烧嘴。送入炉内的水煤浆、氧气、油泥在高温加压后发生部分氧化反应，气化炉膛内温度1300～1500℃，气化压力3.0～8.5MPa。离开气化炉的粗合成气和熔渣进入激冷室，粗合成气经第一次洗涤并被水淬冷后，温度降低被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。

气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，在渣收集阶段排入渣斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运。渣收集阶段渣斗上部的黑水一部分用锁斗循环泵抽出循环回气化炉，用于冲气化炉激冷室的渣。

来自灰水处理工段的灰水进入碳洗塔，碳洗塔中部排出的较清洁的灰水用灰水循环泵加压后分别送文丘里洗涤器及气化炉激冷环，用于洗涤粗合成气。

气化炉、碳洗塔等排出的黑水经四级闪蒸后送往澄清槽进行处理。

实施例1：

以某炼厂油罐底油泥为例，来说明本发明具体实施例。沉降后的油泥含油65％(质量)，含水18％(质量)，其余为固体物质。原料煤的相关分析数据见表1，按无水物质计，油泥占气化炉进料重量的40％。工艺流程见图1，油泥和水煤浆分别进入气化炉，气化炉温度为1450℃，气化反应压力为5.5MPa。所得合成气中有效成分CO+H₂为83％(体积)。对气化炉无操作无影响。

表1煤质分析数据

实施例2：

以某炼厂浮选池油泥为例，来说明本发明具体实施例。油泥含油15％(质量)，含水78％(质量)，其余为固体物质，油泥加适量脲醛树脂固化后与煤制成水煤浆，然进引入气化炉。原料煤性质和操作条件与具体实施例1相同，按无水物质计，油泥占气化炉进料重量的5％。所得合成气中有效成分CO+H₂为68％(体积)。对气化炉无操作无影响。

实施例3：

以某油田落地油泥为例，来说明本发明具体实施例。油泥以质量计含油21％，含水10％，固体69％。油泥与煤、水制成水煤浆，进入气化炉。原料煤性质和操作条件与具体实施例1相同，按无水物质计，油泥占气化炉进料重量的25％。所得合成气中有效成分CO+H₂为71％(体积)。对气化炉无操作无影响。

Claims

1.一种油泥为原料生产合成气的方法，其特征在于包括如下内容：预处理后的油泥与水煤浆混合进入气化炉，或预处理后的油泥与水煤浆分别进入气化炉，在气化炉内，在高温加压条件下进行气化反应得到合成气，气化炉膛内温度为1300～1500℃，气化反应压力为3.0～8.5MPa，离开气化炉的物料进行回收处理得到合成气。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油泥的预处理为过滤处理、沉降分离处理、固化处理、萃取处理中的任意一种或几种。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：将油泥进行油水相与固相分离，固相通过压榨制成泥饼，泥饼与煤、水及添加剂制成水煤浆，直接进入气化炉进行反应。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：将油泥用固化剂固化，将固化后的油泥与原料煤、水及添加剂制成水煤浆进行气化反应。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：油泥固化剂为脲醛树脂、聚酯、环氧乙烷、丙烯酰胺凝胶体、聚丁二烯或水泥。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：采用萃取剂对油泥进行单级或多级萃取后，萃取后的固相、与煤、水及添加剂制成水煤浆进入气化反应。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：萃取剂为石油醚、苯或轻馏分油。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油泥预处理过程排出的污水用于水煤浆制过程。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：以不含水的重量为基准，油泥原料占气化炉进料的50％以下。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：以不含水的重量为基准，油泥原料占气化炉进料的3％～30％。