CN103980968B - 一种含油污泥煤浆及其制备方法 - Google Patents

一种含油污泥煤浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含油污泥煤浆及其制备方法，其原料按质量百分比含有如下组分：煤粉57-62％、含油污泥3-14.3％、分散剂0.2-0.7％和水，各组分百分比之和为100％；方法包括如下步骤：将所述的含油污泥和煤粉混合均匀，得混合物A；将所述的混合物A、水和分散剂混合均匀，得含油污泥煤浆。本发明含油污泥煤浆原料易得，流动性好，成浆浓度高，用于燃烧和气化的时候碳转化率非常高。

Description

一种含油污泥煤浆及其制备方法
技术领域
一种含油污泥煤浆及其制备方法。
背景技术
含油污泥的来源主要有：原油开采和运输、炼油厂、金属工业、造船修船行业、食品加工和餐饮业等。含油污泥属有毒、易燃的工业废物，已列入《国家危险废物名录》。含油污泥所含的烷烃、环烷烃、芳香烃、胶质、沥青质及石蜡等严重影响人类身体健康，尤其是芳香烃类物质对人体毒性较大，有致癌作用。据不完全统计，我国“十五”末含油污泥产生量约为几十万吨/年，并成逐年上升趋势《国家废物环境污染防治法》和《国家清洁生产法》要求必须对含油污泥进行无害化处理。然而，目前传统的含油污泥处理方法存在着成本高、二次污染等问题，均不理想。科学、有效的解决含油污泥处理难题对石化行业的可持续发展具有深远而重大的意义。
现有技术中的煤浆泵送、储运不方便，而且影响煤浆利用效率的最重要技术指标的成浆浓度无法满足要求。现有技术中少数利用含油污泥制备的煤浆也达到了方便与泵送与储运目的，但依然存在成浆浓度并不理想，低于58％的成浆浓度，而且对于分散剂的要求非常苛刻，用于燃烧和气化的时候碳转化率低等缺陷。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是为了克服现有技术中的含油污泥煤浆成浆浓度不高，对分散剂要求苛刻，碳转化率低的缺陷，提供一种全新的含油污泥煤浆及其制备方法。本发明含油污泥煤浆原料易得，流动性好，成浆浓度高，用于燃烧和气化的时候碳转化率非常高。
本发明提供一种含油污泥煤浆的制备方法，其原料按质量百分比含有如下组分：煤粉57-62％、含油污泥3-14.3％、分散剂0.2-0.7％和水，各组分百分比之和为100％；其方法包括如下步骤：
(1)将所述的含油污泥和煤粉混合均匀，得混合物A；
(2)将所述的混合物A、水和分散剂混合均匀，得含油污泥煤浆。
本发明中，所述的煤粉为本领域常规的煤粉，一般是将本领域常规的煤进行研磨或粉碎后得到的煤粉。其中，所述的煤粉较佳地为神府煤粉，一般经过研磨或粉碎而得。所述的煤粉的粒径较佳地为≤3mm，更佳地为≤1mm。所述的煤粉的含量较佳地为57-58％。
本发明中，所述的含油污泥一般为石油炼制及含油污水处理过程中产生的污泥。所述的含油污泥较佳地为炼油厂中调节灌和隔油池底泥和浮选池浮渣的混合污泥，呈黑色粘稠状液体，一般含有20-30wt％的底泥，70-80wt％的浮渣。所述的含油污泥的含水率为45-95wt％，较佳地为45-85wt％。所述的含油污泥的含量较佳地为14-14.3％。
本发明中，所述的分散剂为本领域常规的分散剂。所述的分散剂较佳地为萘磺酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸盐和木质素磺酸盐中的一种或多种。所述的分散剂的含量较佳地为0.5-0.7％。
较佳地，所述的原料按质量百分比含由如下组分组成：煤粉57-58％、含油污泥含量14-14.3％，分散剂0.5-0.7％和水。
本发明中，所述的混合的方式为搅拌混合。步骤(1)所述的搅拌混合的时间较佳地为1-60min，更佳地为20-30min。步骤(2)所述的搅拌混合的时间较佳地为1-60min，更佳地为20-30min。
本发明还提供由上述制备方法制备得到的含油污泥煤浆。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明将含油污泥和煤混合制备含油污泥煤浆，充分利用含油污泥的热量、水分。本发明操作简单，能耗少，成本低，无二次污染。本发明含油污泥煤浆的成浆浓度可以提高到60％以上，同时在剪切速率100s-1条件下表观粘度小于1Pa·s，无需额外投加稳定剂，对分散剂也没有特殊要求，煤浆可长时间放置不会产生硬沉淀，并且流动性很好，适合泵送，易于雾化、燃烧和气化，可以作为燃料燃烧。尤其是，使用本发明含有污泥煤浆经过气化后的合成气中有效成分(一氧化碳、氢气等)含量高，并且碳转化率非常高。本发明含油污泥煤浆可以作为燃料燃烧或气化，不仅能使含油污泥中的热值得到充分利用，而且洁净环保，具有较大的工业化应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
1、原料
符号含义：水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)和固定碳(FC)。热值(Qd)。下标符号含义：收到基(ar)：样品的状态为收到该批样品所处的状态；干燥基(d)：样品所处的状态为无水分状态。
(1)本实施例中使用的煤为神府煤，具体成分如下表所示。
(2)分散剂：萘磺酸钠
(3)含油污泥：取自上海高桥石化污水处理场，原始样品和干燥后样品的具体成分如下表所示。
(4)水
2、制备条件
(1)原料配比，重量分数。
煤 57wt％
含油污泥 14.3wt％
水 28wt％
分散剂 0.7wt％
(2)制备方法：首先，将所述的煤研磨成为煤粉，使固体颗粒的粒径小于1mm；将所述的含油污泥和所述的煤粉混合，搅拌20分钟，形成含油污泥煤粉混合物；将所述的含油污泥煤粉混合物、水和分散剂混合，形成原料混合物；将原料混合物搅拌30分钟，从而获得所述的含油污泥煤浆。
3、产品性能指标
(1)外观形状：灰黑色浆体。25摄氏度下，表观粘度在1Pa·s以下，有良好的流动性，可泵送；
(2)固含率(wt％)：63；
(3)浆体中固体颗粒粒径小于(毫米)：1；
(4)可稳定放置3天不产生硬沉淀。
4、产品用途
替代水煤浆，用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)可达83％，碳转化率在99％以上。
实施例2
1、原料
(1)本实施例中使用的煤为神府煤，具体成分如下表所示。符号含义：水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)和固定碳(FC)。热值(Qd)。下标符号含义：收到基(ar)：样品的状态为收到该批样品所处的状态；干燥基(d)：样品所处的状态为无水分状态。
(2)分散剂：木质素磺酸钠
(3)含油污泥：取自上海高桥石化污水处理场，原始样品和干燥后样品的具体成分如下表所示。
(4)水
2、制备条件
(1)原料配比，重量分数。
煤 62wt％
含油污泥 3wt％
水 34.8wt％
分散剂 0.2wt％
(2)制备方法：首先，将所述的煤研磨成为煤粉，使固体颗粒的粒径小于1mm；将所述的含油污泥和所述的煤粉混合，搅拌20分钟，形成含油污泥煤粉混合物；将所述的含油污泥煤粉混合物、水和分散剂混合，形成原料混合物；将原料混合物搅拌30分钟，从而获得所述的含油污泥煤浆。
3、产品性能指标
(1)外观形状：灰黑色浆体。25摄氏度下，表观粘度在1Pa·s以下，有良好的流动性，可泵送；
(2)固含率(wt％)：63；
(3)浆体中固体颗粒粒径小于(毫米)：1；
(4)可稳定放置3天不产生硬沉淀。
4、产品用途
替代水煤浆，用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)可达82％，碳转化率在99％以上。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同点在于分散剂使用甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，最终产品流动好，成浆浓度高，稳定性好，替代水煤浆，用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)可达80％以上，碳转化率在98％以上。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，不同点在于分散剂使用聚羧酸盐，最终产品流动好，成浆浓度高，稳定性好，替代水煤浆，用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)可达80％以上，碳转化率在98％以上。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同点在于分散剂使用萘磺酸钠和木质素磺酸钠的混合分散剂，最终产品流动好，成浆浓度高，稳定性好，替代水煤浆，用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)可达80％以上，碳转化率在98％以上。
对比例1
本实施例于实施例1基本相同，不同点在于原料配比。
煤 51.3wt％
含油污泥 20wt％
水 28wt％
分散剂 0.7wt％
最终产品性能指标：用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)为75％，碳转化率为94％。
对比例2
本实施例与实施例1基本相同，不同点在于制备方法：
首先，将所述的煤研磨成为煤粉，使固体颗粒的粒径小于1mm；将所述的含油污泥、煤粉、水和分散剂混合，形成原料混合物；将原料混合物搅拌30分钟，从而获得所述的含油污泥煤浆。
最终产品性能指标：用于专利申请号为98110616.1所述的多喷嘴对置式水煤浆气化炉制备合成气，有效气成分(一氧化碳和氢气)为78％，碳转化率为96％。

Claims (17)

1.一种含油污泥煤浆的制备方法，其特征在于，其原料按质量百分比含有如下组分：煤粉57-62％、含油污泥3-14.3％、分散剂0.2-0.7％和水，各组分百分比之和为100％；其方法包括如下步骤：
(1)将所述的含油污泥和煤粉混合均匀，得混合物A；
(2)将所述的混合物A、水和分散剂混合均匀，得含油污泥煤浆；
所述的含油污泥为炼油厂中调节灌和隔油池底泥和浮选池浮渣的混合污泥，呈黑色粘稠状液体，含有20-30wt％的底泥和70-80wt％的浮渣；
所述的含油污泥的含水率为45-85wt％；
所述的煤粉的粒径为≤3mm。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的煤粉为神府煤粉。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的煤粉的含量为57-58％。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的煤粉为神府煤粉；所述的煤粉的含量为57-58％。
5.如权利要求2～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的煤粉的粒径为≤1mm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含油污泥的含量为14-14.3％。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为萘磺酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸盐和木质素磺酸盐中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂的含量为0.5-0.7％。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为萘磺酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸盐和木质素磺酸盐中的一种或多种；所述的分散剂的含量为0.5-0.7％。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的原料按质量百分比含由如下组分组成：煤粉57-58％、含油污泥含量14-14.3％，分散剂0.5-0.7％和水。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的混合的方式为搅拌混合，所述的搅拌混合的时间为1-60min。
12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的混合的方式为搅拌混合，所述的搅拌混合的时间为1-60min。
13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的混合的方式为搅拌混合，所述的搅拌混合的时间为1-60min；步骤(2)中所述的混合的方式为搅拌混合，所述的搅拌混合的时间为1-60min。
14.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的搅拌混合的时间为20-30min。
15.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的搅拌混合的时间为20-30min。
16.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的搅拌混合的时间为20-30min；步骤(2)所述的搅拌混合的时间为20-30min。
17.如权利要求1-16任意一项所述的制备方法制备得到的含油污泥煤浆。
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