CN105505509A - 应用含油污泥的复合燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

应用含油污泥的复合燃料及其制备方法，它涉及一种复合燃料及其制备方法。本发明是为了解决现有含油污泥污染环境的技术问题。应用含油污泥的复合燃料由含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂制成，制备方法：将含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂混合搅拌，脱水，粉碎，定型，干燥，即得。本发明属于含油污泥的资源化利用，解决了含油污泥的出路问题，同时利用了含油污泥中的热值，实现了含油污泥中有害成分的无害化，变废为宝，生产出具有附加值的产品。投资少见效快，产品性价比高，操作简单，具有较大竞争优势。本发明属于复合燃料的制备领域。

Description

应用含油污泥的复合燃料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合燃料及其制备方法。
背景技术
油田含油污泥是指在油田生产活动中产生的，主要来源于原油集输及处理过程的各个环节，被原油及其它有机物污染了的泥、砂、水的混合物。其中颗粒粒径≥74μm的为油砂，颗粒粒径<74μm的为含油污泥。油泥砂和含油污泥属于《国家危险废物名录》中列出的危险废物。油田采油和储运过程中产生的油泥砂所含的烃类物质对环境危害较大，需要进行无害化处理，它既是废物又是宝贵的二次资源，处理时须考虑综合利用。目前我国的能源生产结构依然是以煤为主，因此，试验以原煤为基础，加入含油污泥(油田未经处理的原始污泥，污泥含油量为16％)制备混合燃料，研究含油污泥作辅助燃料的可行性。
含油污泥的排放已成为危害油田环境质量及制约油田开发的重要环境因素。
一是油泥砂和含有污泥的大量排放污染环境：对周围土壤、水体、空气都将造成污染，有毒物质进入土壤会使土地毒化、酸化或碱化，导致土壤及土质结构的改变，妨碍植物生长，影响人类自身生产和生活。
二是国家环保部门开始对油泥砂和含油污泥的排放征收高额的排污费，约1000元/吨。所以，无论从环境保护考虑，还是从企业的经济利益考虑，含有污泥的治理已成为当务之急，解决问题的关键是能找到一种环境友好和经济有效的处置方法。
含油污泥中含有大量的铜、锌、铬、汞等重金属以及苯系物、酚类、放射性核素等难降解的有毒有害物质，含有污泥的特点见表1。
表1含油污泥的特点
含油污泥是一种组成复杂、化学性质十分稳定的棕黑色粘稠状固体废物，来源于原油开采、油田集输和炼油厂污水处理过程，其含油率约为10％～50％，含水率约40％～90％。目前，我国每年产生的含油污泥总量达500多万吨，近年来研究人员开展了大量含油污泥处理技术的研究，但多是从末端治理的角度出发，资源化利用程度较低。含油污泥中不仅含有丰富的石油类物质，而且含有大量的碱金属、碱土金属矿物质。含油污泥去油后，其残渣也是一种宝贵资源，可以作为吸附材料、建筑材料或水处理用材料。开展含油污泥资源化研究，在减量化、无害化的基础上，实现含油污泥的资源化利用，对解决我国国民经济持续发展过程中面临着的能源短缺和环境挑战问题具有重要意义。
近年来含油污泥的无害化处理以及资源化，受到广泛的重视，同时也是环境保护的要求的提高，对于环境的保护具有重要的意义。
发明内容
本发明是为了解决现有含油污泥污染环境的技术问题，提供了一种应用含油污泥的复合燃料及其制备方法。
应用含油污泥的复合燃料由含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂制成，其中含油污泥与辅助燃料的质量比为(1～5):1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％～3％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4000～5000kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥、联合站罐内油泥、钻井油泥或含油泥砂；
所述辅助燃料为煤粉、风化煤或煤矸石；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或者硅酸钠；
所述助燃剂为煤助燃剂。
应用含油污泥的复合燃料的制备方法按照以下步骤进行：
将含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂混合搅拌，脱水至含水率为20％～50％，粉碎至粒度为1～5mm，常温下机械挤压(根据锅炉的需要做成各种形状)，常温下干燥，即得应用含油污泥的复合燃料。
本发明将含油污泥与煤、其它材料等按一定比例掺混，通过一定工艺做成复合燃料，可以就地利用或出售。属于无害化资源化。一次性投资小，运行成本低、运行简单，市场大、效益高。可以利用含油污泥中的热量，生产出复合燃料自用或出售；利用燃烧，实现含油污泥中的有害物质的无害化；燃烧后形成的炉渣综合利用途径多、工艺成熟且用量大。含油污泥生产新型燃料技术，该技术属于含油泥资源化的一种，即将含油泥作为原料，根据不同泥源中含油量的不同，增加适量煤粉和其他辅助原料，根据用户需要制成一定热值的新型复合燃料，利用目前现有炉子进行燃烧，同时实现烟气和煤渣的无害化。
本发明属于含油污泥的资源化利用，解决了含油污泥的出路问题，同时利用了含油污泥中的热值，实现了含油污泥中有害成分的无害化，变废为宝，生产出具有附加值的产品。投资少见效快，产品性价比高，操作简单，具有较大竞争优势。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式应用含油污泥的复合燃料由含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂制成，其中含油污泥与辅助燃料的质量比为(1～5):1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％～3％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4000～5000kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥、联合站罐内油泥、钻井油泥或含油泥砂；
所述辅助燃料为煤粉、风化煤或煤矸石；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或者硅酸钠；
所述助燃剂为煤助燃剂。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1:1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1.5。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述含油污泥与辅助燃料的质量比为2。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.8％。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：具体实施方式一所述的应用含油污泥的复合燃料的制备方法按照以下步骤进行：
将含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂混合搅拌，脱水至含水率为20％～50％，粉碎至粒度为1～5mm，常温下机械挤压，常温下干燥，即得应用含油污泥的复合燃料；
其中含油污泥与辅助燃料的质量比为(1～5):1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％～3％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4000～5000kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥、联合站罐内油泥、钻井油泥或含油泥砂；
所述辅助燃料为煤粉、风化煤或煤矸石；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或者硅酸钠；
所述助燃剂为煤助燃剂。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1:1。其它与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八不同的是所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％。其它与具体实施方式七或八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七至九之一不同的是所述应用含油污泥的复合燃料热值为4800kCal/kg。其它与具体实施方式七至九之一相同。
采用下述实验验证本发明效果：
实验一：
将含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂混合搅拌，采用机械压榨脱水至含水率为40％，粉碎至粒度为5mm，常温下机械挤压，常温下干燥，即得应用含油污泥的复合燃料；
其中含油污泥与辅助燃料的质量比为3:1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的1％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4500kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥；
所述辅助燃料为风化煤(白垩世纪的风化煤)；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或；
所述助燃剂为煤助燃剂。
本实验制备的应用含油污泥的复合燃料燃料成分和燃烧指标如表1：
表1
项目 要求
水份 20％～25％
可燃基挥发份(有机成份) 30％～40％
应用基灰份(无机成份) 20％～30％
辅助燃料成份 ＜5％
热值 4000～5000kCal/kg
焚烧废渣 20％～30％
焚烧烟气 符合环保要求
本实验属于含油污泥的资源化利用，解决了含油污泥的出路问题，同时利用了含油污泥中的热值，实现了含油污泥中有害成分的无害化，变废为宝，生产出具有附加值的产品。
本实验的应用含油污泥的复合燃料与不掺加油泥燃烧污染物排放对比表，如表2：
表2
本实验的应用含油污泥的复合燃料与煤相比燃烧后，二氧化硫下降35.2％，氮氧化物浓度下降15.8％，一氧化碳浓度下降81.42％，烟尘浓度上升12.4％，烟气黑度都不大于1。
本实验的应用含油污泥的复合燃料燃烧，锅炉热效率为69.34％，符合标准《油田生产系统节能监测规范》(SY/T6275—2007)规定≥70％的要求。本实验的应用含油污泥的复合燃料燃烧,锅炉排放烟尘浓度有所升高。通过燃煤锅炉燃烧油泥是处理油泥的很好方法，既实现了废物的无害化处理，又实现了废物的综合利用；既有经济效益，又具有良好的社会效益和环境效益。

Claims (10)

1.应用含油污泥的复合燃料，其特征在于应用含油污泥的复合燃料由含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂制成，其中含油污泥与辅助燃料的质量比为(1～5):1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％～3％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4000～5000kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥、联合站罐内油泥、钻井油泥或含油泥砂；
所述辅助燃料为煤粉、风化煤或煤矸石；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或者硅酸钠；
所述助燃剂为煤助燃剂。
2.根据权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料，其特征在于所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料，其特征在于所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1.5。
4.根据权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料，其特征在于所述含油污泥与辅助燃料的质量比为2。
5.根据权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料，其特征在于所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％。
6.根据权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料，其特征在于所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.8％。
7.权利要求1所述应用含油污泥的复合燃料的制备方法，其特征在于应用含油污泥的复合燃料的制备方法按照以下步骤进行：
将含油污泥、辅助燃料、粘结剂、固化剂和助燃剂混合搅拌，脱水至含水率为20％～50％，粉碎至粒度为1～5mm，常温下机械挤压，常温下干燥，即得应用含油污泥的复合燃料；
其中含油污泥与辅助燃料的质量比为(1～5):1，粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％～3％，助燃剂的添加量小于应用含油污泥的复合燃料质量的1％；所述应用含油污泥的复合燃料热值为4000～5000kCal/kg；
所述含油污泥为井场油泥、联合站罐内油泥、钻井油泥或含油泥砂；
所述辅助燃料为煤粉、风化煤或煤矸石；
所述粘结剂为聚丙烯酰胺；
所述固化剂为铝酸钙或者硅酸钠；
所述助燃剂为煤助燃剂。
8.根据权利要求7所述应用含油污泥的复合燃料的制备方法，其特征在于所述含油污泥与辅助燃料的质量比为1:1。
9.根据权利要求7所述应用含油污泥的复合燃料的制备方法，其特征在于所述粘结剂或固化剂的添加量为应用含油污泥的复合燃料质量的0.5％。
10.根据权利要求7所述应用含油污泥的复合燃料的制备方法，其特征在于所述应用含油污泥的复合燃料热值为4800kCal/kg。
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