CN107129823B - 含油固体中油和固体的分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油固体中油和固体的分离方法，包括：在第m轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第m‑1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第1级离心清液和第m轮第1级离心甩渣；将第m轮第n‑2级离心甩渣送入第n‑1级搅拌分离装置中，再加入第m‑1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n‑1级离心甩渣和第m轮第n‑1级离心清液；将第m轮第n‑1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n级离心甩渣和第m轮第n级离心清液；收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液。本发明洗涤分离过程效率高，只需少量溶剂便可实现油品和固体的分离。
Description
技术领域
本发明属于废弃物处理领域，尤其涉及一种含油固体中油和固体的分离方法。
背景技术
石油和石油产品在开采、炼制、储运直至最后的消费过程中，会产生大量的含油固体废弃物，包括采油井口油泥、炼厂落地油泥、罐底油泥等，由于其自身存在一些难以降解的有害成分，一旦处理不好，会直接破坏生态平衡。在煤化工领域，鲁奇炉气化、流化床气化以及煤炭热解等技术在副产煤焦油的同时，煤粉颗粒也会在煤气水单元中与煤焦油沉降在焦油分离器底部，形成焦油渣，焦油渣是难以处理的工业危险废弃物，目前没有可靠的技术处理，一般作为废弃物堆存在厂区或者作为低价值燃料。
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综上，现有方法一般将油泥或焦油渣等含油固体使用蒸馏、萃取、干馏的方法将含油固体中油品的大部分提取。但是这些方法要么油品提取率低，要么提取过油的固体无法作为外排渣。因此，提供一种高效、环保、能效低、无废水污染的含油固体中油品和固体分离的处理方法显得十分重要。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种高效、环保、能效低、无废水污染的含油固体中油和固体的分离方法。
本发明提供的技术方案为：
一种含油固体中油和固体的分离方法，包括：
提供一搅拌分离设备，所述搅拌分离设备包括n级搅拌分离装置；
在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第1级离心甩渣和第1轮第1级离心清液；将第1轮第1级离心甩渣送入至第2级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第2级离心甩渣和第1轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第1轮第n-1级离心甩渣送入至第n级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第n级离心甩渣和第1轮第n级离心清液；
在第2轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第1级离心清液和第2轮第1级离心甩渣；将第2轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第2级离心甩渣和第2轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第2轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n-1级离心甩渣和第2轮第n-1级离心清液；将第2轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n级离心甩渣和第2轮第n级离心清液；
重复该过程，在第m轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第m-1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第1级离心清液和第m轮第1级离心甩渣；将第m轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第2级离心甩渣和第m轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第m轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n-1级离心甩渣和第m轮第n-1级离心清液；将第m轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n级离心甩渣和第m轮第n级离心清液；
收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法，还包括：
在收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液之后，还将第m轮第n级离心甩渣经干燥为回收的溶剂蒸汽以及回收的固体物质，该回收的固体物质再送入锅炉燃烧，将第m轮第1级离心清液经蒸馏分离为回收的溶剂和回收的油品。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，所述含油固体包括采油井口油泥、炼厂落地油泥、罐底油泥、煤气化水洗单元水底油渣和/或煤热解油渣。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，所述溶剂为来自石油和煤焦油蒸馏工艺的石脑油、汽油和/或煤油，或含油固体中油品中的低沸点成分。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.2～3:1。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.5～2:1。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，在每一轮的每一次离心分离过程中，采用三相离心机除去水分。
优选的是，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，n取值为2至10。
本发明所述的含油固体中油和固体的分离方法具有以下有益效果：
洗涤分离过程效率高，只需少量溶剂便可以实现含油固体中油品和固体的分离，大大节省了溶剂的用量和蒸馏的能耗；工艺过程不使用水或蒸汽，不会产生水污染；工艺过程油品提取率高，可以尽可能的回收高价值油品，经济效益好；工艺过程产生的废渣为锅炉燃烧废渣，清洁环保，可以直接外排处理。
附图说明
图1为本发明所述的含油固体中油和固体的分离方法的原理示意图；
图2为本发明所述的洗涤分离装置的结构示意图；
图3为本发明所述的含油固体中油和固体的分离方法中第m轮的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1至图3所示，本发明提供一种含油固体中油和固体的分离方法，包括：
提供一搅拌分离设备，所述搅拌分离设备包括n级搅拌分离装置。
在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第1级离心甩渣和第1轮第1级离心清液；将第1轮第1级离心甩渣送入至第2级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第2级离心甩渣和第1轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第1轮第n-1级离心甩渣送入至第n级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第n级离心甩渣和第1轮第n级离心清液。
在第2轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第1级离心清液和第2轮第1级离心甩渣；将第2轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第2级离心甩渣和第2轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第2轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n-1级离心甩渣和第2轮第n-1级离心清液；将第2轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n级离心甩渣和第2轮第n级离心清液。
重复该过程，在第m轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第m-1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第1级离心清液和第m轮第1级离心甩渣；将第m轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第2级离心甩渣和第m轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第m轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n-1级离心甩渣和第m轮第n-1级离心清液；将第m轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n级离心甩渣和第m轮第n级离心清液(请看图3)。
收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液。
在上述过程中，仅在第1轮中使用少量溶剂，而在经过第1轮之后(即从第2轮到第m轮)，搅拌洗涤和离心分离达到平衡状态，每一级搅拌洗涤的固体原料都是上一级的离心甩渣，而每一级搅拌分离的液体原料都是上一轮中下一个级的离心清液。本发明使用溶剂少，对环境造成的污染小，分离效率和分离效果好。
请查阅图2，在搅拌洗涤和离心分离达到平衡状态，如在第m轮中，第1级搅拌分离槽1的出料口通过第一切换器3连通至离心泵4，在第1级搅拌混合好的物料(含油固体和第m-1轮第1级离心清液的混合物)通过离心泵送入至混合物料缓冲罐8，再进入至离心机7中，在离心机7作用下，分离得到第m轮第1级离心甩渣和第m轮第1级离心清液，第m轮第1级离心清液送入至第m轮第1级离心清液缓冲罐，再通过第二切换器6将离心机7的固体出料口与第2级搅拌分离槽2的进料口连通；之后第m轮第1级离心甩渣被送入至第2级搅拌分离槽2内，将第m轮第3级离心清液送入至第2级搅拌分离槽内，进行搅拌洗涤，第2级搅拌分离槽再通过第一切换器3连通至离心泵，第1级搅拌分离槽则断开连接；直至循环至第n级搅拌分离槽5，第n级搅拌分离槽5通过第一切换器3连通至离心泵4，经由离心机7离心分离后，第m轮第n级离心甩渣经由第二切换器6排出(即进行排渣)，而第m轮第1级离心清液经第m轮第1级离心清液缓冲罐9提取回收的溶剂和回收的油品。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法，还包括：在收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液之后，还将第m轮第n级离心甩渣经干燥为回收的溶剂蒸汽以及回收的固体物质，该回收的固体物质再送入锅炉燃烧，将第m轮第1级离心清液经蒸馏分离为回收的溶剂和回收的油品。
为最大程度减少对环境的负担，节约资源，降低成本，将第m轮第n级离心甩渣经干燥机干燥，回收的固体物质作为燃料送入锅炉中燃烧，将回收的溶剂蒸汽冷凝后作为再利用；将第m轮第1级离心清液经蒸馏分离，回收的溶剂可以再次利用。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，所述含油固体包括采油井口油泥、炼厂落地油泥、罐底油泥、煤气化水洗单元水底油渣和/或煤热解油渣。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，所述溶剂为来自石油和煤焦油蒸馏工艺的石脑油、汽油和/或煤油，或含油固体中油品中的低沸点成分。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.2～3:1。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.5～2:1。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，在每一轮的每一次离心分离过程中，采用三相离心机除去水分，以提高最终回收的固体物质的干燥程度，改善其燃烧性能。
在一个优选的实施例中，所述的含油固体中油和固体的分离方法中，n取值为2至10。可以根据需要对n的取值进行选择，另外，还可以根据需要对m的取值进行选择。
为进一步说明本发明的技术方案，现提供以下实施例。
实施例一
使用某厂产生的煤炭鲁奇炉气化水底油渣作为原料，该油渣使用甲苯抽提分析得到的含油率在54％。使用该厂煤焦油蒸馏装置中80～150℃的馏分油作为溶剂，在图2所示的洗涤分离设备上进行分离实验，该洗涤分离设备设置5个搅拌洗涤槽(即n取值为5)，搅拌槽的每次工作时间为60min，离心机在5个搅拌洗涤槽之间切换工作，离心机分离每罐物料的时间为10min。在第1轮中，第1级搅拌洗涤槽中加入100kg含油固体(即新鲜油渣)，每级搅拌洗涤槽均加入100kg新鲜溶剂；在第2轮系统达到平衡，离心机处理第一个洗涤搅拌槽的物料时，加入100kg新鲜油渣并收集第2轮第1级离心清液作为产品，离心机处理第五个洗涤搅拌槽的物料时，加入100kg新鲜溶剂并收集第2轮第5级离心甩渣作为产品。系统开工运行平稳后(即系统在进入第2轮后)，即可只从第1级加入新鲜油渣和从第5级加入新鲜溶剂作为系统进料，将第1级的离心清液和第5级的离心甩渣作为系统的最终产品。收集每一级离心清液和每一级离心甩渣并分析溶剂、油以及渣的质量百分比(单位为％)，结果见表1。
表1
对比例一
使用与实施例一相同的油渣原料和溶剂，处理工艺改为每次都使用新鲜溶剂，搅拌洗涤并离心分离。对100kg新鲜油渣进行处理，将100kg新鲜油渣加入至第1级搅拌洗涤槽中，使用100kg新鲜溶剂，洗涤分离，再将第1级离心甩渣送入第2级搅拌洗涤槽中，再加入100kg新鲜溶剂，洗涤分离，再送入第3级搅拌洗涤槽中，加入100kg新鲜溶剂，洗涤分离，收集每次的洗涤离心产物分析，结果见表2。
表2
由表2与表1对比，对比例一使用了3倍新鲜溶剂洗涤的效果，与实施例一倍新鲜溶剂洗涤的效果相当。实施例一达到平衡时，整个系统中只需要添加1份新鲜溶剂，即可洗涤1份新鲜油渣。对比例则需要使用3份新鲜溶剂，才能洗涤1份新鲜油渣。与传统方法相比，达到同样的效果可大大减少溶剂使用量，使用同样的溶剂量可大大提高油的分离效率，达到了节能降耗的目的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (8)
1.一种含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，包括：
提供一搅拌分离设备，所述搅拌分离设备包括n级搅拌分离装置；
在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第1级离心甩渣和第1轮第1级离心清液；将第1轮第1级离心甩渣送入至第2级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第2级离心甩渣和第1轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第1轮第n-1级离心甩渣送入至第n级搅拌分离装置，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第1轮第n级离心甩渣和第1轮第n级离心清液；
在第2轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第1级离心清液和第2轮第1级离心甩渣；将第2轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第2级离心甩渣和第2轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第2轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n-1级离心甩渣和第2轮第n-1级离心清液；将第2轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第2轮第n级离心甩渣和第2轮第n级离心清液；
重复该过程，在第m轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和第m-1轮中第2级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第1级离心清液和第m轮第1级离心甩渣；将第m轮第1级离心甩渣送入第2级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第3级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第2级离心甩渣和第m轮第2级离心清液；重复该过程，直至将第m轮第n-2级离心甩渣送入第n-1级搅拌分离装置中，再加入第m-1轮第n级离心清液，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n-1级离心甩渣和第m轮第n-1级离心清液；将第m轮第n-1级离心甩渣送入第n级搅拌分离装置中，再加入溶剂，搅拌洗涤并离心分离得到第m轮第n级离心甩渣和第m轮第n级离心清液；
收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液。
2.如权利要求1所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，还包括：
在收集第m轮第n级离心甩渣以及第m轮第1级离心清液之后，还将第m轮第n级离心甩渣经干燥为回收的溶剂蒸汽以及回收的固体物质，该回收的固体物质再送入锅炉燃烧，将第m轮第1级离心清液经蒸馏分离为回收的溶剂和回收的油品。
3.如权利要求1或2所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，所述含油固体包括采油井口油泥、炼厂落地油泥、罐底油泥、煤气化水洗单元水底油渣和/或煤热解油渣。
4.如权利要求3所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，所述溶剂为来自石油和煤焦油蒸馏工艺的石脑油、汽油和/或煤油，或含油固体中油品中的低沸点成分。
5.如权利要求4所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.2~3:1。
6.如权利要求5所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，在第1轮中，向第1级搅拌分离装置中加入含油固体和溶剂的质量比为0.5~2:1。
7.如权利要求6所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，在每一轮的每一次离心分离过程中，采用三相离心机除去水分。
8.如权利要求7所述的含油固体中油和固体的分离方法，其特征在于，n取值为5至10。
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