CN108504366A

CN108504366A - 一种危险废物焦油渣的综合利用方法

Info

Publication number: CN108504366A
Application number: CN201710101672.5A
Authority: CN
Inventors: 张凤伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-09-07

Abstract

焦油渣被认定为危险废物，通过裂解炉可分解，制得兰炭。本发明的方法包括如下步骤：一、用生物质作引燃剂，作为催化重整的补充能源。采用氧化催化剂重整煤焦油，主催化剂含铂、钨等氧化物，催化剂载体为沸石，与焦油渣混合搅拌后进入连续氧化裂解炉裂解，催化重整苯并[a]芘等组分，制得兰炭和煤焦油。裂解后产生的不凝气作为能源，其中含油污水，送危险废物处置场处置，兰炭和煤焦油分离较彻底。二、连续氧化裂解炉裂解产生的烟气，经过重力离心除尘器、水膜除尘器洗涤和布袋除尘器，能够实现达到环保要求。本发明用于催化裂解焦油渣达到综合利用的目的。

Description

一种危险废物焦油渣的综合利用方法

技术领域

在本发明涉及在催化剂参与下裂解危险废物焦油渣进而综合利用的方法。

背景技术

煤气生产中产生大量的焦油渣，焦油渣是煤气经竖管、洗涤塔等冷却除下的副产品,焦油渣含有煤粉、煤焦油、和水等成分，焦油渣固定碳含量约60%，挥发分含量约33%，灰分约4%，硫含量约1.6%。

挥发分中含有的一些沸点较高的多环芳烃类物质，室温下是一种复杂的黑色粘稠状混合物。焦油渣在存放和燃烧不完全时，烟气中含有大量的苯并芘，严重污染大气，危害人们的健康，焦油渣也被认定为危险废物。

文献报道煤焦油中苯并[a]芘（BaP）含量占1.5%～1.8%。BaP被认为是高活性致癌剂，经细胞微粒体中的混合功能氧化酶激活具有致癌性。许多国家的动物实验证明，BaP具有致癌、致畸、致突变性，长期生活在含BaP的空气环境中会造成慢性中毒。

BaP广泛存在于环境中，环境中苯并[a]芘的主要来源于工业生产和生活中煤炭、石油和天然气燃烧产生的废气；机动车辆排出的废气；加工橡胶、熏制食品以及纸烟与烟草的烟气等。据报道，一包香烟内含有0.32微克的苯并[a]芘，每烧1kg煤，可产生0.21mg；100g煤烟中含6.4mg；汽车排气中的炭黑每1g中就有75.4微克，这种汽车每行驶1h，就排出大约0.3mg的苯并[a]芘。

作为危险废物的焦油渣，有利用其制型煤，但不符合环保要求，一般作为危险废物通过焚烧处置。但其含有大量的煤焦油，并且热值较高，有较高的经济价值，因此，综合利用焦油渣，不仅可以保护生态环境，还可以创造价值。

发明内容

在本发明的目的是提供危险废物焦油渣的综合利用方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

焦油渣在催化剂作用下进入特殊改进的连续氧化裂解炉热裂解可制兰炭，热裂解温度一般在400℃以上。

焦油渣的热解工艺：

（1）本发明用生物质作引燃剂，作为催化重整的补充气体能源。生物质颗粒配伍量为焦油渣的5%~60%；

（2）采用重质芳烃氧化催化剂重整煤焦油中的有害物质，针对其裂解特性，液相氧化反应和气相氧化反应同时进行，液相氧化反应的催化剂是高分子金属络合物（PMC），属于二氧化硅聚苯基硅氧烷铂络合物，气相氧化反应的复相催化剂是低温四元活性多金属催化剂，主催化剂结构为 V₂O₅-MoO₃-Cr₂O₃-FeO，辅助氧化剂为KMnO₄，催化剂载体为丝光沸石，复合催化剂的用量为焦油渣的0.1%~20%，再配伍吸硫剂石灰等助剂，与焦油渣混合搅拌后进入连续氧化裂解炉裂解，氧化催化温度在400℃以上，催化重整煤焦油中的苯并[a]芘，高温裂解制得兰炭和煤焦油；

（3）生物质炭化后生成类似活性炭的孔径，可以吸附残余的苯并[a]芘等气态物质，避免后期的挥发，可以达到更环保的效果。

裂解气体冷凝后，不凝气作为能源，冷凝的部分进油水分离装置分离，其中含油污水送危险废物处置场处置，油相在底部为煤焦油，可以和兰炭综合利用。

实验结果表明：兰炭和煤焦油分离较彻底，转化率较高。

二、烟气的净化处理工艺：

连续氧化裂解炉裂解产生的烟气，经过净化装置净化，装置有重力离心除尘器、水膜除尘器和布袋除尘器，能够实现达到环保要求。

所述的焦油渣的热裂解方法，生物质作为补充气体能源，后期的可做苯并[a]芘的吸附剂。

所述的催化氧化重整方法，是主催化剂和辅助氧化剂协同催化，催化剂载体为丝光沸石，复合催化剂的用量为焦油渣的0.1%~20%，再加入适量的吸硫剂石灰等助剂，与焦油渣混合搅拌后进入连续氧化裂解炉裂解。

所述的烟气的净化处理工艺，采用重力离心除尘器、水膜除尘器和布袋除尘器串联实现净化。

本发明的有益效果：

本发明的实现主要是采用焦油渣加入生物质、催化剂和辅助剂等物质一并进入特殊改进的连续氧化裂解炉高温裂解, 利用产生的不凝气为热源，连续分解焦油渣，进而制得苯并[a]芘较低的兰炭和煤焦油，燃烧产生的烟气通过净化装置环保排放，从而完成分解焦油渣，兰炭相对焦炭拥有较低的市场价格，具备了较高的市场竞争力，煤焦油作为基础化工原料用途广泛，本发明达到变废为宝综合利用焦油渣的效果。

Claims

1.一种危险废物焦油渣的综合利用方法，其特征是：

一、焦油渣的热解工艺：

（1）采用生物质作引燃剂，作为催化重整的补充气体来源；

（2）采用重质芳烃氧化催化剂重整煤焦油中的有害物质，液相氧化反应的催化剂是二氧化硅聚苯基硅氧烷铂络合物，气相氧化反应的催化剂是V₂O₅-MoO₃-Cr₂O₃-FeO，辅助氧化剂为KMnO₄，催化剂载体为丝光沸石，复合催化剂的用量为焦油渣的0.1%~20%，再配伍吸硫剂石灰等助剂；

（3）生物质炭化后生成类似活性炭的孔径，可以吸附残余的苯并[a]芘等气态物质，裂解气体冷凝后，不凝气作为能源，冷凝的部分进油水分离装置分离，其中含油污水送危险废物处置场处置，油相在底部为煤焦油；

二、烟气的净化处理工艺：

2.根据权利要求1所述所述的危险废物焦油渣的综合利用方法，焦油渣主要含有固定碳、挥发分、灰分，其中含有苯并[a]芘，危害环境。

3.根据权利要求1或２所述所述的危险废物焦油渣的综合利用方法，变废为宝，可以得到兰炭和煤焦油。

4.根据权利要求1或２或3所述所述的危险废物焦油渣的综合利用方法，采用催化剂氧化裂解，裂解温度400℃~800℃。

5.根据权利要求１或２或3或4所述的危险废物焦油渣的综合利用方法，主催化剂是V₂O₅-MoO₃-Cr₂O₃-FeO，辅助氧化剂为KMnO₄。