CN1095088A - 废石油的处理 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种废石油处理(39)方法。该方 法通过石油组分的溶剂处理(38)，接着进行超声处理 (59)，将石油化合物与污染物分离开，用石油和溶剂 的非溶剂提取分离污染物(63)，然后分离石油。然后 将洗涤的石油蒸馏除去溶剂，接着通过水力分离和离 心作用分离石油(67)。可以将固体在环形动态床 (50)中经过热气流处理以在固体颗粒中除去石油残 留物。

Description

本发明涉及通过溶剂处理和超声处理结合将废石油中的石油组分与其中的污染物分离。利用各种分离技术分离对环境安全的石油和固体污染物。

点缀着地面的是废石油堆积物¹，其范围从在Singapore′s Pulau Sebarok堆积了半平方英里的装满废石油污泥的塑料袋“山”，存储在罐中的残渣或由船只带来的废油，到在Venezuela和Trinidad的巨大的Orinoco柏油堆积物。除了Ornioco堆积物之外全部是人造的。Orinoco堆积物是自然的产物。来自轮船存储罐的新加坡油污在组成上一袋与一袋不同。它们被存放在那里是因为新加坡当局没有找到具有成效的方法处置它们。焚烧任何油污或其他形式的废油不是有成效的或环境可以接受的，因为这样需要涉及到NOx，SOx和重金属排放。向西是Bahrain的具有总面积为七万平方米的7个硬沥青池，其充满着在1938-1942年被炼油厂排放的黑石油残渣。这些年来这些放置着的硬沥青的唯一变化是慢慢被自然力作用，如被沙漠的沙子尘化，被Asia Minor（Middle East）的灼热蒸发和雨水和流动的海水沉积。所有这些年来这些“Bahrain硬沥青”一直是严重的环境问题。

1本文使用的废石油术语包含从粗品到精炼油的任何形式的油，从由天然的油沉积产生的沥青到人为的油沉积产生的沥青的沥青材料，包括不合格油料，油罐清洗水，油罐残渣，黑油残渣，来自石油运输船的油泥，等等。

尽管有明显的改善，类似的情况在全世界都存在。几乎没有一个国家能幸免。许多炼油厂拒绝承认它们的废石油问题。其他的炼油厂作了有限的尝试来处理它们。在许多情况下，问题起源于炼油厂把废石油埋入土中。该方法最后导致地下水被埋放的废石油污染，呈现出甚至更大的B，S  &  W（基本沉积物和水）含量，其仅仅构成回收问题。在污染程度严重和补偿花费大的地方，许多污染者依靠其政治操纵，或者对其拖延处理，或者将花费转向公共事业。

废石油存放经常引起意外的困难。例如，新加坡政府用袋子装污染的油泥，但随着时间的推移，贮存袋破裂使石油渗入地下。这导致需要处理在袋子下面的土以除去沉积的石油。其他在土中的废石油沉积处最后导致石油与大量的水混合。根据这些情况，有两种或多种类型的废石油，即，一种具有高固体含量，另一种具有高的水含量。

有许多可行的方法，化学的和工程学的，用于安全地清除废石油。直到本发明之前，没有一种方法或方法的结合提供了经济上可行的完全的解决办法。解决该污染问题的困难与许多因素有关。绝大部分废石油具有可变化组成，这样影响了处理步骤的效果。通常，每一步骤根据一定的废石油组成设计。当其组成大大改变时该步骤的效果变差。此外，废石油存放处经常变成宿主材料的排放地，这可以典型地在普通的废物（“拉圾”）存放处找到。甚至在废石油是相对均匀的地方如Bahrain石沥青的情况，其组成的可变性仍然足以不利地影响从废石油中分离杂质的效果。

废石油，不论是残渣或硬沥青，都被明显数量的固体污染。固体含量可以是废石油的1%至高达99%（重量）。土壤洒落能够估量该范围。通常，固体含量为废石油的约2%至约50%（重量）。通常，任何来源的废石油的固体含量会变化。如果人们不关心固体所保持的石油数量的话，除去该固体不是主要的工作。石油含量可以高于最后从废石油中分离出来的固体重量的4-10%（重量）。具有那种杂质含量的固体对埋放来说，对环境是不安全的。许多国家的法律禁止这样的埋放。因此，需要分离该固体使得其相对地不含石油，例如，固体含有小于约1%（重量）的石油。

许多被提倡作为废石油处理的方法采用将含有残余石油的固体聚集成适于运用的压制技术。该技术建议使用该压块作为建筑材料。这仅仅放慢了环境问题，并没有消除之。一段时间以后，压块自然分裂，被保持的石油最终浸入地里。

处理废石油的方法如果不能处理存在废石油的全范围的话，其能力受限制。在任何废石油处理中，人们可以预先知道被清洗的存放物的部分固体组成。但是不那么容易预见的是在存放物中的固体含量的可变性。这是确定的，甚至当处理填土如Bahrain硬沥青时，固体含量在每个池的一片与另一片也不同。这种可变性在新加坡油泥（以及其他油泥）中变得很明显，在那里固体含量覆盖整个布局，人们不能确定一袋袋的固体含量。一些袋子含有锯未;其他的含有碎布;再有其他的含有聚乙烯袋。这些污染物可以堵塞用于处理废石油的设备。被改进来处理Bahrain硬沥青的方法反而不适合于处理新加坡油泥。

困扰形成普遍适用的处理废石油的方法的一些因素是：

1.当废石油中的固体含量高，大于15-20%（重量）时，材料的粘度变成主要的处理问题。材料的粘度必须足够低到其能被输送到处理的第一阶段。

2.石油和该固体有很大的亲合力，如硅藻土材料，并与它们紧密结合。除非这种结合被打断，石油将与固体紧密粘合从本方法的一个阶段输送到另一阶段。

3.水总存在于废石油中。其与固体紧密粘合并与石油形成难于打破的乳化。高花费的化学鸡尾洒通常被用于石油与水的破乳。这些化学品势必会在回收的产物中不必要地再现并干扰后续的炼油厂处理。除去水到被容许的水平在废石油处理中是典型的预示问题。

4.有不利地影响废油处理的其他杂质。硫是常见的杂质，因为它对组成石油的许多化学结构具有化学亲合力。如果该石油被回收用于随后的使用而不再精制的话，除硫到可容许的水平是绝对必要的。即使通过焚烧除去石油，如上面所提到的，从这种燃烧排放的NOx，SOx和重金属是环境不能接受的。

因此，存在有一种对处理废石油具有普遍适用的技术的需要。该技术应该具有回收石油的能力，其是可行的，以允许回收的石油作为燃料的形式，或充分洗净之到该石油能被送往炼油厂进一步处理制成更高质量的石油产品。这样避免了焚烧石油所带来的问题。该方法应该能够处理有各种固体和水含量的废油，以致于回收的石油具有可接受的低B，S  &  W。优选地，所有杂质都变成对环境安全。例如，所回收的固体应该充分除去石油，使得它们可以根据最严格的环境标准被埋放。本发明的目的是满足这种需要和可能性。

用于处理石油混合物的许多设备可以得到，但是没有一个具有解决这些废石油问题的能力和灵活性。我们的研究表明，适当的选择这些设备，每一种设备被选来完成有限的作业，可以被结合形成一种具有处理几乎所有类型的废石油问题，包括从轮船转移来的废油污，沥青废弃物如Bahrain硬沥青，新加坡油泥和其他油泥，等等的能力的方法。这种装置的例子是在Dodson的1984年10月30日授权的U.S.4479920中所述的在环形动态床中固体处理的装置。在该专利中实施的技术称为“Torbed方法”，其被Davy  Mckee（London）Limited，London，U.K.许可。该Torbed方法被推荐（Gtoszek，“The  Torbed  Proccss：A  Novel  Concept  in  Heat  and  Mass  Transfer”，International  Deep  Mining  Conference：Innovations  in  Metallurgical  Plant，Johannesburg，SAIMM，1990和产品小册子）到许多运用，包括：

·煅烧粘土和石灰，菱镁矿和白云石以同时生产‘烧僵的’和高活性产物;

·低热值/高灰含量的燃料的燃烧，其中碳烧完值超过99%;

·通过焙烧和薰制粘土生产轻质聚合体;

·毒性废物焚烧;

·活性碳再生;

·催化剂再生;

·沙子、滤饼、浓缩物的干燥;

·蒸发;

·气化;

·热解作用;

·热传送。

Torbed方法的优点据说是：

（a）实现基本上消除载体介质密相流动和‘流化’速度间的相互影响;

（b）通过利用处理气流的高碰撞速度可以实现高速率的热和物传送;

（c）载体介质的速度消耗提供了各级材料的处理方法;

（d）在严格条件控制下可以处理不规则形状物;

（e）该床的轻质量和热惰性容许对处理控制迅速反应;

（f）通过环形动态床有一低的变化小的压力降。

涉及Torbed方法的其他专利包括：U.S.4559719;U.S.4909811;U.S.4952140;U.S.5033205;欧洲专利公开说明书0346004和U.S.5075981。从该装置的描述可以看到，其涉及具体的任务。从下面可以看到，在整个涉及回收与硅藻土颗粒结合的石油的废石油处理中其可以与其他设备结合。

本发明涉及从废石油中回收石油的方法，该方法回收的石油可以作为燃料使用，进一步炼制成有用的石油产品如燃料或经焚烧被经济和安全地处理。本发明的一个特征是从废石油中分离杂质，该杂质以环境安全的形式回收利用。本发明的另一特征是其有效地处理各种废石油，包括从船上排出的废油，油泥，油罐残渣到在池塘或地下存放的沥青或焦油沥青的能力。

本发明包括通过将石油组分的混合物与污染物分离处理废石油，其中通过溶剂处理石油组分，接着进行超声波处理和用非溶剂洗涤石油和溶剂组分分离污物，然后从污物中分离石油。

本方法的两个步骤促使从含水和固体的废石油中容易地分离出石油。首先，将废石油溶于石油组分的水不溶溶剂中，然后，将含有该溶剂的混合物经过超声波处理。控制超声处理使得石油便于与固体分离，而水和石油没有明显乳化。溶剂处理和超声处理的结合活化了石油的溶剂化，使得与仅用溶剂处理相比（按每体积计）有更多的石油从固体中提取出来。所处理的混合物用该溶剂和石油的非溶剂进一步洗涤。由此得到提取到的石油和溶剂的混合物，和除去大量与其结合的石油的被分离出来的固体成分。

本方法然后进行各种处理步骤以提高石油和固体的纯化水平。分离步骤可以是任何常用的分离方法，包括，但不受此限制，蒸馏，浓缩，提取，过滤，离心，气化，等等。

经蒸馏从回收的石油中分离出溶剂以后，将石油富集的组分进行水分离。水分离可以是一步或多步处理，然后可以任选地经过倾析和/或离心分离出任何残留的固体。

通过一系列过程经回收的固体几乎不含石油污物。在固体没有完全除去石油成分的情况下，可以在气化条件下将固体经过环形动态床处理。在这种情况下，剩下的与固体结合的石油被气化和分离回收，剩下的固体颗粒物质中的石油含量小于约1%（重量），优选小于约0.5%（重量），最优选小于约0.1%（重量）。另外，该固体可以经过常规的焚烧烧掉最后残余的石油。

本发明的方法有能力处理具有可变化的固体或石油含量的废石油组合物。该方法可以处理低到高固体含量的废石油组合物。例如，根据废石油组合物重量计算，固体含量可以是低至约1%（重量）到高达约99%。废石油组合物的石油含量可以相同地变化，其归因于这样一种事实，即大量废石油包括倾倒在土坑或污水中的石油，在那里石油与各种固体混合形成宽浓度范围的污泥，这些固体包括碎布，塑料，纸，沙子，水，氧化亚铁和氧化铁，碳素物，等等。因此，废石油组合物中的石油含量可以是废石油中的低至约1%（重量）到高达约99%（重量）。废石油中的水量同样是可以变化的。本发明的方法可以应付这种组成上的变化，但是在该方法的实际操作中人们希望减轻这种变化问题，有简单的方式做到这一点。控制废石油组成的一种方式是（均匀）混合足够多的可变化的废石油组合物到超出本发明的方法的一次循环的处理能力，以至于在该方法的任何循环中，被处理物料具有平均的组成。以这种方式，在工艺循环过程中可以避免组成上的波动，在这种情况下，将废石油组合物在具有足够容积的存储罐中混合使得至少在本方法的一次循环中的废石油组合物充分均匀混合。本方法的一次循环定义为从开始到结束装满本发明的设备的物料量。本方法的开始定义为首先将溶剂加到废石油组合物中的时候。本方法的结束定义为石油实际上完全从固体污物中分离，即，石油含有小于约1%（重量）的固体的时候。

本方法通过将硅藻土和其他细颗粒（粘土，通常来源于铁锈的具有高的三价铁含量的絮凝材料，碳素物，等等）（只要这些与废油结合的颗粒不直接含有石油）引入环形动态床，在高于石油挥发温度和低于石油燃烧温度下（因此石油从颗粒上气化），试图将石油从这些颗粒上气化。挥发的石油然后与颗粒分离并冷凝。硅藻土和其他类型的颗粒通常清除石油污染物到这种程度，即颗粒的石油含量小于颗粒重量的1%（重量）。优选的是，石油含量小于0.5%（重量），最优选小于0.1%（重量）。结果是，颗粒可以埋放在土中而对环境没有任何不利影响。

图1是描述本发明方法的图解流程图。

图2是说明循环和环形颗粒运动的环形动态床装置的剖面透视图。

图3除了说明气体流经用于该装置的固定叶片之外，与图2相同。

图4与图2和3相同，其显示了该装置的其他特征，如燃烧室。

图5是在图2和3的装置的操作中形成的动态床和用于控制流体流动的固定叶片的横截面图解侧视图。

本发明的方法包括一系列着眼于固体沉积组分与废石油中的石油组分分离的步骤。本发明通过下面的步骤达到目的，即将用溶剂溶解石油组分之后以分离过程的初始状态形式的废石油进行超声处理，该超声处理是在足以显示提高了固体组分与石油组分的分离的速率（周/秒）下进行。该速率（周/秒）的限度不应高到明显地增加在石油中的水乳化，以致在本方法中就不能除去下流的水。超声处理可以接在废石油的溶剂处理之后或者将初级超声处理与溶剂处理结合。当废石油的性质允许时，在超声处理之前通过过滤，离心，倾析，等方法可以将废石油中的某些固体除去。

在典型的情况下，超声处理在千赫（周/秒）范围，即，高于约1000周/秒下进行。令人满意的是超声处理在高于约15千赫下进行，通常在约15至约60千赫下进行，更优选的是该处理在20千赫至约45千赫下进行。

一个简单的实验室试验证明本发明的方法的超声处理性能的效果。在实验中使用其特征如下的新加坡油泥粗样品。将组成列在下面表A的样品用常规的搅拌器混合，然后如所指示的那样经超声处理，将分离结果进行测定并列表。

本方法随后的步骤包括从石油中分离水分，从石油中最后分离残渣，处理被分离的残渣并准备废弃等等。参考图1以说明本发明方法的优选的实施方案的操作。

图1图解说明从废石油存储装置3开始的分离系统1。系统1的目的是用能够处理各种组成和性质的原料的标准检测的处理设备处理废石油泥，这些废石油泥如上所述从新加坡得到，其被盛在被聚丙烯纤维织物加强的聚乙烯袋中。下面是提供在八个圆桶中的油泥的总的直观的特征，并与由Port  of  Singapore  Authority（PSA）提供的部分较早的样品相比较：

·在桶1、2和3中的产物是很柔软的和油性的，几乎没有在由PSA提供的较早的样品中明显存在的具有高铁含量和比重的块状物。

·桶4装着袋子（表示所有桶含量的2-5（重量）%），含有木屑，碎片如手套，罐头瓶，石头和破裂的新袋子。

·装在桶5、6和7中的产物从固体“板块”到与桶1、2和3中的材料相似的粘稠液体变化。

·桶8装有与由PSA早期提供的样品类似的材料。

·八个桶中的所有袋子都装有许多其他物质，包括来自袋子的撕破的聚乙烯膜和切碎的破布。

这些材料的分析结果如下：

PSA说明大量的油泥来源于进入新加坡修船厂之前准备除气的石油轮的载油舱底的废弃物。该油泥可以是泥浆状、泥状到粘土状，其比重从1.01至1.8。当扰动或加热时油泥可以放出危险的石油蒸气。将油泥放入袋中以便于在油轮上容易运送。这些袋子由两层材料制成，内层是聚乙烯层，外层是聚丙烯纤维织物层。油泥主要由铁锈组成，并被原油和海水混合物浸渍。根据PSA指出，在油泥袋中会有零星的金属物，碎片，等等。他们说明油泥组成变化如下：

油  20至60%

水  15至40%

固体  15至60%

将油泥用30-60kg袋9放入存储装置3中。用装配有铲斗装置以使得被弄破的袋子能够被运送的升降叉车[用5表示]将袋9从托盘取出，并放到袋载台7上，然后放到传送带11上。传送带11被设计为可以从原来的50米长延伸到最后的100米长以便清理存储区域。由装载台7将袋9放到传送皮带上。传送皮带11用450mm宽的聚氨基甲酸乙酯/聚氯乙烯材料制作，以便使用寿命长并对从袋子溅出/漏出的石油污泥的浸蚀具有良好的抵抗力。用传送带11传送的物料量由皮带下面的自动称量装置（没有画出）指示。该装置读出前一分钟处理的物料量，并给出所有全部处理物料量的累计读数，如果需要的话，给出每天处理的总数。袋9经卸载台12离开传送带11。所描述的传送带和自动称量系统从F.M.Nicholson，Oldham，England得到。

袋子离开卸载台12进入袋子卸料压力机13（可以从CPI  Ltd.，Mansfield，England得到），带有硬橡胶成形板牙15的10吨液压下冲式压力机，该压力机以逐渐地“挤牙膏管”方式从袋17挤压出油泥。将袋子17固定在下模具凹口处。袋17的暴露端是裂缝，然后开动压力机向下带动带有成形的硬橡胶顶板牙15的上压板。这样从袋17完全卸掉油泥，在卸后的袋17中只留下很少的残留物。油泥向下滑入被水润滑的油泥钢斜槽33进入泵装料斗41。泵装料斗41带着护套，蒸气流经管道35进入护套通过传导进行普通加热。

空袋17向下滑入空袋槽19在袋清洗机25中进行洗涤。空袋经过槽19在切碎机21（可以从Hidrostal  Process  Engineering  Ltd，Newbury，England得到）中切成短片。这些碎片通过装料斗口23导入袋子清洗机25。将碎片放入洗涤篮29中并穿过煤油或柴油洗涤段27。清洗碎片的溶剂选择那些使所处理的油泥容易溶剂化的溶剂。通常，柴油或煤油是该步很好的低成本溶剂。清洗溶剂存储在罐16中，来自罐16的溶剂经过管道30和32被注入。补给的清洗溶剂通过管34加入罐16。罐16的残留物经管36除去。

洗涤之后将碎片沥干，然后通过排出口31排入到最后的固体废弃物中。洗涤液体通过管26由泵（没有画出）循环到管30和32，该泵通过具有在运行中改变性能的复式过滤器以防松散的袋碎片。管32的洗涤溶剂通过喷头27喷洒到碎片上。当溶剂被油泥原料严重污染时，将其泵入油泥流30和38进入油泥装料斗41，变成回收产物的一部分。

将油泥装料斗41中的油泥39经稀释和/或加热以降低粘度到所需程度。可以将由蒸气管35经过管37提供的一个或两个搅动蒸气，和通过管38供给的溶剂按某种比率加入，该比率通过研究油泥的物理性质确定，以便得到在以后的油泥处理中的最佳粘度。这些水（蒸气）和溶剂添加点，以及蒸气护套，提供了最大的操作灵活性。由加热，搅动和加入溶剂提供的粘度减小在确保油泥从油泥泵向下一阶段传送的适当的粘度具有很大帮助。溶剂和蒸气处理的目的都是给油泥早升温，同时伴随着粘度减小。可以将球形螺旋混料机（没有画出）装入装料斗41中以混合油泥和添加剂。装料斗41配有蒸气护套给油泥加热，蒸气通过管35引入。蒸气通过管42和收集器48排除，冷凝液从收集器被送回蒸气发生源中。

传送泵43应该具有传送装料斗41中的最干燥和最粘的油泥的能力。通过利用具有高性能的，专门设计来对付重工业油泥的特殊的往复式泵达到该目的。特别适合的泵是由Abel Pumps Ltd.，Derby，England销售的Abel泵（EKP 15/RKP 63型）。Abel 泵是在处理富含污物的重油泥中具有特殊性能的重型往复式泵。它容易用可替代的耐磨衬板安装。根据这一点，油泥可以不用加水或溶剂，或它可以含有（ⅰ）高达20%的水和（ⅱ）高达100%（与油泥等量）的溶剂。

将经加热和溶剂化的油泥加入到标准的工业串联式混料机/热交换器47，它将油泥混合成均相。这时是混入任何添加剂的很好的机会。热交换器47以这样一种方式安装，以使得它容易打开来清洗。

由泵43和交换器47通过管49推进的油泥再穿过串联的标准工业型切割机51（如可以从Hidrostal  Process  Engineering  Ltd.，Newbury，England得到的那些），其作用是将在油泥中的任何固体附聚物切成细颗粒，以使超声处理可以获得最好的效果。这导致油泥经过管53均匀地加入串联的混合器和热交换器55（可以从Chemineer，Derby，England得到），在这里油泥温度根据后面的超声和洗涤步骤被优选。经加热的均匀油泥通过管57加入到第一超声装置59，在这里固体物质被射线攻击并从固体颗粒中除去石油污染物。超声装置的频率和输入瓦特数选择在获得最大的洗提效果而又避免了可能形成乳化的操作范围。用于这种油泥处理操作的频率通过实验发现是在约20至约40千赫之间。为了提供最有效的接触，将超声波振子安装在六角形管的表面。优选的超声装置是由Branson Ulrasonics，Dawe Division，Hayes，Middlesex，England销售的Tubeducer 和Cylsonic

，其中的多级超声波振子安装在五角形横截面管的外表面。所使用的频率取决于油泥的性质，并且根据原料的每次大变化用实验测定。典型的频率在20KHz到40KHz范围内变化，需要施加的能量水平经与正在处理的颗粒原料的需要对比被类似确定。能量输入通常在每升120至200瓦特范围内。

超声装置59可以被改进，以便当气压形成时其变成高压罐。经过适当的压力和温度控制，加入该装置的溶剂可以达到其超临界状态。这样增加了溶剂化能力并且大大促进石油从固体解离。

经超声处理后，被处理的油泥通过管60，在这里另一部分溶剂通过管94被注入油泥流中以降低其粘度和有助于溶解从固体颗粒中分离的石油。图1所示的是两个混合步骤。一个混合步骤就足够了。两个混合步骤覆盖了所有偶然性。

选择溶剂以适合所处理的特殊的废石油的特征。使用的溶剂可以从大范围的脂肪族和芳香族溶剂中选择，例子包括煤油，柴油和甲苯。在这种情况下甲苯是被推荐的溶剂。溶剂的补给可以通过从管118到罐96将甲苯加到回收石油的轻质产物中来实现。所加的溶剂的百分数按油泥重量计算通常在0至150%范围内。在新加坡油泥的这种情况下，在可变的快速溶剂加入泵58控制下，溶剂与油泥的最后比例预计在75%至150%的可变范围内。通过在管60中的单向阀（没有画出）防止不必要的溶剂倒流。甚至从固体分离石油需要的溶剂与油泥的完全混合可以通过经串联的混合器61（可以从Chemineer，Derby，England得到）的混合实现，在混合器中油泥和溶剂被混合。在管63或60中提供了下料点（没有画出）以便在需要时允许加入乳化液分解化学品。

现在通过管62将油泥/溶剂混合物送入第一洗涤阶段，进入第一洗涤阶段容器63中。油泥和溶剂以向上方向进入以便得到理想的漂浮特征。在装置中含有的水是经管44引入的海水，以便在油泥中的石油和水之间得到最大的比重差。可以采用新鲜水替代或任何具有适当的分离比重的石油和溶剂的提取非溶剂。由超声处理攻击释放的和被溶剂作用的石油与溶剂一起通过水层漂浮在位于容器63上部的上表面56，通过分配板24强行分离固体，石油和溶剂。较重的固体69分离开并落到容器63的圆形底板上。

容器63具有蒸气护套65，该护套内有通管64输入的3.5bar的蒸气流，蒸气冷凝管20从护套排除冷凝蒸气，并维持很好进行分离的水温度。在容器63中补充水以弥补由于固体提取所损失的水，这种补充由放置在石油/溶剂和水层之间的界面上的自动水平控制系统（没有画出）控制。其接通在水入口管44中的热水补给离心泵（没有画出）以恢复水的量。

废弃的固体69用在管70中的固体处理泵（没有画出）（可以从Tuthill  UK  Ltd，Ilkeston  England得到）从容器63的圆形底座取出。为了方便将固体69从该点上取出，在容器63的圆形底坐中安装有用热水冲洗的内喷嘴（未画出）。将提取的含溶剂的富集石油的混合物用在管67中的水平控制泵（没有画出）从容器的顶部除去，该泵由放在容器63中的分配板24上方的水平仪控制。该装置将混合物送入蒸发器84，在这里将石油和溶剂分离。将含有一些石油的溶剂蒸气从洗涤容器63的顶部56排出，经过管66直接送到冷凝器93来回收。来自容器63的管66与来自第二洗涤容器75的管79连接以便将来自第一和第二洗涤容器的溶剂蒸气传送到冷凝器93。

将一次洗涤过的油泥固体通过管70泵送到串联的混合器100中，在这里将油泥和残余的溶剂混合。用一个单向阀防上不必要的倒流。接着进行（a）用可调的快速溶剂加料泵40控制通过管92加入的溶剂，和（b）将混合物加到在体积和操作方式可与超声装置59相比的超声装置71中。在泵58之前溶剂管92直接与管94相连（没有画出）。然后将稀释的固体通过加入管73送入与容器63相同的第二洗涤容器75中。可以与容器63的项目相比的容器75的项目列在下表中：

第二洗涤容器75的操作与在第一洗涤容器63所描述的相同，当蒸气被排出时，它们是溶剂，石油或固体，其操作是相同的。如前面所设置的那样在第二洗涤容器的圆形底板上采用喷嘴冲洗以除去固体74。从第二洗涤容器到固体泵（没有画出）的管81将固体加入容器83。该容器将溶剂从第二洗涤步骤固体上急骤蒸发。被急骤蒸发的溶剂分别通过管85和66直接进入冷凝器。将容器83中的最后的残渣通过管52送入Torbed处理装置50中，在这里石油从固体残渣中蒸发最后排除，使得所放出的固体中的石油含量小于约0.1%（重量）。如果环境因素允许的话可以冷凝，所产生的蒸气并从Torbed排出气流中除去。可以将所冷凝的物质再引入产物流。如果需要的话，选择冷凝器和冷却剂温度以便能够进行选择性冷凝，其目的在于排除特殊的物质。干净的固体废物具有足够低的石油含量，可以放到土坑54中。

从两个洗涤步骤分离到的石油和溶剂通过管18（从管67和80收集）送入蒸发器柱84（可以从Alval  Engineering，Fife，Scotland得到）的再沸器段。通过蒸气加热盘管将溶剂急骤蒸发，蒸气向上经过柱84到管82，并在管66中用来自两个洗涤步骤的溶剂蒸气收集，在泵86作用下将所有的这些物流送入冷凝器93中。该装置含有盘管95，排气孔98，和用于空气冷却的风扇97。将冷凝物料用泵116取出，通过管99送入存储罐96。

来自蒸发器柱84的石油通过管88送入罐89，该罐与水力旋流分离器之间装配了具有额定流量的缓冲器。在泵102作用下罐89中的石油通过管90被取出进入管103。将一热交换器105（可以从Transon  Heat  Engineering  Ltd.，Andover，England得到）安置在管90上以优选水力旋流分离器的温度，该热交换器用在气流管中的控制阀门（没有画出）控制在一设定值。将石油冷凝物从热交换器105经管106送入被管112连接的水力旋流分离器109和110（可以从Conoco  Specialty  Products  Limited，Gloucester，England得到），在得到任何所需要的热水（任意提供）后通过管107送入管106以有助于水力旋流分离器的分离。水力旋流分离器109/110含有一滑道，滑道含有三个或4个水力旋流分离单元（仅画出两个，109和110，通过管112相互连接），其数量取决于在回收石油液流中水和石油的数量和质量。水通过管113除去。将所有从设备流出的水送入标准型倾斜板分离器以除去微量的石油，使得最后流出的水中的油含量低于现行的法定要求，理想的是在水中的石油含量低于约50ppm，优选小于约10ppm。将在该步分出的石油再送回产物流中。如果需要的话，调节PH值以消除碱性和酸性，加入絮凝助剂以除去在排放的水中不能接受的固体，或可以将流出的水通过薄膜型过滤器以除去最后微量的溶剂。

水力旋流分离器是一个成套装置，含有第一石油分离段，接着第二水洗段，它有能力达到放出的水的石油含量小于约50ppm。如果需要的话，通过管107可以另外添加水，以便在水力旋流分离器中得到最佳的洗涤效果。将被水污染的石油通过管91送入存储罐89并与送入水力旋流分离器的石油混合来实现石油和水的循环。

将来自水力旋流分离器的石油通过管111送入安装在水力旋流分离器和离心装置之间的平衡罐101。将罐101加热来调节石油的温度以便最好的离心。将来自罐101的石油通过管104送入温度调节热交换器108，然后经过管114进入离心装置115（可以从Westfalia，Milton  Keynes，England得到）。在泵（没有画出）作用下，将最后“净化”的石油从离心装置115取出，并通过石油用水表（没有画出）（可以从Agar/Auriema  Ltd，Slough，England得到）送入存储罐123和129（蒸气盘管加热并备有水平控制器和指示器），该石油用水表检测产物质量。离心机115如厂商提供的那样是成套操作装置，含有温度调节热交换器，加料罐，高速离心机，和油泥提取泵。将从离心机除去的油泥送入存储罐121。当将水力旋流分离器的输出物加入时，该装置能够提供正好在标称给定的2%最大值的B，S  &  W值。可将在罐121中的油泥送入Torbed  50中作最后处理。

为了确保被提取的固体令人满意地干净以便用作填土，将它们穿过“Torbed”清洗装置50（可以从Davy  Mckee，Stocton-on-Tees，England得到）。“Torbed”装置将来自石油燃烧室作为盘旋气流导向倾斜放置的叶片的热气体通往石油污染的颗粒，特别是硅藻土和其他类型的颗粒的床，以形成扰动的被污染固体的气体支撑着的床，通过蒸发除去任何残留的石油，得到清洁干燥的细粒产物。通过冷凝回收在排出气流中的石油。由于加热处理被严密地控制，避免了由焚烧产生的不良因素，更容易将其排放控制在政府限制的特殊场所内。

下面用图2、3、4和5来说明Torbed过程。如图所示，torbed装置140在圆柱形隔热壁160内含有一个加料管150，固体颗粒从该管加入并从另一端152排出进入在倾斜表面154上的旋转叶片，然后排入被向内倾斜的突出表面158密封的外围叶片区190。来自燃烧室188的热物流被成切线地吹入，产生通过颗粒足以形成动态颗粒床的向上的气流156。如图3所示，热气流162通过叶片164被喷出，喷出的气流沿着倾斜方向164。该热气流从热气流排出口180离开该装置，伴随着热气流的是覆盖在颗粒上的气化石油。将热气流送入冷凝器使石油组分分离。将所处理的热气流经过洗涤以确保除去石油。热颗粒动态床176按164方向在158区盘旋，其沿着叶片172的斜度和燃烧室188的加料切向方向。如图5所示，热物流170注入到叶片172之间的叶片区，在叶片172和叶片172斜面之间的空间174形成具有如在叶片组172上面的箭头所示的相似斜坡度的物流。颗粒加入该装置形成动态床176，并按外围叶片区158的通道的几何形状限制的流体的方向运行。该装置在以前的US  4479920中被完整描述。该流体的温度可以高于1400℃，优选的温度是约100℃到约1400℃，最优选的温度是约150℃到低于约1400℃，温度由热电偶182测量，当热流体流到颗粒周围，流体悬浮颗粒并气化附着在颗粒上的石油。该气流通常是从燃烧室排出的燃烧气体。但是，使放出的热气体以盘旋方向进入叶片组172的燃烧器装置可以装配燃烧器下游的注入段，以使得其他气体或蒸气物质可以混入气流中。这种物质包括各种气体如空气，二氧化碳，氮气，甲烷，乙烷，丙烷，异丙烷，己烷，等等。能够溶解附着在颗粒上的石油的气体混合物可以用作该气流。蒸发和提取结合起来大大地方便了从颗粒上除去石油。固体在中心排放箱186中回收并送往填土坑。

Claims (22)

1、一种从废石油中回收石油的方法，其中的石油与固体和水污染物混合，通过溶剂处理将石油与污染物的结合物分离，将含与石油的混合物的溶剂进行超声处理，通过用石油组分和溶剂的非溶剂洗涤分离污染物，然后分离石油。

2、根据权利要求1的方法，其中溶剂是水不混溶的，超声处理足以增强石油与固体的分离而不产生水和石油的乳化。

3、根据权利要求2的方法，其中非溶剂是水。

4、根据权利要求3的方法，其中的水是海水。

5、根据权利要求2的方法，其中溶剂通过蒸馏从石油中分离。

6、根据权利要求4的方法，其中溶剂通过蒸馏从石油中分离。

7、根据权利要求5的方法，其中分离的石油经过水力分离。

8、根据权利要求6的方法，其中分离的石油经过水力分离。

9、根据权利要求3的方法，其中从分离过程中得到富石油组分，并将其经过水力分离。

10、根据权利要求4的方法，其中从分离过程中得到富石油组分，并将其经过水力分离。

11、根据权利要求7的方法，其中水力分离之后进行一次或多次倾析和离心分离以分离出残留的固体。

12、根据权利要求8的方法，其中水力分离之后进行一次或多次倾析和离心分离以分离出残留的固体。

13、根据权利要求9的方法，其中水力分离之后进行一次或多次倾析和离心分离以分离出残留的固体。

14、根据权利要求10的方法，其中水力分离之后进行一次或多次倾析和离心分离以分离出残留的固体。

15、根据权利要求3的方法，其中将分离的固体以固体颗粒加入到悬浮在热气流中的环形动态床中，从而分离附着于颗粒上的石油。

16、根据权利要求4的方法，其中将分离的固体以固体颗粒加入到悬浮在热气流中的环形动态床中，从而分离附着于颗粒上的石油。

17、根据权利要求5的方法，其中将分离的固体以固体颗粒加入到悬浮在热气流中的环形动态床中，从而分离附着于颗粒上的石油。

18、根据权利要求6的方法，其中将分离的固体以固体颗粒加入到悬浮在热气流中的环形动态床中，从而分离附着于颗粒上的石油。

19、根据权利要求15的方法，其中固体埋放在土坑中。

20、根据权利要求16的方法，其中固体埋放在土坑中。

21、根据权利要求17的方法，其中固体埋放在土坑中。

22、根据权利要求18的方法，其中固体埋放在土坑中。

Images