CN110407422B - 一种石化油泥的资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种石化油泥的资源化处理方法，考虑到三泥与储运清罐油泥在粘性、含油率和含水率等指标的不同，本方法摒弃传统的处理工艺，将三泥与储运清罐油泥按一定的质量配比输送至均质罐进行搅拌混合，一方面通过将含油率和粘度远大于三泥的储运清罐油泥与不同比例的隔油池底泥和浮选浮渣共同进行均质混合，通过一套资源化处理装置即可同时完成对不同种类的油泥的资源化回收处理；另一方面通过同时对混合油泥前后进行均质和焦化处理，使得混合油泥无论是在粘度、含油率和含水率和主成分性质上，均满足后续焦化装置的处理负荷及效率，从而可以从根本上解决对此类石化油泥资源化处理的效果和成本。

Description

一种石化油泥的资源化处理方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种石化油泥的资源化处理方法

背景技术

在石化行业中，炼油厂各生产环节产生的废水废渣通常都需要进入污水车间处理，污水经过净化后，有害物质被浓缩形成含油污泥，简称油泥或三泥，一般包括隔油池底泥、浮选浮渣和生化污泥，这些油泥一般以富含矿物油的固体废物形式存在，主要成分是原油、泥和水，通常，三泥的粘度大约在1mpa.s～100mpa.s区间，含油率在3％～15％，含水率在80％左右，其余为有毒化学物质，如重金属离子、苯系物或酚类；油泥属于工业危险废固，存放时间过久，会产生硫化氢等各种恶臭有毒气体，按国家危险废物名录，油泥被列为危险废物，对环境的危险具有长期性和潜在性；目前，开展油泥管理及防治技术研究是我国环保部门的一项重要工作与任务，也逐渐引起了相关企业的重视，因此，如何把这些油泥进行无害化和资源化利用，是目前适合行业亟待解决的一个重要环保问题。

现有技术中，对上述油泥进行再处理的技术主要包括资源回收、无害化处理和综合利用技术等，其中，对油泥进行焦化处理，属于一种无害化的处理流程，是目前主流的处理技术之一；通常，焦化处理主要有两种方式：一种是将油泥先进行脱水预处理，完成脱水作业后将油泥作为冷焦介质在大吹汽或小给水阶段注入焦炭塔；另一种是不经过脱水预处理，而是先进行均质预处理，完成均质作业后将油泥作为冷焦介质在大吹汽或小给水阶段注入焦炭塔；上述两种方式有所不同，但均利用了高温焦炭的热量对上述油泥进行热解，以实现对油泥的资源化处理。

除了上述油泥外，储运清罐油泥也是一种典型的待处理石化油泥，通常，储运清罐油泥是在采油污水处理过程中产生的，由于污水中本身含有的细微颗粒，如泥、砂，以及重油本身存在的胶质、重金属和沥青质等，导致少量的原油下沉到储油罐的底部，进而形成黑色、颗粒细密且含油率较高的油泥，即使经过机械脱水脱油，仍有大量的清罐油泥存在，不好资源化处理，与上述石化油泥相比，储运清罐油泥中含油率高(20％～50％)，且油比重大、粘度高(≥1000mpa.s)、胶质和沥青质含量高，因此资源化处理较难，目前普遍采用焚烧、热解、生物处理、溶剂萃取和热化学洗涤等工艺进行处理，然而无论哪种处理工艺，都存在处理流程长、设备投资大和处理费用高等问题。

因此，现有技术中对石化油泥的处理主要存在以下几个问题：三泥与储运清罐油泥分别进行处理，且储运清罐油泥虽然含油率高，但难以进行资源化处理；同时，对于三泥的资源化处理，无论是先均质后焦化，还是先脱水再焦化，实践证明，焦化的处理效果并不十分理想，主要是因为脱水后的三泥虽然含水率得到保证，但三泥本身成分多变不均匀，造成油泥焦化过程中，重油的缩合裂解只能完成部分，不仅延长了焦化时间，更是导致资源回收不彻底，焦化处理结果不能得到有效保证；另外，均质后的三泥由于含水率较高，容易超出焦化装置的处理负荷，导致处理成本激增。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种石化油泥的资源化处理方法，考虑到三泥与储运清罐油泥在粘性、含油率和含水率等指标的不同，本方法摒弃传统的处理工艺，将三泥与储运清罐油泥按一定的质量配比输送至均质罐进行搅拌混合，一方面同时对三泥与储运清罐油泥进行资源化回收处理，另一方面通过同时对混合油泥前后进行均质和焦化处理，使得混合油泥无论是在含水率和主成分性质上，均满足后续焦化装置的处理负荷及效率，从而可以从根本上解决对此类石化油泥资源化处理的效果和成本。

具体地，本发明提供的石化油泥的资源化处理方法，包括如下步骤：

步骤1：将预处理的油泥进行分类处理，按照含油率和含水率的不同，将油泥来源分为隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥；

步骤2：将隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的配比质量按第一比例输送到均质罐中进行循环均质处理，形成混合油泥；

步骤3：经过循环均质预处理的混合油泥性质满足第一预设条件后，将混合油泥输送到脱水罐进行循环脱水，完成混合油泥的轻量化处理；

步骤4：当混合油泥的含水率满足第二预设条件后，将混合油泥输送到炼厂延迟焦化装置进行焦化处理，在大吹汽过程中，利用延迟焦化装置中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

优选地，在所述步骤2中，所述第一比例为5～10：10～20：1～2。

优选地，在所述步骤2中，所述第一比例为10：20：2。

优选地，在所述步骤2中，混合油泥在均质罐内经过搅拌混合，经第一罐底循环装置排入到均质循环支路，并在均质循环支路中投放稳定药剂，以利于混合油泥的充分均质以及稳定均质后的混合油泥主成分，混合油泥与稳定药剂混合后再次进入均质罐内搅拌混合，如此循环。

优选地，在所述步骤3中，所述第一预设条件是混合油泥的色泽均匀，且粘度处于200mpa.s～300mpa.s、含油率和含砂率均处于5％～10％。

优选地，在所述步骤3中，混合油泥在脱水罐中脱水后，经第二罐底循环装置排入到脱水循环支路，脱水循环支路中设置有油泥雾化器和文丘里棒层，以降低混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，混合油泥经过油泥雾化器和文丘里棒层后再次进入脱水罐内脱水，如此循环。

优选地，在所述步骤4中，所述第二预设条件是混合油泥的含水率在2％～5％的范围内，即可完成脱水循环。

优选地，所述脱水罐的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入延迟焦化装置的蒸汽进口，这部分蒸汽随同延迟焦化装置本身具备的蒸汽管网产生的蒸汽原料，一同进入延迟焦化装置，对混合油泥进行蒸汽吹扫。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过将含油率和粘度远大于三泥的储运清罐油泥与不同比例的隔油池底泥和浮选浮渣共同进行均质混合，通过一套资源化处理装置即可同时完成对不同种类的油泥的资源化回收处理，不仅避免了传统的通过焚烧、热解、生物处理、溶剂萃取和热化学洗涤等高投资高耗能的工艺处理，也提高了对石化炼油厂的油泥的处理能力和效率，降低了处理能耗与成本。

(2)储运清罐油泥与隔油池底泥和浮选浮渣组成的混合油泥，有利于中和均化三泥的主成分，使得混合油泥经过循环均质处理后，除了含水率依旧保持较高外，其他各项材料成分形状稳定，有利于后续的焦化处理，使得混合油泥在焦化处理过程中，重油成分可以快速进行缩合裂解，不存在实践中发现的经过脱水处理的油泥进入焦化装置中焦化容易残留较多固态物以及仅能回收少量的轻质油类的问题。

(3)本发明的资源化处理方法，同时应用循环均质和循环脱水工艺，通过循环均质处理保证混合油泥的主成分性质均化，通过循环脱水处理保证混合油泥的含水率处于较低的范围内，从而在整体上保证了混合油泥的焦化效果以及焦化装置的负荷能力，将循环均质、循环脱水以及焦化处理进行整合为一条资源化处理工艺中，目前并没有企业进行过这方面的研究与实践。

(4)本发明的资源化处理方法，充分考虑到混合油泥在循环脱水过程中可能产生的蒸汽，在脱水罐的顶部设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入延迟焦化装置的蒸汽进口，这部分蒸汽随同延迟焦化装置本身具备的蒸汽管网产生的蒸汽原料，一同进入延迟焦化装置，对混合油泥进行蒸汽吹扫，从而节省了混合油泥焦化处理过程中的蒸汽原料，降低了对混合油泥的资源化处理成本。

附图说明

图1是本发明的石化油泥的资源化处理方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

参照附图1，本发明提供一种石化油泥的资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将预处理的油泥进行分类处理，按照含油率和含水率的不同，将油泥来源分为隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥；

通常，隔油池底泥和浮选浮渣作为典型的石化三泥，粘度大约在1mpa.s～100mpa.s区间，含油率在3％～15％，含水率在80％左右，其中，与隔油池底泥相比，浮选浮渣的粘度和含油率都相对较低，含水率相对较高；

步骤2：将隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的配比质量按第一比例输送到均质罐中进行循环均质处理，形成混合油泥；

需要指出的是，隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥也可以先进行混合，再将混合后的油泥通过一根输送管输送入均质罐中进行均质处理；同时，基于隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥不同的粘度、含水率以及含油率，以及适于焦化处理的混合油泥的粘度、含水率以及含油率指标，经过多次试验验证得知，隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的质量比，即该第一比例为5～10：10～20：1～2时，混合后的混合油泥经过循环均质和循环脱水处理后，可以保证较高的轻质油的回收量以及较低的焦化残留物；作为优选，本发明建议隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的最佳质量比为10：20：2；

同时，为了保证均质后的混合油泥的主成分性质利于后续焦化处理的重油快速全面缩合裂解，本发明在均质工艺中设置了循环均质步骤，具体为：混合油泥在均质罐内经过搅拌混合，经第一罐底循环装置排入到均质循环支路，并在均质循环支路中投放稳定药剂，以利于混合油泥的充分均质以及稳定均质后的混合油泥主成分，混合油泥与稳定药剂混合后再次进入均质罐内搅拌混合，如此循环；优选地，上述第一罐底循环装置可以是在均质罐的底部外设置的循环泵，将均质后的混合油泥从均质罐底抽出至均质循环支路。

步骤3：经过循环均质预处理的混合油泥性质满足第一预设条件后，将混合油泥输送到脱水罐进行循环脱水，完成混合油泥的轻量化处理；

优选地，上述第一预设条件是混合油泥的色泽均匀，且粘度处于200mpa.s～300mpa.s、含油率和含砂率均处于5％～10％；

同时，为了实现对混合油泥的深度脱水，降低焦化装置的处理负荷，本发明在脱水工艺中设置了循环脱水步骤，具体为：混合油泥在脱水罐中脱水后，经第二罐底循环装置排入到脱水循环支路，脱水循环支路中设置有油泥雾化器和文丘里棒层，以降低混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，混合油泥经过油泥雾化器和文丘里棒层后再次进入脱水罐内脱水，如此循环，实现对混合油泥的深度脱水；优选地，类似于上述第一罐底循环装置，第二罐底循环装置可以是在脱水罐的底部外设置的循环泵，将脱水后的混合油泥从脱水罐底抽出至脱水循环支路。

步骤4：当混合油泥的含水率满足第二预设条件后，将混合油泥输送到炼厂延迟焦化装置进行焦化处理，在大吹汽过程中，利用延迟焦化装置中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

优选地，上述第二预设条件是混合油泥的含水率在2％～5％的范围内，此时后续的焦化装置完全具备处理这一含水率范围内的混合油泥，混合油泥的循环脱水工艺也可结束。

需要指出的是，由于脱水罐内温度较高，混合油泥在循环脱水过程中，会有部分水分蒸发至脱水罐顶部，考虑到本发明采用的是延迟焦化装置在其大吹汽阶段对混合油泥进行焦化处理，而大吹汽阶段一般是利用蒸汽管网产生蒸汽并输送至延迟焦化装置作为冷却介质，因此需要消耗较多的蒸汽原料，为了进一步节省延迟焦化装置的处理成本，本发明在脱水罐的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入延迟焦化装置的蒸汽进口，这部分蒸汽随同延迟焦化装置本身具备的蒸汽管网产生的蒸汽原料，一同进入延迟焦化装置，对混合油泥进行蒸汽吹扫。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中的本发明的实施例只作为举例而不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离原理下，本发明的实施方法可以有任何形式或修改。

Claims (6)

1.一种石化油泥的资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将预处理的油泥进行分类处理，按照含油率和含水率的不同，将油泥来源分为隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥；

步骤2：将隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的配比质量按第一比例输送到均质罐中进行循环均质处理，形成混合油泥，所述第一比例为5~10：10~20：1~2；

步骤3：经过循环均质预处理的混合油泥性质满足第一预设条件后，将混合油泥输送到脱水罐进行循环脱水，完成混合油泥的轻量化处理；

步骤4：当混合油泥的含水率满足第二预设条件后，将混合油泥输送到炼厂延迟焦化装置进行焦化处理，在大吹汽过程中，利用延迟焦化装置中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

在所述步骤2中，混合油泥在均质罐内经过搅拌混合，经第一罐底循环装置排入到均质循环支路，并在均质循环支路中投放稳定药剂，以利于混合油泥的充分均质以及稳定均质后的混合油泥主成分，混合油泥与稳定药剂混合后再次进入均质罐内搅拌混合，如此循环。

2.一种如权利要求1所述的石化油泥的资源化处理方法，所述第一比例为10：20：2。

3.一种如权利要求1所述的石化油泥的资源化处理方法，在所述步骤3中，所述第一预设条件是混合油泥的色泽均匀，且粘度处于200mpa.s~300mpa.s、含油率和含砂率均处于5%~10%。

4.一种如权利要求1所述的石化油泥的资源化处理方法，在所述步骤3中，混合油泥在脱水罐中脱水后，经第二罐底循环装置排入到脱水循环支路，脱水循环支路中设置有油泥雾化器和文丘里棒层，以降低混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，混合油泥经过油泥雾化器和文丘里棒层后再次进入脱水罐内脱水，如此循环。

5.一种如权利要求1所述的石化油泥的资源化处理方法，在所述步骤4中，所述第二预设条件是混合油泥的含水率在2%~5%的范围内，即可完成脱水循环。

6.一种如权利要求4所述的石化油泥的资源化处理方法，所述脱水罐的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入延迟焦化装置的蒸汽进口，这部分蒸汽随同延迟焦化装置本身具备的蒸汽管网产生的蒸汽原料，一同进入延迟焦化装置，对混合油泥进行蒸汽吹扫。

Images