CN110451754B - 一种油泥热解的无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油泥热解的无害化处理方法,包括如下步骤:油泥预处理;油泥热解;热解油气分离;热解渣脱碳及热载体再生等。所述方法油泥经初步处理后进入热解器,在热载体的作用下进行轻度热解;热解后油气经冷凝分离得到热解油和热解气。热解渣和热载体经燃烧除碳再生后一部分返回热解器循环使用,热解气体燃烧为热载体供热和去除热解渣上积碳。该方法对油泥进行热解可以回收油泥中的油品,热解后油泥转化为含碳的热解渣再进行燃烧,避免了油泥直接燃烧过程二噁英的产生,同时回收了油泥中油品。本发明对热解产生的气体、余热等进行了合理利用,实现了油泥的无害化,资源化利用。使得环境效益、社会效益以及经济效益得到集中体现。
Description
技术领域
本发明涉及一种油泥热解的无害化处理方法。更具体地说是在热载体作用下对油泥进行热解得到油品和热解气体,积碳热解渣燃烧,从而实现危险固废的资源化利用和无害化处理的加工方法及其工艺。
背景技术
含油污泥的组成主要是油、泥和水。油污中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质,如果处置不当会污染水体和土壤等引起环境污染。国家危险废物名录将其列入HW08,涉及到的有石油开采、天然气开采、精炼石油产品制造行业。对这些含油污泥,特别对高含油污泥进行有组织的收集,并开发研究出一种经济实用的方法对含油污泥进行无害化处理和污油回收,不仅能够回收大量的能源,产生一定的经济效益,而且会减轻污染,产生巨大的环境效益和社会效益。
目前国内含油污泥资源化回收技术主要有:溶剂萃取技术、热水洗处理技术、生物处理技术、调剖技术、热萃取-脱水处理技术和超声脱油技术、油泥焚烧等多种方法。
其中,焚烧减量化明显,无害化彻底,并能实现资源化利用,但是油泥中含有某些重金属和有机物,焚烧将产生二次污染,二噁英问题尤其严重;生物处理法是利用微生物在一定条件下降解含油污泥,但是降解周期长,油泥中的多环芳烃讲解难度大,只适用于含油<5%的油泥,并且占地面积大,随着油泥含水率的增加,处理难度也会增加;热洗涤法只做简单的油泥分离,处理成本的高低主要取决于药剂的价格,处理效果的好坏与油品的老化程度和用药剂量有直接关系,产品价值不高,很难达到减量化、资源化的处理处置;溶剂萃取法的分配系数、萃取液与水和泥的分离效果、萃取剂的再生效果和萃取剂的流失率等难控制。热解法具有彻底的减量化、稳定化、无害化的处理能力,同时实现油泥的资源化利用,与焚烧法相比更为先进,消除危险废弃物,避免了二次污染,同时,绝氧热解杜绝了二噁英的产生,是目前最有前景且环境友好的处理油泥的方法之一。
国外对油泥的处理方式主要是热解和气化处理。如加拿大专利CA2907624A提供了一种外加热旋转干馏炉用于油砂、油泥(如原油与土壤的混合物、罐底油泥、炼油厂油泥)、油页岩和生物质的热解,生产高纯度、低成本的产品。通过调控返料有效地解决了固体材料在热解过程中的粘壁问题。美国专利US 10294427提供了一种低压下的催化快速热解(RCFP)工艺,该技术将生物质,污泥等在氢气,热解气和催化剂的作用下进行热解,得到轻质油品。国际专利WO/2009/020442,提供一种煤、褐煤、石油焦、危险固体废物、生活固体废物、工业固体废物、生物质等固体进行气化的系统。气化炉包括:干燥区、热解区、第一气化区(氧化区、还原区)、隔离屏蔽区、筛网区、第二氧化区等。此外,该系统包括灰、水冷系统和气体净化排放系统。美国专利US14566914提供了一种工艺和相关设备,该技术从使用过的橡胶、塑料和城市垃圾等含碳氢化合物材料中生产工业上可用的产物。含碳氢化合物废物在沸石型催化剂存在下进行无氧热解。在此过程中产生气态和液态碳氢化合物,且该过程可提高液态碳氢化合物收率。气体和液体生成物一般通过燃烧进一步使用,为热解提供热量或发电。美国专利US10533415提供了一种有机废物处理的多级工艺,包括干燥有机废物,使其含水量降低到15%以下;干燥后废物在约275℃至375℃的温度和高达10个大气压的循环溶剂介质存在下进行热萃取处理从而获得气体、液体和固体产品;热萃取所得的浆状产物转移到热解装置中,并在350℃到500℃的温度下对其进一步热解处理。热解油气进一步经冷凝分离和真空蒸馏得到油品和气体。美国专利US11425347,国际专利PCT/US2006/024018提供了将污泥热转化为燃料的系统和方法。系统由反应模块,1-2个冷凝模块,燃烧模块,分离模块,控制阀组成。通过该工艺在无氧环境下将污泥加热转化为热解蒸汽和炭渣,热解蒸汽在高于水沸点的温度下,以生物油为冷介质,经喷淋冷凝器分离得到生物油(bio-oil),不凝气进入燃烧系统燃烧供热。该工艺优点是气液分离温度高于100度,不产生冷凝水。美国专利US15438948提供了一种用于从有机固体燃料中产生可用于内燃机的合成气的装置和工艺,包括将热解原料如污水污泥、纸浆和浮渣从热解反应器底部送入流化床反应器。将流化床反应器中产生的合成气作为产品气抽出来。产品气体直接或间接供给内燃机使用。日本发明专利JP1996990提出一种生产低粘度油品和气体的技术,该技术将污泥干燥后从进料斗输送至反应管热解。反应管外部安装有电炉,在200℃到600℃的温度下,在没有氧气的情况下进行热解得到炭和低粘度油品。热解油气经第一冷凝分离出高沸点油品返回反应管,经热解渣上积碳的催化作用继续裂解为小分子。初步分离后的冷凝油气进一步冷凝分离得到气体和低粘度油品。美国专利US10997334提出将城市垃圾、污水和生物质等有机废料转化为合成气。该技术采用移动床反应器。固体物料从上部落入反应器依靠重力下行,灰渣从底部排出,燃烧炉产生的热烟气进入反应器下部供热。反应器有急冷水调控反应剧烈程度。产生的合成气一部分进入燃烧炉燃烧供热。意大利专利IT10859318提出将有机固体废弃物,污泥,黑色液体等与油混合为可流动的状态送入容器,然后通过管道进入加热的蒸发器内热解,部分热解蒸汽(油+气体)进入燃烧器燃烧为蒸发器供热,部分油循环与固体原料混合使用或作为产品。美国专利US14675223提供了一种用可再生原料生产柴油和航空煤油的工艺方法。该技术将可再生资源如植物油,玉米、菜籽、菜籽油、大豆和海藻油、动物脂肪、油脂和污水污泥等原料引入加氢和脱氧区,并将加氢和脱氧区的碳氢化合物排放物分离为航空煤油部分和柴油部分。专利US20160194568,WO/2015/007285提供了一种循环流化床反应器的气化装置和方法,该技术将谷物秸秆、稻草,城市和工业有机废物,污水污泥等采用循环流化床气化装置转化为合成气。所述循环流化床反应器包括单独的热解反应室、一个或多个一次焦气化室和一个或多个二次焦气化室。美国专利US20100147670提出一种热分解方法和装置。该装置有水平的搅拌设施,水平轴具有电加热为热解过程供热。肉骨粉、油泥等在该装置内热分解为热解油气和渣,热解油气进一步冷凝分离得到热解油和热解气。
可见,国外针对油泥的处理的专利主要为热解设备,气化处理工艺和设备,或者经过加氢处理生产高品质的油品的工艺。热解过程会添加催化剂或溶剂。并且这些热解或气化专利对处理后油泥是否实现了危险固废的无害化处理没有关注。
国内针对油泥热解法的相关专利较多,如专利CN108178477一种油田含油污泥回收处理系统,将油泥加入加热螺旋预破乳装置分离油水与固体,固体进入旋转热解系统绝氧热解。热解前需要预处理分离部分油和水。专利CN109133560一种油泥资源化处理工艺,该工艺对含水>40%的油泥直接调制或加水调制后经搅拌、加热、气浮、曝气、超声分离等分离油水,得到固态油泥。油泥热解。热解渣焚烧处理,该过程添加絮凝剂、聚合物等增加了污染。专利CN20498153一种使含油污泥无害化处理的系统,将油泥添加药剂进行清洗分油,分离后固体在回转窑内进行热解,热解是在氧化气氛下进行,热解渣直接排放。该过程未考虑油泥中金属残留问题,固废未完全处理。添加药剂及水增加了污染。专利CN105399294油泥砂资源化、无害化处理工艺,将油泥破碎加入碱性药剂、破乳剂分离油和水,烘干后的油泥加入热解催化剂(5%)与热风炉烟气间接换热(600-800℃)进行热解,回收部分油品,热解渣含油率<0.3%。该方法处理油泥的过程中添加碱性药剂,破乳剂,催化剂在处理油泥的同时也增加了热解渣中的其他污染物,仅去除了油泥中的油品,未对热解渣进行处理。专利CN105399294油泥砂资源化、无害化处理工艺。将油泥添加碱性药剂、破乳剂经热洗然后分离处理,含油2-8%,含水50-70%油泥砂再进行烘干处理。烘干后油泥添加5%热解催化剂进行热解。该工艺过程添加催化剂增加固废量,并且催化剂与热解渣分离困难。专利CN106219940一种热蒸汽处理含油污泥工艺,油泥添加破乳剂后进行脱水,采用超音速高温蒸汽,添加催化剂对干燥后油泥进行热解。工艺过程添加催化剂增加了固废量,且超音速高温蒸汽不易得到。专利CN10669888一种油泥资源化处理系统,采用特殊结构的热解器对油泥进行热解。专利主要对热解气体进行了碱液洗涤,水洗,多介质催化氧化等处理,热解渣未有进一步的处置。工艺过程增加碱洗和水洗增了了污染物,浪费水资源。专利CN106957136一种含油污泥的处理方法。污泥经添加药剂后分离脱水,干燥后进行热解炭化,热解在间接供热通过侧部热风炉产生高温,在微氧或绝氧状态下受热分解。热解后渣含水<1%。该过程需要提前对油泥添加1-20%的药剂进行脱水,脱油。专利CN106746419一种含油污泥工业规模热解处理系统和方法,将油泥预分选,筛选,添加药剂、热水离心固液分离得到固体含油率<5%,含水<80%。经干化后进行热解。该过程热解前处理过程复杂,需添加药剂,破碎,筛分等。专利CN107327851危险废物焚烧系统协同处置复杂油泥的方法。对油泥添加石灰粉进行均质化后燃烧供热,燃烧的热量循环利用。专利CN206279174撬装式油泥热解处理系统,由烘干热解撬块,油气水分离撬块,流化床气化撬块组成。油泥经干燥,热解后渣和热解油进入流化床气化产生煤气,气化煤气进入废热锅炉燃烧供热。该过程将油泥直接燃烧转化为热解后气化燃烧一定程度避免了二噁英的生成,但过程比较复杂。专利CN207483591一种污泥、油泥复合热解系统,采用复合热解炉以热烟气为热源分别对油泥及热解油热解为燃气,燃气在烟气发生炉内燃烧产生高温烟气供热。热解渣直接排放。专利CN108455807一种含油污泥无害化处理装置及方法,采用循环热风外加热U型热解炉对油泥进行热解,热解产物冷凝分离。不凝气和热解油进入燃烧炉燃烧供热。热解渣作为一般固废排放,烟气采用UV发生器产生的紫外线,低温等离子体、臭氧、羟基自由基等强氧化性活性粒子和尾气中的恶臭成分(主要是有机酸、醇、醚类)充分反应、断链、分解。达到尾气除臭的目的。该工艺热解油重新焚烧与油泥直接燃烧的效果类似。专利CN105152503高效油泥处理系统,带搅拌器和外加热盘管的干燥器内与制氮机分离出来的氮气经过导热油换热后,与油泥直接对流干燥,而后进行热解和油水分离回收部分油,油品燃烧为热解反应器供热。仅去除了油泥中的油品,未对热解渣进行处理。处理后的油泥TPH(总石油烃含量)含量低于1%。专利CN100575285落地油泥综合处理利用方法,对清罐油泥进行溶剂油,热污水二级萃取离心分离回收矿物油,残渣进行焚烧。其余污泥直接进行焚烧。该方法油泥中残余矿物油量相对较大,直接焚烧烟气对环境污染较大。溶剂萃取同样会在油泥中残余部分溶剂。专利申请公布号CN106082580一种油泥干燥及炭化一体化处理零排放装置将油泥干燥后高温热解油气进旋流燃烧室燃烧。油泥炭化颗粒一部分用于本系统水和烟气过滤,一部分外运。热解油气一起燃烧与油泥直接燃烧效果类似,无法避免燃烧过程对环境的污染。专利CN106196107油田污泥无害化处理系统,将油泥干燥后进行高温燃烧。焚烧后残渣没有进一步处理,做为一般固废放置。专利CN107098559一种含油污泥自供热无氧热解设备及其热解方法,将油泥在回转式热解炉中热解,热解炉出口产物进入直燃焚烧炉燃烧供热。该工艺过程将热解油一起燃烧,无法避免燃烧过程二噁英的产生。并且热解固体没有进一步处理。专利CN208500715一种油泥热解处理装置,采用内有搅拌器,电加热的热解炉对油泥进行热解,热解渣直接排放,热解油气可以分离出油,不凝气进入燃烧炉燃烧,或者热解油气直接燃烧。该工艺对油泥进行热解,但是没有实现热量的有效利用和油泥的完全无害化处理。专利CN207646040工业连续化污油泥热分解撬装设备,一种由进料系统、热解系统和分离系统组成的撬装设备,裂解炉包括炉体和加热仓,加热仓设置在炉体外侧,裂解炉内部包括全高温区或低温区-高温区;裂解炉内设有传送链带。专利CN105414155一种石油工业废弃物的无害化处理方法及装置。将油泥在500-1400℃进行微波加热处理,其中添加吸波功能添加剂石墨、碳化硅、无机盐、金属及金属复合物的一种或几种的组合。这样在处理危险固废的同时增加了固废的生成量。专利CN108675589一种连续式油泥热解处理系统及热解处理方法,油泥经破碎筛分后进入干馏炉干馏后(500-650℃)进行热解炉热解(600-700℃),热解渣和不凝气进入燃烧炉燃烧。燃烧产生的高温烟气进入干馏炉供热。该过程由于烟气含氧量较高,在高温下对热解油品具有一定氧化作用,因此热解油品质不能保证。
总之,国外专利主要对油泥进行热解得到高品质油品和气体,或进行气化得到合成气。处理过程添加催化剂或溶剂会增加污染,并且处理过程未关注固体废渣是否实现无害化处理。国内专利对油泥进行了热解,回收了部分油品。热解过程存在添加药剂催化剂等额外增加了污染。或者将热解油直接燃烧或气化后重新进行燃烧无法避免二噁英的产生,或者供热采用电加热、微波加热等不宜放大,能耗较高等。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种油泥热解的无害化处理方法达到实现高效供热,无害化处理油泥,回收油品的目的。包括:油泥预处理--油泥热解--热解油气分离--热解渣脱碳及热载体再生等。
油泥预处理:依据油泥特点进行相应的预处理。包含筛分,破碎,浓缩等。油泥浓缩分离出的水分和油进入冷凝分离系统进一步分离。本过程降低油泥中的水和油含量,减少热解反应器的热量消耗。
油泥热解:预处理后油泥进入热解器在热载体和/或热气体的作用下进行热解,油泥热解后得到热解渣与热解油气。
热解油气分离:热解油气经冷凝分离系统分离得到热解油和热解气,热解气进入燃烧系统燃烧供热,热解油品回收利用。
热解渣脱碳及热载体再生:热解气,热解渣和热载体进入燃烧系统进行热解渣脱碳及热载体再生。
作为优选,油泥预处理为根据油泥特点进行相应的预处理。分离出大块固体杂质、部分水分和油中的一种或几种,分离得到的水分和油进入冷凝分离系统进一步处理。所述固体杂质包括金属、石块、编织袋等杂质。
作为优选,油泥预处理为根据油泥特点进行相应预处理,如筛分出大块金属等杂质,破碎,浓缩分离水分和部分油品等。油泥预处理包括油泥浓缩,筛分,破碎,板框过滤,离心过滤和滚筒干燥等中的一种或几种。
根据油泥特点进行相应预处理为本领域的常规处理方式。
作为优选,所述热解反应条件:热解温度为400~650℃;例如416℃,450℃,475℃,505℃,526℃,552℃,573℃,606℃,623℃等。热解压力为-0.1~750kPa,例如-0.1kPa,0.1kPa,0.5kPa,10kPa,20kPa,25kPa,32kPa,95kPa,150kPa,230kPa,300kPa,420kPa,kPa,510kPa,600kPa,630kPa等。反应时间1s~120min。例如10秒,15秒,43秒,78秒,120秒,278秒,10分钟,25分钟,50分钟,89分钟,110分钟等。热载体与油泥的重量比为0.2~10∶1、热气体与油泥的重量比为0~5。进一步优选地,热解温度为450~650℃。
作为优选,所述油泥包括罐底泥,污水处理厂污泥,石油开采过程产生的污泥,石油炼制过程产生的油泥,含有机成分的活性炭等固体和浆态物质中的一种或几种。
作为优选,所述热解器包括固定床、提升管、鼓泡流化床、搅拌流化床、移动床、振动流化床、磁场流化床和磁稳床中的一种或几种的组合。
作为优选,所述的热载体可以为SiO2、Al2O3、石英砂、除碳后的热解渣、陶瓷球和磁性颗粒等中的一种或几种固体颗粒。所述热载体粒径为20μm~60mm,进一步优选热载体粒径为20μm~5mm。例如21μm、32μm、109μm、190μm、300μm、500μm、750μm、1mm、2.2mm、3.5mm、4.7mm等。
作为优选,所述热气体包括惰性气体、天然气、水蒸气、煤气和热解气等中的一种或几种。所述热气体组合可以是热解气/氮气、热解气/煤气、热解气/天然气、天然气/氮气/热解气的组合等。
所述煤气可以是天然煤气或人工煤气。
作为优选,燃烧系统采用流化床,燃烧温度为850~1300℃。进一步优选,所述燃烧系统温度为900~1150℃,例如930℃,970℃,1000℃,1020℃,1067℃,1115℃等。燃烧系统的燃料可以是煤气、积碳热解渣、煤、天然气、热解气、沼气和燃料油中的一种或几种或者为它们中的两种或以上的组合。
所述流化床是本领域公知的,例如但不限于鼓泡流化床,循环流化床等。
所述热解渣和热解气是本领域公知物质,优先选用本发明产生的热解气和热解渣。
本发明所述方法和工艺将油泥经初步处理后进入热解器,在热载体和热气体的作用下进行轻度热裂解,油泥中的重组分裂解为轻组分和积碳。调控热气体的流速、组成等使油泥中的部分重金属以金属络合物的方式随热解油气一起从油泥上解离。热解后得到的积碳热解渣经高温燃烧去除积碳,实现油泥的完全无害化处理。燃烧后烟气经换热器回收热量。油品经分离后进一步回收利用。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明提供的油泥热解无害化处理方法可以回收油品,实现油泥的高值化利用。
(2)本发明提供的油泥热解无害化处理方法对油泥中重组分进行热解,热解后得到的积碳固体经高温燃烧去除积碳,实现油泥的完全无害化处理。避免油泥直接燃烧产生的二噁英对环境的污染。
(3)本发明提供的油泥热解无害化处理方法调控合适的热解条件,对油泥中的重组分裂解为轻组分和积碳,使油泥中的部分重金属以金属络合物的方式随热解油气一起解离,降低了无害化处理后油泥的有害金属含量。
(4)本发明提供的油泥热解无害化处理方法。采用热载体和/或热气体为热解过程供热,充分回收了工艺过程的热量。
(5)本发明提供的油泥热解无害化处理方法,无需额外添加催化剂或有机溶剂。环境友好,工艺过程的安全性和经济性较高。
附图说明
图1为本发明所提供一种油泥热解的无害化处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明所提供一种油泥热解的无害化处理方法流程示意图,如图1
实施例中所用分析测试评定方法
含水率:油泥经105℃干燥后的失重率。
含沙率:450℃焙烧后油泥与被烧前质量的比值。
含油率:105℃干燥后在450℃焙烧后的质量差值与油泥质量的比值。
渣含量:热解后油泥质量与热解前油泥质量百分比。
炭含量:为热解渣经高温焙烧后的失重率。
气液收率:热解后油泥的失重率。
反应性能评价:采用本发明提供的方法。采用某油泥性质见表1。热解温度分别为450℃,500℃,550℃,600℃,650℃。实施例1-6为验证工艺过程热解渣的无害化处理效果,热载体均采用与热解过程相同条件下制备的热解渣。
对比例1
采用油泥1直接燃烧的样品编号为A。将油泥直接进行高温焙烧的性能评价,燃烧后渣相关分析见表3。
对比例2
采用油泥2直接燃烧的样品编号为H。将油泥直接进行高温焙烧的性能评价,燃烧后渣相关分析见表3。
实施例1
以油泥1为原料热解器进料量为48Kg/h,按本发明方法通入氮气流量30m3/h,在450℃热解60min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。积碳热解渣及热载体以天然气为燃料在流化床内850℃燃烧除碳,脱碳后高温热载体150Kg/h循环回热解器供热,剩余部分热解渣冷却后排放。得到样品编号为B,该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
实施例2
以油泥1为原料热解器进料量为54.7Kg/h,按本发明方法通入氮气流量18m3/h,在500℃热解50min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。热解渣及热载体以天然气为燃料在流化床内950℃燃烧除碳,脱碳后高温热载体170Kg/h循环回热解器供热,剩余部分热解渣冷却后排放。得到样品编号为C。将该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
实施例3
以油泥1为原料热解器进料量为46.67Kg/h,按本发明方法通入氩气流量42m3/h,在550℃热解45min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。热解渣及热载体以天然气为燃料在流化床内980℃燃烧除碳,高温热载体230Kg/h循环回热解器供热,其余部分热解渣冷却后排放。得到样品编号为D。将该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
实施例4
以油泥1为原料热解器进料量为62.2Kg/h,按本发明方法通入天然气35m3/h,在600℃热解30min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。热解渣及热载体以天然气和热解气为燃料在流化床内1100℃燃烧除碳,脱碳后高温热载体310Kg/h循环回热解器供热,剩余部分热解渣冷却后排放。得到样品编号为E。将该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
实施例5
以油泥1为原料热解器进料量为85.4Kg/h,按本发明方法通入天然气流量60m3/h,在650℃热解30min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。热解渣及热载体以天然气和热解气为燃料在流化床内1150℃燃烧除碳,脱碳后高温热载体510Kg/h循环回热解器供热,其余热解渣冷却后排放。得到样品编号为F。将该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
实施例6
以油泥2为原料热解器进料量为38.17Kg/h,按本发明方法通入天然气流量30m3/h,在550℃热解60min,热解油气经冷凝后进入分离罐分离,收集热解油。热解渣及热载体以天然气和热解气为燃料在流化床内1150℃燃烧除碳,脱碳后高温热载体260Kg/h循环回热解器供热,其余热解渣冷却后排放。。得到样品编号为G。将该油泥热解性能评价见表2。热解渣燃烧后相关分析见表3。
表1油泥的性质
项目 | 含水,% | 含油,% | 含沙,% |
油泥1 | 22.46 | 20.95 | 56.59 |
油泥2 | 1.7 | 28.5 | 69.7 |
从表1、表2中数据可以看出,油泥1中含油20.95%,含水22.46%,含沙56.59%.油泥2含油28.5%。如果热解可得到油和热解气约20.95%或28.5%左右。因此可以回收油泥中的油品具有一定的经济价值。
本发明提供的方法和工艺对油泥进行处理的结果见表2和表3。
表2油泥热解性能
从表2中数据可以看出,油泥热解后可以实现油泥减量化约39.92%-42.11%,热解渣剩余约57.89-60.08%。热解后渣含炭量2.2495%-6.7728%。
表3热解渣有害金属含量分析
由表3可以看出,采用本发明对油泥热解渣进行加工,相对油泥直接燃烧后渣中镍含量170mg/Kg,热解渣中的镍含量为0。Cr、Cu、Zn含量也比直接燃烧时低。由此可以看出,本发明提供的油泥无害化处理方法可以一定程度上去除土壤中的有害金属,相对油泥直接燃烧热解后渣的有害金属含量有明显下降。从而实现了油泥的无害化处理。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明。
Claims (6)
1.一种油泥热解的无害化处理方法,包括如下步骤:
油泥预处理:分离出固体杂质、水分和油;
油泥热解:预处理后油泥进入热解器在热载体和热气体的作用下进行热解,油泥热解后得到热解渣与热解油气,所述热解反应中热载体与油泥的重量比为0.2~15∶1、热气体与油泥的重量比为0~5且不为0,所述的热载体包括SiO2、Al2O3、石英砂、陶瓷球、除碳后热解渣和磁性颗粒中的一种或几种,所述热载体的粒径为20μm~750μm;所述热解温度为550~650℃,热解压力为-0.1~750kPa,反应时间为1s~120min;所述热解器包括固定床、提升管、鼓泡流化床、搅拌流化床、振动流化床、移动床、磁场流化床和磁稳床中的一种或几种的组合;
热解油气分离:热解油气经冷凝分离系统分离得到热解油和热解气,热解气进入燃烧系统燃烧供热,燃烧后烟气经换热器回收热量,热解油品回收利用;
热解渣脱碳及热载体再生:热解渣进入燃烧系统除碳、加热及热载体再生。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述油泥包括罐底泥,污水处理厂污泥,石油开采过程产生的污泥,石油炼制过程产生的油泥,含有机成分的活性炭的固体和浆态物质中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述油泥预处理分离得到的水分和油进入冷凝分离系统进一步处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述油泥预处理的方法包括筛分,破碎,板框过滤,离心过滤和滚筒干燥中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热气体包括惰性气体、天燃气、水蒸气、煤气和热解气中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述燃烧系统用于热解渣脱碳及热载体再生,燃烧过程采用流化床,燃烧温度为850~1300℃,燃料包括煤气、积碳热解渣、煤、天然气、热解气、沼气和燃料油中的一种或几种。
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