CN110451757A - 一种催化、生物质油泥砂处理工艺 - Google Patents

一种催化、生物质油泥砂处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种催化、生物质油泥砂处理工艺：将污油泥、热解尾渣、催化剂及生物质，通过配料控制系统分配到皮带机上形成待处理混合物，通过皮带机送至搅拌机搅拌掺混，再进入破碎机将大颗粒破碎，然后再进入造粒设备制备成颗粒，再进入干化炉，干化后的颗粒从干化炉排除，通过关风器后，和罗茨鼓风机送来的空气风送至热解系统，进行热解碳化的处理。本发明流程工艺简便，其采用部分热解尾渣返料、添加催化剂、生物质（锯末、稻壳、秸秆等）等技术措施，处理后的污油泥，性状稳定、能耗低、热解成本低、系统不结焦、设备运行时间长，同时生物质得到综合利用，是污油泥无害化处理的一种优良的工艺路线。

Description

一种催化、生物质油泥砂处理工艺
技术领域
本发明涉及油泥砂处理技术领域，具体涉及一种催化、生物质油泥砂处理工艺。
背景技术
《国家危险废物名录》中明确规定污油泥为HW08类危险废物，《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第五十六条规定“以填埋方式处置危险废物不符合国家环境保护行政主管部门规定的，应当缴纳危险废物排污费。”2003年7月1日实施的国家环保总局[2003]第17号令《排污费征收管理办法》中固体废物及危险废物排污费征收标准：“对以填埋方式处置危险废物不符合国家有关规定的，危险废物排污费征收标准为每次每吨1000元。”
现有污油泥热解处理过程中容易堵塞设备和管道、易结焦、能耗高、处理成本高，严重影响污油泥处理设备运行，设备故障多，运行周期短等缺点。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种催化、生物质油泥砂处理工艺。
其技术方案是：一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其流程为：将污油泥，用装载机送至油泥砂配料仓，与热解尾渣配料仓中的热解尾渣、催化剂配料仓中的催化剂及生物质粉末配料仓中的生物质，通过配料控制系统分配到皮带机上形成待处理混合物，将待处理混合物通过皮带机送至搅拌机，在搅拌机内充分搅拌掺混，然后进入破碎机将大颗粒破碎，然后再进入造粒设备制备成颗粒，再进入干化炉，协同余热废气引风机送来的余热废气换热干化至含水率为12—18%，干化后的颗粒从干化炉排除，通过关风器后，和罗茨鼓风机送来的空气风送至热解系统，进行热解碳化的处理。
所述油泥砂配料仓、热解尾渣配料仓、配料仓及生物质粉末配料仓中四种物料的配料比例，是在确定了催化剂、生物质和污油泥的比例后，再通过调整热解尾渣的添加比例，使混合后物料的含水率为30%-40%。
所述进入破碎机将大颗粒破碎至直径控制小于15mm。
所述造粒设备制备成颗粒的直径为6-15mm。
所述干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的温度设为400—600℃；干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的时间为90-100分钟。
所述生物质为秸秆粉末或锯末；所述催化剂为活性白土或赤泥；所述污油泥为含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥或含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥；上述物料的配料比例为：含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥∶热解尾渣∶秸秆粉末∶活性白土=60∶33∶5∶2，或者含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥∶热解尾渣∶锯末∶赤泥=50∶39∶6∶5。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：流程工艺简便，其采用部分热解尾渣返料、添加催化剂、生物质（锯末、稻壳、秸秆等）等技术措施，处理后的污油泥，性状稳定、能耗低、热解成本低、系统不结焦、设备运行时间长，同时生物质得到综合利用，是污油泥无害化处理的一种优良的工艺路线。
附图说明
图1是本发明一种实施例的设备工艺流程图。
具体实施方式
一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其流程为：将污油泥，用装载机送至油泥砂配料仓，与热解尾渣配料仓中的热解尾渣、催化剂配料仓中的催化剂及生物质粉末配料仓中的生物质，通过配料控制系统分配到皮带机上形成待处理混合物，将待处理混合物通过皮带机送至搅拌机，在搅拌机内充分搅拌掺混，然后进入破碎机将大颗粒破碎，然后再进入造粒设备制备成颗粒，再进入干化炉，协同余热废气引风机送来的余热废气换热干化至含水率为12%—18%，干化后的颗粒从干化炉排除，通过关风器后，和罗茨鼓风机送来的空气风送至热解系统，进行热解碳化的处理。
所述油泥砂配料仓、热解尾渣配料仓、配料仓及生物质粉末配料仓中四种物料的配料比例，是在确定了催化剂、生物质和污油泥的比例后，再通过调整热解尾渣的添加比例，使混合后物料的含水率为30%-40%。
所述进入破碎机将大颗粒破碎至直径控制小于15mm。
所述造粒设备制备成颗粒的直径为6-15mm。
所述干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的温度设为400—600℃；干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的时间为90-100分钟。
所述生物质为秸秆粉末或锯末；所述催化剂为活性白土或赤泥；所述污油泥为含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥或含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥；上述物料的配料比例为：含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥∶热解尾渣∶秸秆粉末∶活性白土=60∶33∶5∶2，或者含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥∶热解尾渣∶锯末∶赤泥=50∶39∶6∶5。
实施例一：
参照图1，一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其流程为：将化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥（含水率约50%-60%），用装载机送至油泥砂配料仓4，与热解尾渣配料仓1中的热解尾渣（含水率小于0.1%）、催化剂配料仓2中的催化剂（含水率小于5%）及生物质粉末配料仓3中的生物质（含水率小于10%），通过配料控制系统分配到皮带机5上形成待处理混合物，将待处理混合物通过皮带机送至搅拌机6，在搅拌机6内充分搅拌掺混，以上四种物料的配料比例，在确定催化剂、生物质和污油泥的比例后，由热解尾渣添加比例调节混合后物料含水率控制在30%-40%为佳，然后进入破碎机7将大颗粒破碎，最大颗粒直径控制小于15mm，可以根据破碎机转速进行调节，然后进入造粒设备8，通过造粒机内安装的齿耙转动，制备成直径为6-15mm的颗粒，再进入干化炉10，和余热废气引风机9送来的余热废气换热干化，含水率达到15%，余热废气通过旋风除尘器11从干化炉10排除，干化后的颗粒通过关风器12后，和罗茨鼓风机13送来的空气风送至热解系统，进行热解碳化的处理。
催化剂是含油污泥热解过程中，能够缩短热解时间、降低热解温度、减少固体剩余物的量和控制热解产品的分布范围。实际上,污泥本身含有的一些金属离子，在污泥热解过程中就起着催化剂的作用,因此可以在污泥热解前去除其中的重金属，再对其进行热解，然后分析其中金属离子对热解的影响效果，目前这方面的研究还比较少。催化剂之所以能够优化热解过程，是因为在催化剂的作用下，能促进油泥中重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油、煤油和柴油等。因此，在油泥热解过程中，选择合适的催化剂能有效降低热解温度，提高热解产油率。通过文献及理论研究，钾及钠的化合物、矿物质（如白云石、黏土和镍基催化剂等）、金属氧化物（如AL2O3、Fe2O3）都对油泥热解起到催化作用，为降低成本，选用矿物质活性白土、赤泥（主要成分：三氧化二铁）作为催化剂，添加比例为污油泥的4%-10%,主要作用降低热解温度、缩短热解时间、提高热解收油率。
加入生物质粉末可以综合利用农业废弃物，热解后碳渣可以改良土壤，采用秸秆、锯末、稻壳等，添加比例为污油泥重量的8%-15%，主要作用增加可燃气产生量、减少天然气或柴油的消耗量、吸收污油泥中的水分、提高造粒效果和强度、基本达到系统热平衡，添加比例可以根据污油泥含油率、污油泥热解过程中产生的可燃气量、造粒效果调整。
热解尾渣的配比加入：首次投料可以不加入热解尾渣，污油泥中只配加催化剂、生物质，待热解生成尾渣后，按照本工艺，配加热解尾渣，主要作用防止结焦、降低混合后总含水率、提高造粒效果，添加比例20%-40%，污油泥添加比例控制50%以上。
本实施例中：污油泥为含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥，生物质为秸秆粉末、催化剂为活性白土，热解处理工艺指标为：
a、添加比例：含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生含油量超标的污油泥∶热解尾渣∶秸秆粉末∶活性白土=60∶33∶5∶2，热解温度在550℃以下接近完全热解，产油率、可燃气产率亦可分别提高6%，145%；
b、热解时间：90-100分钟；
c、热解温度：450℃-550℃。
热解尾渣含油率0.42%
实施例二：
本实施例中：污油泥为含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥，
生物质为锯末，催化剂为赤泥（主要成分三氧化二铁），热解处理工艺指标为：
a、添加比例：含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥∶热解尾渣∶锯末∶赤泥=50∶39∶6∶5，热解温度在550℃以下接近完全热解，产油率、可燃气产率亦可分别提高5%，180%；
b、热解时间：90-100分钟；
c、热解温度：450℃-550℃。
热解后尾渣含油率0.29%
其余工艺过程同实施例一。
本发明流程工艺简便，其采用部分热解尾渣返料、添加催化剂、生物质（锯末、稻壳、秸秆等）等技术措施，处理后的污油泥，性状稳定、能耗低、热解成本低、系统不结焦、设备运行时间长，同时生物质得到综合利用，是污油泥无害化处理的一种优良的工艺路线。

Claims (6)

1.一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：其流程为：将污油泥，用装载机送至油泥砂配料仓，与热解尾渣配料仓中的热解尾渣、催化剂配料仓中的催化剂及生物质粉末配料仓中的生物质，通过配料控制系统分配到皮带机上形成待处理混合物，将待处理混合物通过皮带机送至搅拌机，在搅拌机内充分搅拌掺混，然后进入破碎机将大颗粒破碎，然后再进入造粒设备制备成颗粒，再进入干化炉，协同余热废气引风机送来的余热废气换热干化至含水率为12—18%，干化后的颗粒从干化炉排除，通过关风器后，和罗茨鼓风机送来的空气风送至热解系统，进行热解碳化的处理。
2.根据权利要求1所述的一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：所述油泥砂配料仓、热解尾渣配料仓、配料仓及生物质粉末配料仓中四种物料的配料比例，是在确定了催化剂、生物质和污油泥的比例后，再通过调整热解尾渣的添加比例，使混合后物料的含水率为30%-40%。
3.根据权利要求1所述的一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：所述进入破碎机将大颗粒破碎至直径控制小于15mm。
4.根据权利要求1所述的一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：所述造粒设备制备成颗粒的直径为6-15mm。
5.根据权利要求1所述的一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：所述干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的温度设为400—600℃；干化后的颗粒进入热解系统进行热解碳化的时间为90-100分钟。
6.根据权利要求1所述的一种催化、生物质油泥砂处理工艺，其特征在于：所述生物质为秸秆粉末或锯末；所述催化剂为活性白土或赤泥；所述污油泥为含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥或含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥；上述物料的配料比例为：含水率为50%-60%的化学热洗工艺产生的含油量超标污油泥∶热解尾渣∶秸秆粉末∶活性白土=60∶33∶5∶2，或者含水率70%—90%的石油炼化厂产生的污油泥∶热解尾渣∶锯末∶赤泥=50∶39∶6∶5。
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