CN110791348A - 一种生物质粉末与油泥掺混方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种生物质粉末与油泥掺混方法，将油泥与有机溶剂混合搅拌均匀以降低油泥粘性和浓稠度；生物质粉末同油泥与有机溶剂所形成的混合物进行掺混；掺混完成后，加热混合物使有机溶剂从混合物中挥发；将不含溶剂的油泥与生物质掺混物在热压成型机中热压成型。与现有技术相比，本发明采用二氯甲烷有机溶剂与固体油泥进行混合，有效降低油泥粘性和浓稠度，利于油泥与生物质粉末混合均匀；利用有机溶剂可在常温下处理油泥，无需加热，减少了能量消耗，设备投资低；利用冷凝器将有机溶剂回收重复利用，减少了有机溶剂的用量，降低成本；二氯甲烷有机溶剂沸点较低，故加热温度较低，减少生产过程中的能源消耗。

Description

一种生物质粉末与油泥掺混方法
技术领域
本发明属于燃料预处理领域，具体涉及一种生物质粉末与油泥掺混方法。
背景技术
从我国温室气体的排放情况及国家各级政府制定的相关发展规划可见，生物质能源的利用已成为清洁能源利用的主要方式之一。生物质能虽然可实现二氧化碳的零排放，但生物质能量密度低，分布密度也较低，运输成本较高，目前主要通过开展成型颗粒来解决这些问题。成型颗粒是在一定温度和压力条件下，将粉末状的材料压制成具有一定形状的颗粒物。但由于生物质粉末粘性较低，大颗粒不易成型，内部结构较为松散，在运输转移过程中颗粒易碎。
另一方面，在石油开发、生产、加工过程中产生大量油泥。按国家危废名录，油泥被列为危险废物，通常油泥中含有一定原油、苯系物、酚类物质，并具有毒性。目前，我国主要采取对油泥直接填埋、溶剂萃取、生物降解或热解处理。直接填埋油泥将占用大量耕地，同时污染土壤，所产生的有毒有害物质会随着植物的富集作用造成动物和人类健康受到威胁；溶剂萃取法利用相似相融原理可直接将油泥中的原油等有机物萃取得到，但该方法一般工艺较为复杂，成本较高；生物降解法是利用特殊的微生物对油泥中的烃类物质进行降解，最终转化为无机物质，该方法发展前景较好，但需要寻找理想的微生物；热解处理油泥过程会消耗大量能源，并且处理过程工艺较为复杂，需要热解炉等大型设备。
油泥具有较强的粘性，可用作于生物质压缩成型时的粘结剂，实现生物质粉末低能耗成型；但同样由于其较强的粘性，造成油泥不易于生物质均匀掺混。
发明内容
为解决现有油泥与生物质粉末较难均匀掺混的问题，本发明的目的在于提供一种生物质粉末与油泥掺混方法，能够实现油泥与生物质粉末的均匀掺混。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括以下步骤。
（1）将油泥与有机溶剂混合搅拌均匀，降低油泥粘性和浓稠度，所述有机溶剂为二氯甲烷，油泥与有机溶剂的混合质量比为1：（9～11），优选1:10，搅拌温度在0～35℃，优选20～30℃，搅拌40～80min，优选55～65min。
（2）将生物质粉末采用0.2～3目网筛进行筛分，优选0.5～1目网筛，所述生物质粉末为秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、棉花秆、玉米秆中的至少一种，生物质粉末与步骤一中油泥与有机溶剂所形成的混合物进行掺混，生物质粉末与油泥的混合质量比为（4～19）：1。
（3）将步骤二中含有油泥、有机溶剂、生物质粉末的混合物加热2～4h，加热温度为50～60℃，有机溶剂在该条件下由液态挥发为气态，并将气态有机溶剂送入冷凝器中冷凝为液态回收，重复利用。
（4）将不含溶剂的油泥与生物质掺混物在成型机中制备成型颗粒。
与现有技术相比，本发明采用的生物质秸秆与油泥掺混方法其优点在于：①利用二氯甲烷有机溶剂与固体油泥进行混合，有效降低油泥粘性和浓稠度，利于油泥与生物质粉末混合均匀；②利用有机溶剂可在常温下处理油泥，无需加热，减少了能量消耗，设备投资低；③油泥与生物质粉末掺混结束后通过加热使混合物中的二氯甲烷有机溶剂挥发并利用冷凝器回收重复利用，减少了有机溶剂的用量；④二氯甲烷有机溶剂沸点较低，因此加热温度较低，减少生产过程中的能源消耗。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明方案和效果。
具体实施例1：
以某炼油厂清罐油泥为例说明本发明具体实施例（百分含量为重量百分含量）。本实施例中选择的油泥含水35%，含油10%，灰分为55%，本实施例中选择的生物质粉末为棉花秆，棉花秆的水分为6.4%，挥发分68.3%，灰分为2.7%。
将油泥与有机溶剂在混合罐中混合搅拌均匀，所述有机溶剂为二氯甲烷，油泥与有机溶剂的混合质量比为1:10，搅拌温度在25℃，搅拌时间为60min。
将棉秆粉碎后采用0.5目网筛筛分，筛分完成后加入上述油泥混合罐进行掺混，棉花秆与油泥的混合质量比为19：1。
将含有油泥、有机溶剂、生物质粉末的混合物加热2h，加热温度为50℃，有机溶剂在该条件下由液态挥发为气态，并将气态有机溶剂送入冷凝器中冷凝为液态回收，重复利用。
采用APZ-5T热压成型机将不含二氯甲烷有机溶剂的油泥与生物质掺混物压制成直径30mm的柱状成型颗粒，热压温度为50℃，热压压力为10Mpa、热压时间为120s，成型颗粒密度为0.519g/cm3，将此热压成型颗粒作为锅炉的燃料使用。
具体实施例2：
以某炼油厂清罐油泥为例说明本发明具体实施例（百分含量为重量百分含量）。本实施例中选择的油泥含水35%，含油10%，灰分为55%，棉秆的水分为6.4%，挥发分68.3%，灰分为2.7%。棉花秆与油泥的混合质量比为9：1。工艺流程同实施例1，最终成型颗粒密度为0.515g/cm3，将此热压成型颗粒作为锅炉的燃料使用。
具体实施例3：
以某炼油厂清罐油泥为例说明本发明具体实施例（百分含量为重量百分含量）。本实施例中选择的油泥含水35%，含油10%，灰分为55%，棉秆的水分为6.4%，挥发分68.3%，灰分为2.7%。棉花秆与油泥的混合质量比为17：3。工艺流程同实施例1，最终成型颗粒密度为0.511g/cm3，将此热压成型颗粒作为锅炉的燃料使用。
具体实施例4：
以某炼油厂清罐油泥为例说明本发明具体实施例（百分含量为重量百分含量）。本实施例中选择的油泥含水35%，含油10%，灰分为55%，棉秆的水分为6.4%，挥发分68.3%，灰分为2.7%。棉花秆与油泥的混合质量比为4：1。工艺流程同实施例1，最终成型颗粒密度为0.508g/cm3，将此热压成型颗粒作为锅炉的燃料使用。

Claims (9)

1.一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将油泥与有机溶剂混合搅拌均匀，降低油泥粘性和浓稠度；
（2）生物质粉末与步骤一中油泥与有机溶剂所形成的混合物进行掺混；
（3）将步骤二中含有油泥、有机溶剂、生物质粉末的混合物加热，使有机溶剂从混合物中挥发；
（4）将不含溶剂的油泥与生物质掺混物在热压成型机中热压成型。
2.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（1）有机溶剂为二氯甲烷。
3.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（1）油泥与有机溶剂的混合质量比为1：（9～11），搅拌温度在0～35℃，搅拌40～80min。
4.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（2）中生物质粉末在掺混前采用0.2～3目网筛进行筛分。
5.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（2）所述生物质粉末为秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、棉花秆、玉米秆中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（2）中生物质粉末与油泥的混合质量比为（4～19）：1。
7.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（3）的加热时间为2～4h，加热温度为50～60℃。
8.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：步骤（4）的热压温度为50℃，热压压力为10Mpa、热压时间为120s。
9.根据权利要求1所述的一种生物质粉末与油泥掺混方法，其特征在于：所述有机溶剂可以通过回收重复利用。
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