CN112079540A - 油泥的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油泥处理领域，公开了一种油泥的处理方法，其中，所述处理方法包括如下步骤：(1)将油泥机械脱水；(2)将经机械脱水的油泥与萃取剂混合，并进行萃取‑蒸发脱水处理，所述萃取剂为含有含量不低于50重量％芳烃的烃油萃取剂；(3)将经萃取‑蒸发脱水处理的混合物进行固液分离，得到油相滤液和固相滤渣。本发明以价格低廉的高含芳烃的烃油为萃取剂，该萃取剂对油泥中油分具有高溶解度和良好传热特性，油分能够充分溶解进入萃取剂相中，萃取率高，并且经萃取‑蒸发脱水处理后，油固混合物的固液分离效率更高，从而最终将油泥有效分离成油、水、固三种产物。

Description

油泥的处理方法
技术领域
本发明涉及一种油泥的处理方法。
背景技术
油泥是原油勘探、开采、集输、储存及炼制过程产生的含油固体废弃物。据统计，油田每生产200t原油将会产生约1t油泥。随着石油工业的迅速发展，油泥产量也日益增加。油泥是一种黑色黏稠半固体物质，主要含有油水乳状液及固体颗粒物。通常，油泥含油量为5-80重量％，所含油分的烃组成取决于原油种类、炼油厂生产结构和操作条件。油泥中固体颗粒物多为泥沙，颗粒物尺寸大多数为1-100μm。需要指出的是，油泥含有大量有毒有害物质，例如：苯系物、蒽、芘、酚类等恶臭的有毒有机物，Cu、Pb、Cr等重金属，絮凝剂、除垢剂、杀虫剂和其它水处理剂。因此，油泥属于危险废弃物。油泥处置不当会引发环境污染、生态破坏，危及人类健康。
油泥流动性差，且高含沥青质、胶质等天然乳化剂使得油-水-固形成十分稳定的结构，从而导致油泥机械脱水以及后续处理难度极大。目前，油泥处理技术可分为无害化处理技术和资源化利用技术两大类。由于油泥中含有大量石油烃类，具有很高的资源化利用价值，其资源回收利用技术受到广泛关注。常见的油泥回收技术有萃取法、离心法、热解法、生物处理法、热化学清洗法、调制-机械分离法和超声处理法。油泥处理技术种类繁多，每种方法都有各自的优缺点和适用范围，在实际研究应用中常根据油泥的具体性质将几种方法进行组合集成。
溶剂萃取主要利用“相似相溶”原理，选择合适的萃取剂与油泥充分混合，发生相间传质，将石油类物质从油泥中萃取出来，进而实现油-水-泥三相的分离。溶剂油、三乙胺、丙烷或超临界状态的二氧化碳都曾被尝试用作油泥萃取剂，但这些方法存在萃取剂用量大、需要溶剂再生设备、萃取率有限等问题。CN1488591A公开了一种采用“热萃取-蒸发脱水-固液分离”的技术处理油泥，先将含油污泥进行机械脱水，然后与馏分油(常减压煤油馏分、柴油馏分、焦化柴油或焦化蜡油)混合并预热，混合均匀后进行热萃取-蒸发脱水处理，然后进行油固分离，油相进入焦化装置，固相可用作燃料，热萃取-蒸发脱水的气相经冷凝后进行油水分离。该方法所用萃取剂效率有限。另外，固体机械杂质与油相的分离依靠离心或沉降分离，油固分离效率有限，油相中仍残留许多较小粒径颗粒物。萃取回收的油相中机械杂质含量过高，限制了其回炼加工的经济效益。
热化学清洗也被尝试用于清洗油泥和回收石油类物质，这种方法也被用于油砂分离过程。将油泥加入至热水中，并添加一些化学助剂(如表面活性剂等)，通过改变溶液界面张力和泥沙表面的润湿性、破坏界面刚性界面膜等作用，降低油分与泥沙之间的附着力，使油分从泥沙表面脱附进而聚集分离。通过对油泥的洗涤并附加搅拌或气浮等工艺设备，来实现油、泥、水三相分离。但是这种热水洗处理技术会产生大量含油废水造成二次污染。
超声波-萃取法利用超声波的空化作用辅助溶剂萃取油泥中石油类物质。超声波空化作用主要包括湍流效应、微扰效应、聚能效应和界面效应等4种附加效应。在超声波萃取油砂过程中，湍流效应能使整个萃取系统产生很多旋涡，对萃取过程起到很强的搅拌作用，能使边界层变薄，增大传质速率；微扰效应和聚能效应能使油分对固体颗粒物表面的粘附力降低；而界面效应借助超声波声压和界面处的微射流所产生的机械作用，加速油分与固体颗粒物的分离。该方法对工艺条件和设备要求严格，投资成本高。
将油泥直接与煤粉(或石油焦粉)、水混合制得泥煤浆(或泥焦浆)，再将其用作燃料或者煤/石油焦气化的原料；这种新型油泥处理方法可以同时实现油泥的资源化利用和无害化处置，投资和操作成本低。但是，油泥中的高附加值烃类没有得到有效利用，且油泥在泥煤浆(或泥焦浆)中的掺比较低，成浆浓度低，浆体的稳定性不够高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的油泥处理技术中油固分离效率不佳、萃取剂效率有限的问题，提供一种油水固三相分离精度高的油泥处理方法，该方法能够充分回收油泥中的石油类物质，回收的石油类物质便于回炼、对后处理装置无不良影响。
本发明的油泥处理方法，以含有含量不低于50重量％的芳烃的烃油萃取剂为载体，利用该萃取剂对油泥中油分的高溶解度和良好传热特性，在加热条件下打破油泥内部的水化膜，水分以水蒸汽的形式逸出，油分溶解进入萃取剂中，形成的油固混合物再经固液分离实现分离。萃取出来的油分送回炼油装置回炼，蒸出水分冷凝后送入污水处理系统。油泥最终被分离成油、水、固三种产物。发明人通过大量实验与理论研究发现：以价格低廉的高含芳烃的烃油为萃取剂，将该萃取剂与油泥混合均匀，混合物料的流动性显著优于半固态的油泥，便于油泥输送处理；油泥中所含石油类物质尤其是胶质、沥青质等稠环结构组分在高含芳烃的烃油萃取剂中溶解度较高，因而萃取效果优异，油泥中的固体颗粒物与油分较容易分离；萃取剂的溶解与分散作用使得油泥胶团均匀受热，可提高蒸发脱水速度。另外，由于高含芳烃的烃油萃取剂的加入，油泥中的油分大量进入萃取剂体相中，油泥中原本稳定的油-固-水乳化状态被打破，有利于快速平稳的进行蒸发脱水操作，基于上述发现，本发明提出以下技术方案。
为了实现上述目的，本发明提供一种油泥的处理方法，其中，所述处理方法包括如下步骤：
(1)将油泥机械脱水；
(2)将经机械脱水的油泥与萃取剂混合，然后进行萃取-蒸发脱水处理，所述萃取剂为含有含量不低于50重量％芳烃的烃油萃取剂；
(3)将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离，得到油相滤液和固相滤渣。
优选地，步骤(3)中，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离的方式为动态错流过滤。
优选地，该方法还包括：将步骤(3)得到的至少部分油相滤液返回步骤(2)中与萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理。
优选地，该方法还包括：将步骤(3)得到的固相滤渣与煤粉或石油焦粉、水以及分散剂混合均匀，制得滤渣煤浆或滤渣焦浆。
本发明以价格低廉的高含芳烃的烃油为萃取剂，该萃取剂对油泥中油分具有高溶解度和良好传热特性，油分能够充分溶解进入萃取剂体相中，萃取率高，并且经萃取-蒸发脱水处理后的油固混合物的固液分离更为有效，从而最终将油泥有效分离成油、水、固三种产物。
优选情况下，本发明采用“萃取脱水(蒸发)-动态错流过滤”联合工艺，其优点在于，机械脱水的油泥与高含芳烃的烃油萃取剂经充分萃取后的混合物采用动态错流过滤后，固液分离效率更高，油相滤液中机械杂质含量低，以保证其回炼加工不受机械杂质的影响。
优选情况下，本发明将至少部分油相滤液循环使用，可以将部分油相滤液当作萃取剂返回萃取单元以节省萃取剂。
优选情况下，所述固相滤渣再经脱油后处理并干燥形成粉状物料；所述固相滤渣还可与煤粉或石油焦粉混合制得泥煤浆或泥焦浆，用作燃料或者气化原料，从萃取体系中分离出的固相滤渣相较于油泥更容易与煤粉或石油焦粉成浆。因此，采用上述优选方法更易于将固相滤渣进行有效的无害化处置，且处理成本较低。
附图说明
图1为本发明一种具体实施方式的油泥处理工艺流程示意图。
附图标记说明
a-机械脱水器；b-混合器；c-第一螺杆泵；d-第一换热器；e-第二螺杆泵；f-第二换热器；g-萃取蒸发器；h-第一冷凝器；i-油水分离器；j-动态旋叶过滤器；k-带式干燥机；l-干渣罐；m-第二冷凝器；1-待处理油泥；2-萃取剂；3-混合物料；4-塔顶气；5-脱水后混合物；6-油水混合物；7-固相滤渣；8-油相滤液；9-干渣；10-过热蒸汽；11-蒸汽；12-油；13-污水。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明，所述油泥的处理方法包括如下步骤：
(1)将油泥机械脱水；
(2)将经机械脱水的油泥与萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理，所述萃取剂为含有含量不低于50重量％芳烃的烃油萃取剂；
(3)将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离，得到油相滤液和固相滤渣。
根据本发明，步骤(1)中，将油泥机械脱水的目的是先通过机械脱水的方式尽可能除去油泥中容易分离的水分，以减小后续处理负荷。其中，所述机械脱水的方法为本领域技术人员所公知的各种方式，例如，可以选自离心分离和加压过滤中的一种或两种组合。
根据本发明，步骤(2)中，将经机械脱水的油泥与所述萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理。该步骤中，以含有含量不低于50重量％的芳烃的烃油萃取剂为载体，利用该萃取剂对油泥中油分的高溶解度和良好传热特性，在蒸发脱水过程中将油泥内部的水化膜破裂，水分以水蒸汽的形式逸出，油分能够充分溶解进入萃取剂体相中，形成的油固混合物经固液分离实现充分分离。
根据本发明，所述烃油萃取剂中含有的芳烃包括选自单环芳烃和多环芳烃中的至少一种，其中，所述单环芳烃的芳环个数为一个，所述多环芳烃的芳环个数为两个或两个以上。所述单环芳烃包括烷基苯、茚满化合物、四氢萘化合物和茚化合物中的一种或多种，更优选，选自碳数为10-22的烷基苯、碳数为10-22的茚满化合物、碳数为10-22的四氢萘化合物和碳数为10-22的茚化合物中的一种或多种。所述多环芳烃选自萘化合物、苊化合物、苊烯化合物、蒽化合物和菲化合物中的一种或多种，更优选，选自碳数为10-22的萘化合物、碳数为10-22的苊化合物、碳数为10-22的苊烯化合物、碳数为10-22的蒽化合物和碳数为10-22的菲化合物中的一种或多种。进一步优选地，所述烃油萃取剂中碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘化合物的总含量至少占烃油萃取剂中总芳烃含量的40重量％。从进一步提高萃取剂的萃取效率同时尽可能降低成本的角度考虑，所述烃油萃取剂优选为芳烃联合装置的重整C10+芳烃、蒸汽裂解乙烯装置的乙烯焦油和催化裂化轻循环油中的一种或多种的混合物。上述优选的烃油萃取剂的成分较复杂，但是，可以通过全二维气相色谱法分析确定其中总芳烃的含量以及其中单环芳烃以及多环芳烃的种类和含量。
根据本发明，出于进一步提高萃取剂的萃取效率的角度考虑，步骤(2)中，萃取剂与经机械脱水油泥的质量比为0.5-20:1，更优选为1-10:1。
根据本发明，为保证萃取剂与油泥的充分混合，从而进一步保证油泥中油分的充分溶解以提高萃取剂的萃取效率，步骤(2)中，将经机械脱水的油泥与萃取剂混合的方式选自机械搅拌、超声振荡和螺杆泵强制循环中的一种或多种组合，其中，所述机械搅拌、超声振荡和螺杆泵强制循环的条件可以参考现有技术进行选择。更优选地，将经机械脱水的油泥与萃取剂混合的温度为50-95℃，进一步优选为55-90℃。即，步骤(2)中，在50-95℃，进一步优选为在55-90℃下，将经机械脱水的油泥与萃取剂以机械搅拌、超声振荡和螺杆泵强制循环中一种或多种组合的方式进行充分混合。
根据本发明，步骤(2)中，所述萃取-蒸发脱水处理的方法为将经机械脱水的油泥与萃取剂的混合物进行加热蒸发除水。此时，由于油泥中所含石油类物质尤其是胶质、沥青质等稠环结构组分在高含芳烃的烃油萃取剂中溶解度较高，油泥中的固体颗粒物与油分较容易分离；同时，油泥中的油分大量进入萃取剂体相中，油泥中原本稳定的油-固-水乳化状态被打破，非常有利于快速平稳的进行蒸发脱水操作。因此，通过将所述混合物进行蒸发脱水而将油泥中的水分充分脱除。
根据本发明，步骤(2)中，蒸发的温度为不低于水的沸点且低于萃取剂的沸程下限，优选地，蒸发的温度为100-130℃。
根据本发明，步骤(2)中，优选情况下，出于进一步利于蒸发脱水的快速平稳进行，同时为了保证在混合效果，所述将经机械脱水的油泥与萃取剂的混合物进行萃取-蒸发脱水的过程在螺杆泵强制循环条件下进行。其中，所述螺杆泵强制循环的条件可以参考现有技术进行选择。
根据本发明，步骤(3)中，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离的方式可以为本领域技术人员所公知的各种能够使得油相滤液和固相滤渣分离的方式，例如，离心、沉降等方式。优选情况下，出于进一步提高固液分离效率，尽可能降低油相滤液中机械杂质含量，以保证其回炼加工不受机械杂质的影响，以动态错流过滤为经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离的方式。其中，所述动态错流过滤可以在选自旋叶动态压滤机、旋柱动态压滤机和多孔管动态过滤器中的一种或多种组合的动态过滤设备中进行，优选地，在旋叶动态压滤机中进行，采用动态旋叶压滤机除去油泥与萃取剂混合物料中的固体机械杂质，排出的滤液为萃取剂及从油泥中提取的油分，排出的滤渣为油泥中的机械杂质及粘附其上的石油类物质。
根据本发明，所述旋叶动态压滤机是一种动态过滤设备，转动体和固定圆盘是其基本组成要素。旋转过滤机包括多个串联的相同滤室，由叶轮将滤室分为不同的过滤级别，叶轮由电机带动主轴旋转；固定圆盘用来作为滤出液的排出和洗涤用水流入通道。料液先由泵压入第一级滤室，叶轮在滤室中以一定的速度旋转，料液在滤室中一边过滤，一边浓缩，接着再流入下一级滤室内。依次逐级重复操作。滤液通过各滤液出口排出，滤渣由排料口排出。同时，滤室中的叶轮高速旋转，产生的剪应力限制了滤饼的生长，保持一种近乎不变的薄饼层进行过滤。同时由于转动体的作用，剩余悬浮液被充分搅拌，也阻止了固相颗粒在过滤介质上的沉积，因此即使在固相浓度非常高的腔室内也能保证有稳定高速的滤出液流出。进一步优选地，在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤的条件包括：压力为3×105Pa-10×105Pa，旋叶的圆周速度为10-12m/s，固定滤板数量为10-20块。
根据本发明，该方法还包括：将步骤(3)得到的至少部分油相滤液返回步骤(2)中与萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理，萃取剂短期使用时并未饱和，为了节省萃取剂可以将部分油相滤液当作萃取剂返回萃取单元。剩余部分的油相滤液可以直接外送至污油回炼系统进行回炼处理。
根据本发明，该方法还包括：将步骤(3)得到的固相滤渣进行脱油处理，所述脱油处理的方法为本领域技术人员所公知，所述脱油处理的方法为将固相滤渣进行蒸汽汽提。具体来说，将步骤(3)得到的固相滤渣进行脱油处理步骤包括：将固相滤渣送入带式干燥机，过热水蒸汽穿过带式干燥机输送带与固相滤渣接触，汽提除去滤渣残留的石油类物质，所得干渣可直接用作燃料或者与煤粉混合作为燃料。汽提蒸汽携带油蒸汽排出干燥机，经冷凝后送入油水分离器进行油水分离，分离得到的污水进后续的污水处理系统。
根据本发明，该方法还包括：将步骤(3)得到的固相滤渣与煤粉或石油焦粉、水、分散剂以及稳定剂混合均匀，制得滤渣煤浆或滤渣焦浆。将固相滤渣与煤粉或石油焦粉混合制得滤渣煤浆或滤渣焦浆，可以用作燃料或者气化原料。具体来说，优选情况下，滤渣煤浆的制备方法包括如下步骤：将所述固相滤渣和煤粉混合均匀，得混合物A；将所述混合物A、水、分散剂及稳定剂混合均匀，得滤渣煤浆。其中，滤渣煤浆中各组分的含量如下：固相滤渣含量为5-25重量％、煤粉含量为40-60重量％、分散剂含量为0.1-0.6重量％、稳定剂含量为0.05-0.2重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。优选情况下，滤渣焦浆的制备方法包括如下步骤：将所述固相滤渣和石油焦粉混合均匀，得混合物B；将所述混合物B、水、分散剂及稳定剂混合均匀，得滤渣焦浆。其中，滤渣焦浆中各组分的含量如下：固相滤渣含量为5-25重量％、石油焦粉含量为45-65重量％、分散剂含量为0.1-0.6重量％、稳定剂含量为0.05-0.2重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
根据本发明，根据上述滤渣煤浆或滤渣焦浆的制备，所述分散剂优选为萘磺酸盐、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物和聚羧酸盐中的一种或多种；所述稳定剂优选为聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸钠。
本发明将所述固相滤渣与煤粉或石油焦粉混合制得泥煤浆或泥焦浆，用作燃料或者气化原料，从萃取体系中分离出的固相滤渣相较于油泥更容易与煤粉或石油焦粉成浆。因此，采用上述优选方法更易于将固相滤渣进行有效的无害化处置，且处理成本较低。
本领域技术人员公知的是，油泥是原油勘探、开采、集输、储存及炼制过程产生的含油固体废弃物，因此，油泥的来源广泛，而本发明对待处理油泥的来源并没有特别限定。通常，含油量为5-80重量％，机械杂质的尺寸大多数为1-100μm。
下面将结合图1对本发明提供的油泥处理方法进行进一步的详细说明。
待处理油泥1进入机械脱水器a中进行机械脱水，经机械脱水的油泥与萃取剂2(至少部分来自于经动态旋叶过滤器j固液分离后的油相滤液返回继续与萃取剂混合)在混合器b中混合，混合物料3的一股通过第一螺杆泵c送入第二换热器f(为第二换热器f提供热源的为蒸汽11)中换热后进入萃取蒸发器g中进行萃取-蒸发脱水处理，部分塔顶气4进入第一冷凝器h冷凝后得到含油水6，该含油水6进入油水分离器i中进行油水分离为油12和污水13；部分塔顶气4作为热源进入第一换热器d，并与通过第一螺杆泵c进入第一换热器d中的另一股混合物料3混合换热后返回混合器b中，第一换热器d的热源发生相变产生的冷凝水与含油水6一起进入油水分离器i，分离为油12和污水13。经过萃取-蒸发脱水处理的部分脱水后混合物5经过第二螺杆泵e进入动态旋叶过滤器j中进行动态错流过滤，油相滤液8的至少部分返回混合器b中继续与萃取剂混合，部分油相滤液8去污油回炼系统。固相滤渣7送入带式干燥机k中，过热蒸汽10穿过带式干燥机k的输送带与固相滤渣7接触，经脱油处理后的干渣9排入干渣罐l中。经过萃取-蒸发脱水处理的部分脱水后混合物5经过第二换热器f返回萃取罐g中。带式干燥机k排出的热蒸汽进入第二冷凝器m冷凝后的冷凝液进入油水分离器i中，最后进入污水13中。固相滤渣7还可与煤粉或石油焦粉混合制得滤渣煤浆或滤渣石油焦浆。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，油泥经处理后所得油相(滤液)的机械杂质含量依照国标GB511(“石油和石油产品及添加剂机械杂质测定法”)测定；固相滤渣经脱油处理后所得干渣的热值依照国标GB/T 213-2008(“煤的发热量测定方法”)测定。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
某油泥含水量为39.1重量％、含油量为55.04重量％、机械杂质含量为5.86重量％。
按照图1的具体工艺流程，以加压过滤对油泥进行机械脱水，得到含水量为30.2重量％的脱水后油泥。以芳烃联合装置的重整C10+芳烃(含总芳烃99.8重量％；其中，碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘系双环芳烃含量占总芳烃含量的76重量％)为萃取剂，在机械搅拌下，将经机械脱水后油泥与萃取剂以1:1重量比混合，并通过螺杆泵强制循环后进行萃取-蒸发脱水处理，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤，得到油相滤液和固相滤渣，具体操作条件见表1。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.18重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2560Cal/g。
将固相滤渣与煤粉混合，再将该混合物、水、聚丙烯酰胺以及萘磺酸盐混合均匀，制得滤渣煤浆；其中，各组分占比如下：固相滤渣9重量％、煤粉58重量％、萘磺酸盐0.25重量％、聚丙烯酰胺0.12重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
某油泥含水量为39.1重量％、含油量为55.04重量％、机械杂质含量为5.86重量％。
按照图1的具体工艺流程，以离心分离对油泥进行机械脱水，得到含水量为29.6重量％的脱水后油泥。以蒸汽裂解制乙烯装置的乙烯焦油(含总芳烃99.5重量％；碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘系双环芳烃占总芳烃含量的68重量％)为萃取剂，在机械搅拌下，将经机械脱水后油泥与萃取剂以1:3重量比混合，并通过螺杆泵强制循环后进行萃取-蒸发脱水处理，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤，得到油相滤液和固相滤渣，具体操作条件见表1。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.13重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2470Cal/g。
将固相滤渣与煤粉混合，再将该混合物、水、聚丙烯酸钠以及木质素磺酸盐混合均匀，制得滤渣煤浆；其中，各组分占比如下：固相滤渣16重量％、煤粉49重量％、木质素磺酸盐0.43重量％、聚丙烯酸钠0.06重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
某油泥含水量为15.2重量％、含油量为72.8重量％、机械杂质含量为12重量％。
按照图1的具体工艺流程，以加压过滤对油泥进行机械脱水，得到含水量为15.1重量％的脱水后油泥。以催化裂化轻循环油(含总芳烃74.9重量％；碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘系双环芳烃占总芳烃含量的40.7重量％)为萃取剂，在机械搅拌下，将经机械脱水后油泥与萃取剂以1:5重量比混合，并通过螺杆泵强制循环后进行萃取-蒸发脱水处理，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤，得到油相滤液和固相滤渣，具体操作条件见表1。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.11重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2120Cal/g。
将固相滤渣与煤粉混合，再将该混合物、水、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠以及磺化腐殖酸盐混合均匀，制得滤渣煤浆；其中，各组分占比如下：固相滤渣23重量％、煤粉41重量％、磺化腐殖酸盐0.14重量％、聚丙烯酰胺0.05重量％、聚丙烯酸钠0.1重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
某油泥含水量为10.22重量％、含油量为70.25重量％、机械杂质含量为19.53重量％。
按照图1的具体工艺流程，以加压过滤对油泥进行机械脱水，得到含水量为10.1重量％的脱水后油泥。以催化裂化轻循环油(含总芳烃74.9重量％；碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘系双环芳烃占总芳烃含量的40.7重量％)为萃取剂，在机械搅拌下，将经机械脱水后油泥与萃取剂以1:3重量比混合，并通过螺杆泵强制循环后进行萃取-蒸发脱水处理，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤，得到油相滤液和固相滤渣，具体操作条件见表1。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.14重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2356Cal/g。
将固相滤渣与石油焦粉混合，再将该混合物、水、聚丙烯酰胺以及甲基萘磺酸钠甲醛缩合物(购自安阳市双环助剂有限责任公司)、聚羧酸盐混合均匀，制得滤渣焦浆；其中，各组分占比如下：固相滤渣7重量％、煤粉63重量％、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物0.1重量％、聚羧酸盐0.4重量％、聚丙烯酰胺0.08重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
某油泥含水量为25.9重量％、含油量为30.24重量％、机械杂质含量为43.86重量％。
按照图1的具体工艺流程，以离心分离油泥进行机械脱水，得到含水量为25.8重量％的脱水后油泥。以催化裂化轻循环油(含总芳烃74.9重量％；碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘系双环芳烃占总芳烃含量的40.7重量％)为萃取剂，在机械搅拌下，将经机械脱水后油泥与萃取剂以1:6重量比混合，并通过螺杆泵强制循环后进行萃取-蒸发脱水处理，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤，得到油相滤液和固相滤渣，具体操作条件见表1。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.19重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2612Cal/g。
将固相滤渣与石油焦粉混合，再将该混合物、水、聚丙烯酸钠以及甲基萘磺酸钠甲醛缩合物(购自安阳市双环助剂有限责任公司)混合均匀，制得滤渣焦浆；其中，各组分占比如下，固相滤渣22重量％、煤粉47重量％、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物0.36重量％、聚丙烯酸钠0.17重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的油泥处理方法。
按照实施例1的方法处理油泥，不同的是，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行离心分离，离心分离的转速为1700转/分钟，离心分离的时间为5min，得到油相滤液和固相滤渣。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为1.2重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为2784Cal/g。
对比例1
本对比例用于说明油泥处理的参比方法。
按照实施例1的方法处理油泥，不同的是，萃取剂为直馏柴油(链烷烃56.3重量％，环烷烃25.3重量％，芳烃17.8重量％)。油泥经处理后，油相(滤液)机械杂质含量为0.42重量％，将固相滤渣送入带式干燥机中，过热蒸汽穿过带式干燥机的输送带与固相滤渣接触，经脱油处理后得到的干渣热值为4245Cal/g。
表1
Figure BDA0002094984840000161
采用本发明从油泥中萃取的油相的机械杂质含量更低，经脱油处理所得干渣的热值更低。通过实施例6与实施例1的比较可以看出，采用“萃取脱水(蒸发)-动态错流过滤”联合工艺，以高含芳烃的烃油萃取剂对机械脱水的油泥进行充分萃取后的混合物再经过动态错流过滤，固液分离效率更高，油相滤液中机械杂质含量更低，从而能够进一步保证分离所得油相在回炼过程中不受机械杂质的影响。
此外，本发明将所述固相滤渣与煤粉或石油焦粉混合制得泥煤浆或泥焦浆，用作燃料或者气化原料；从萃取体系中分离出的固相滤渣相较于油泥更容易与煤粉或石油焦粉成浆。因此，本发明的方法更易于将固相滤渣进行有效的无害化处置，且处理成本较低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种油泥的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：
(1)将油泥机械脱水；
(2)将经机械脱水的油泥与萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理，所述萃取剂为含有含量不低于50重量％芳烃的烃油萃取剂；
(3)将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离，得到油相滤液和固相滤渣。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，步骤(1)中，将油泥机械脱水的方法选自离心分离和加压过滤中的一种或两种组合。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其中，步骤(2)中，所述烃油萃取剂中含有的芳烃选自单环芳烃和多环芳烃中的至少一种，其中，所述单环芳烃的芳环个数为一个，所述多环芳烃的芳环个数为两个或两个以上；
所述单环芳烃选自烷基苯、茚满化合物、四氢萘化合物和茚化合物中的一种或多种，优选为碳数为10-22的烷基苯、碳数为10-22的茚满化合物、碳数为10-22的四氢萘化合物和碳数为10-22的茚化合物中的一种或多种；
所述多环芳烃选自萘化合物、苊化合物、苊烯化合物、蒽化合物和菲化合物中的一种或多种，优选为碳数为10-22的萘化合物、碳数为10-22的苊化合物、碳数为10-22的苊烯化合物、碳数为10-22的蒽化合物和碳数为10-22的菲化合物中的一种或多种；
更优选地，所述碳数为11-22的烷基苯和碳数为11-22的萘化合物的总含量至少占烃油萃取剂中总芳烃含量的40重量％；
进一步优选，所述烃油萃取剂选自芳烃联合装置的重整C10+芳烃、蒸汽裂解乙烯装置的乙烯焦油和催化裂化轻循环油中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理方法，其中，步骤(2)中，萃取剂与经机械脱水的油泥的质量比为0.5-20:1，优选为1-10:1。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理方法，其中，步骤(2)中，将经机械脱水的油泥与萃取剂混合的方式选自机械搅拌、超声振荡和螺杆泵强制循环中的一种或多种组合。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其中，步骤(2)中，将经机械脱水的油泥与萃取剂混合的温度为50-95℃，优选为55-90℃。
7.根据权利要求5所述的处理方法，其中，步骤(2)中，所述萃取-蒸发脱水处理的方法为将经机械脱水的油泥与萃取剂的混合物进行加热蒸发，蒸发温度不低于水的沸点且低于萃取剂的沸程下限，优选地，蒸发温度为100-130℃。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其中，步骤(2)中，所述将经机械脱水的油泥与萃取剂的混合物进行蒸发的过程在螺杆泵强制循环条件下进行。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其中，步骤(3)中，将经萃取-蒸发脱水处理的混合物进行固液分离的方式为动态错流过滤。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其中，步骤(3)中，所述动态错流过滤在选自旋叶动态压滤机、旋柱动态压滤机和多孔管动态过滤器中的一种或多种组合的动态过滤设备中进行，优选地，在旋叶动态压滤机中进行，进一步优选地，在旋叶动态压滤机中进行动态错流过滤的条件包括：压力为3×105Pa-10×105Pa，旋叶的圆周速度为10-12m/s，固定滤板数量为10-20块。
11.根据权利要求1所述的处理方法，其中，该方法还包括：将步骤(3)得到的至少部分油相滤液返回步骤(2)中与萃取剂混合，并进行萃取-蒸发脱水处理。
12.根据权利要求1-9中任意一项所述的处理方法，其中，该方法还包括：将步骤(3)得到的固相滤渣进行脱油处理，该脱油处理的方法为将固相滤渣进行蒸汽汽提。
13.根据权利要求1-9中任意一项所述的处理方法，其中，该方法还包括：将步骤(3)得到的固相滤渣与煤粉或石油焦粉、水、分散剂以及稳定剂混合均匀，制得滤渣煤浆或滤渣焦浆。
14.根据权利要求13所述的处理方法，其中，滤渣煤浆中各组分的含量如下：固相滤渣含量为5-25重量％、煤粉含量为40-60重量％、分散剂含量为0.1-0.6重量％，稳定剂含量为0.05-0.2重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％；
优选地，滤渣煤浆的制备方法包括如下步骤：
(1)将所述固相滤渣和煤粉混合均匀，得混合物A；
(2)将所述混合物A、水、分散剂及稳定剂混合均匀，得滤渣煤浆。
15.根据权利要求13所述的处理方法，其中，滤渣焦浆中各组分的含量如下：固相滤渣含量为5-25重量％、石油焦粉含量为45-65重量％、分散剂含量为0.1-0.6重量％，稳定剂含量为0.05-0.2重量％，余量为水，各组分百分比之和为100％；
优选地，滤渣焦浆的制备方法包括如下步骤：
(1)将所述固相滤渣和石油焦粉混合均匀，得混合物B；
(2)将所述混合物B、水、分散剂及稳定剂混合均匀，得滤渣焦浆。
16.根据权利要求13-15中任意一项所述的处理方法，其中，所述分散剂选自萘磺酸盐、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物和聚羧酸盐中的一种或多种；所述稳定剂为聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸钠。
17.权利要求13-16中任意一项所述的处理方法，其中，滤渣煤浆和滤渣焦浆可以作为燃料燃烧或气化原料。
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