CN112430489A - 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法 - Google Patents

一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112430489A
CN112430489A CN202011135300.2A CN202011135300A CN112430489A CN 112430489 A CN112430489 A CN 112430489A CN 202011135300 A CN202011135300 A CN 202011135300A CN 112430489 A CN112430489 A CN 112430489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
oil
water
oily sludge
biomass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011135300.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张雷
杨睿丽
李爱民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN202011135300.2A priority Critical patent/CN112430489A/zh
Publication of CN112430489A publication Critical patent/CN112430489A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含油污泥‑生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法，针对危险废物含油污泥无害化和资源化二次污染大、成本高等问题，本发明的具体过程是：含油污泥和生物质混合后，成为机械挤压的原料，经一定压力挤压后，实现液相和固相的分离；液相是水/油混合物，经水/油分离单元后实现水和油的分离，获得原油，实现原油的回收；水经循环回到含水率调节单元，或经废水处理单元后回到含水率调节单元；固相是成型颗粒，经一定的温度烘焙后成为成型颗粒燃料；烘焙过程中，颗粒内剩余的水分和部分油从颗粒中挥发出来，经废气处理单元处理排放。该工艺实现了含油污泥无害化和资源化的目的，同时避免过程中产生二次污染。

Description

一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系 统及方法
技术领域
本发明属于含油污泥资源回收利用领域，涉及一种新型的含油污泥资源化的处理方法，具体是指通过含油污泥与生物质的联合挤压回收油，同时得到成型颗粒燃料的系统及方法。
背景技术
含油污泥是石油化工行业产生的典型固体废弃物，伴随着现代工业的“血液”——石油的需求增大，含油污泥的产生量也越来越大；含油污泥成分复杂，危害巨大，以稳定的胶体分散体系(油包水和水包油等)存在，难以用常规的处理处置方法实现三相分离，处理困难；2016年发布的《国家危险废物名录》中纳入了含油污泥，解决含油污泥的污染问题变得十分迫切。目前含油污泥的无害化处理主要包括生物法、焚烧法等，生物法处理周期长、效果不稳定；燃烧过程及残渣的处置过程易对环境造成二次污染，焚烧效果也受含水率影响较大。越来越多的处理方法开始倾向于实现含油污泥的资源化，含油污泥产生于原油处理、应用的全过程中，含油率高是其一个显著特征，同时含油污泥对环境和人体的危害也主要来自油组分，如果能实现对原油的有效回收，不仅能实现其资源化，也能降低其危害性。目前含油污泥的资源化处理主要包括热化学清洗法、热解法等，热化学清洗过程中需要大量的清洗剂和有机溶剂，使用及处置不当极易造成二次污染且成本巨大；热解效果受含水率影响较大，热解气和热解油的利用效率较低，热解炭处置不当易造成二次污染。分析以上含油污泥处理技术，目前的处理技术易造成二次污染，处理效果也受含油污泥含水率的影响较大，导致处理效果难以预估，亟需发明其他技术实现含油污泥的无害化和资源化。
挤压多相物料是一种重要的固液分离手段，可以有效实现物料的固液分离。挤压提取油是指借助机械外力，将油组分从滤料中挤压出来，同时滤料相互挤紧形成成型颗粒(滤饼)，滤料需要满足一定的孔隙度、抗挤压强度、适度的压缩性，但含油污泥含水率高、含油率高，具有比较大的压缩性，在高压下极易发生变形，且堵塞孔隙，难以回收油。一般向高压缩性物料中添加调理剂，帮助含油污泥形成可渗透的刚性结构，降低其压缩性，使其在高压下也能保持多孔性。生物质具有孔隙率高、重量轻、外表面积大、刚性结构等优点，是一类很好的物理调理剂，目前我国生物质废弃严重，生物质废弃量巨大且利用率低，将生物质有效利用起来，变“废”为“宝”，与含油污泥混合后，不仅能减轻生物质的废弃现状，更重要的是生物质在混合物内部承担刚性骨架结构，降低了含油污泥的压缩性，使其具有一定的抗压强度，同时含油污泥变得疏松多孔，生物质提供了孔道使油组分从中分离出来，使挤压含油污泥变得可行，进而实现含油污泥的无害化和资源化。
发明内容
本发明提供了一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统和及方法，不仅能够有效解决含油污泥的污染问题，减轻生物质的废弃现状，回收含油污泥中的油，同时也能获得热值较高的成型颗粒燃料，实现了含油污泥的无害化和有效的资源化。
本发明采用的技术方案如下：
一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统，所述的系统包括含油污泥均质化单元、生物质均质化单元、破碎筛分装置、物料混合单元、含水率调节单元、机械挤压成型装置、水/油分离单元、废水处理单元、废气处理单元、废气收集装置和成型颗粒烘焙单元。
破碎筛分装置与生物质均质化单元相连，含油污泥均质化单元与生物质均质化单元均依次连接物料混合单元、含水率调节单元和机械挤压成型装置。机械挤压成型装置实现含油污泥与生物质的联合挤压成型，分别连接成型颗粒烘焙单元和水/油分离单元。其中，成型颗粒烘焙单元产出成型颗粒燃料，并依次连接废气收集装置和废气处理单元；水/油分离单元将油水分离得到原油，并分别与含水率调节单元及废水处理单元相连，废水处理单元还与含水率调节单元相连。
一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的方法，该方法是由上述系统实现的，具体如下：
(1)含油污泥在含油污泥均质化单元得到均质，同时生物质依次经过破碎筛分装置、生物质均质化单元处理后得到均质的生物质，均质化后的含油污泥与生物质以一定比例在物料混合单元中混合。
(2)混合后的物料经过含水率调节单元，之后经过机械挤压成型装置，得到固体颗粒和水/油混合物，其中，固体颗粒经成型颗粒烘焙单元烘焙后得到成型的颗粒燃料并产生废气，废气依次经过废气收集装置和废气处理单元的处理，防止废气对环境的二次污染。水/油混合物经水/油分离单元后得到原油和水。产生的水一方面经循环进入含水率调节单元，实现循环利用，另一方面通入废水处理单元，防止二次污染，废水处理单元处理后的水可以补偿含水率调节单元的用水。
所述的生物质经破碎、筛分后，尺寸为20-100目。
所述的含油污泥与生物质的混合比例，需要根据含油污泥的含油率、含水率，以及产物的需要进行调整。所述的含水率调节单元的水的添加量，需要根据含油污泥的含水率，以及产物的需要进行调整。
所述的机械挤压成型装置所施加的压力为25-200MPa。施压时间为60-120s。
所述的烘焙温度为60-300℃；烘焙时间为30-60min。
所述的水/油分离单元采用溶剂萃取技术。
本发明的效果和益处：本发明同现有技术相比，提供了一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的工艺，具有如下优点：
(1)含油污泥组成复杂，含大量高毒性、致畸、致癌物质，对环境和人体的危害巨大，是一种危险废物；同时含油污泥内部是以相对稳定的胶体分散体系存在的，常规的处理处置方法处理效果不稳定、处理周期长、成本高，难以实现含油污泥的有效无害化。而通过本发明提供的工艺，以含油污泥和生物质为原料，对其进行挤压，将含油污泥中的有害物质固定在颗粒里，实现其无害化处理。
(2)目前我国生物质废弃严重，生物质废弃量巨大且利用率低，本发明中将生物质有效利用起来，变“废”为“宝”，有利于减轻生物质的废弃现状；更重要的是生物质在混合物内部承担刚性骨架结构，降低了含油污泥的压缩性，使其具有一定的抗压强度，使含油污泥变得疏松多孔，使挤压含油污泥变得可行。
(3)含油污泥中的油组分为烯烃、烷烃、芳香烃、环烷烃、胶质及沥青质等石油类碳氢化合物，热值高，常规处理工艺难以实现其资源化，而本发明的工艺可以有效回收含油污泥中的油组分。
(4)利用本发明中提供的处理工艺处理含油污泥时，还能获得高热值、便于运输、便于应用的成型颗粒燃料，进一步实现含油污泥和生物质的资源化。
(5)本发明中的含油污泥的处理工艺，具备废水和废气的处理单元，防止了含油污泥对环境的二次污染。
附图说明
图1为含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法示意图。
具体实施方式
以下根据附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步描述，但本发明的保护范围不限于所述内容。
实施例1
一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统，所述的系统包括含油污泥均质化单元、生物质均质化单元、破碎筛分装置、物料混合单元、含水率调节单元、机械挤压成型装置、水/油分离单元、废水处理单元、废气处理单元、废气收集装置和成型颗粒烘焙单元。
实验选用的含油污泥取自盘锦市某炼油厂，常温状态下为黑褐色，半固体胶粘状，并伴随着刺鼻的石油类气体的气味，含油污泥含水率51.05％、含油率28.00％、含固率20.95％；选取干燥的松木屑作为与含油污泥混合，混合后样品蓬松；两种物料混合后改善了含油污泥的粘性和可压缩性，使含油污泥变的疏松多孔。
含油污泥经含油污泥均质化单元均质后备用；松木屑经破碎筛分装置后，选取40-60目的松木屑作为原始物料；上述两种物料以干重1:1的比例充分混合获得混合物，干基含水率52.15％，不进行含水率调节，称取4.00g左右(含油污泥约2.65g)的混合物料进入万用机进行机械挤压，在50MPa下，以10mm/min的预紧速度施加力，压力达到预紧力(0.314kN)后以0.1kN/s的加压速度加压，目标压力为15.7kN，达到目标压力后保持60s，至此完成挤压过程，得到分离的液相和固体颗粒；固体颗粒进入成型颗粒烘焙单元后在120℃下烘焙30min，获得成型颗粒燃料，成型颗粒2.439g，半径1cm，厚度0.659cm，计算得固体颗粒密度为1182.7kg/m3，成型颗粒燃料便于运输、储存，实现了含油污泥和生物质的能源化；烘焙过程中有水分和油分挥发出来，易造成二次污染，经废气收集单元收集、废气处理单元处理后排放；液相是水/油混合物，溶于CH2Cl2后进行溶剂萃取分离水和油，获得产物原油，原油回收率为11.53％，实现了含油污泥中油的回收；
实施例2
含油污泥经含油污泥均质化单元均质后备用；松木屑经破碎筛分装置后，选取40-60目的松木屑作为原始物料；上述两种物料以干重1:1的比例充分混合获得混合物，干基含水率52.15％，不进行含水率调节，称取4.00g左右(含油污泥约2.65g)的混合物料进入万用机进行机械挤压，在50MPa下，以10mm/min的预紧速度施加力，压力达到预紧力(0.314kN)后以0.1kN/s的加压速度加压，目标压力为15.7kN，达到目标压力后保持60s，至此完成挤压过程，得到分离的液相和固体颗粒；固体颗粒进入成型颗粒烘焙单元后在150℃下烘焙30min，获得成型颗粒燃料，成型颗粒2.397g，半径1cm，厚度0.616cm，计算得固体颗粒密度为1240.1kg/m3，成型颗粒燃料便于运输、储存，实现了含油污泥和生物质的能源化；烘焙过程中有水分和油分挥发出来，易造成二次污染，经废气收集单元收集、废气处理单元处理后排放；液相是水/油混合物，溶于CH2Cl2后进行溶剂萃取分离水和油，获得产物原油，原油回收率为11.59％，实现了含油污泥中油的回收。

Claims (8)

1.一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统，其特征在于，所述的系统包括含油污泥均质化单元、生物质均质化单元、破碎筛分装置、物料混合单元、含水率调节单元、机械挤压成型装置、水/油分离单元、废水处理单元、废气处理单元、废气收集装置和成型颗粒烘焙单元；
破碎筛分装置与生物质均质化单元相连，含油污泥均质化单元与生物质均质化单元均依次连接物料混合单元、含水率调节单元和机械挤压成型装置；机械挤压成型装置实现含油污泥与生物质的联合挤压成型，分别连接成型颗粒烘焙单元和水/油分离单元；其中，成型颗粒烘焙单元产出成型颗粒燃料，并依次连接废气收集装置和废气处理单元；水/油分离单元将油水分离得到原油，并分别与含水率调节单元及废水处理单元相连，废水处理单元还与含水率调节单元相连。
2.一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的方法，其特征在于，所述的方法是由权利要求1所述的系统实现的，具体如下：
(1)含油污泥在含油污泥均质化单元得到均质，同时生物质依次经过破碎筛分装置、生物质均质化单元处理后得到均质的生物质，均质化后的含油污泥与生物质以一定比例在物料混合单元中混合；
(2)混合后的物料经过含水率调节单元，之后经过机械挤压成型装置，得到固体颗粒和水/油混合物，其中，固体颗粒经成型颗粒烘焙单元烘焙后得到成型的颗粒燃料并产生废气，废气依次经过废气收集装置和废气处理单元的处理，防止废气对环境的二次污染；水/油混合物经水/油分离单元后得到原油和水；产生的水一方面经循环进入含水率调节单元，实现循环利用，另一方面通入废水处理单元，防止二次污染，废水处理单元处理后的水可以补偿含水率调节单元的用水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物质经破碎、筛分后，尺寸为20-100目。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含油污泥与生物质的混合比例，需要根据含油污泥的含油率、含水率，以及产物的需要进行调整。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含水率调节单元的水的添加量，需要根据含油污泥的含水率，以及产物的需要进行调整。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的机械挤压成型装置所施加的压力为25-200MPa；施压时间为60-120s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的烘焙温度为60-300℃；烘焙时间为30-60min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水/油分离单元采用溶剂萃取技术。
CN202011135300.2A 2020-10-22 2020-10-22 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法 Pending CN112430489A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011135300.2A CN112430489A (zh) 2020-10-22 2020-10-22 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011135300.2A CN112430489A (zh) 2020-10-22 2020-10-22 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112430489A true CN112430489A (zh) 2021-03-02

Family

ID=74695845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011135300.2A Pending CN112430489A (zh) 2020-10-22 2020-10-22 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112430489A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113698069A (zh) * 2021-10-29 2021-11-26 国能龙源环保有限公司 一种燃煤电厂协同处理含油污泥的掺烧系统和掺烧方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002410A (zh) * 2010-10-29 2011-04-06 华南理工大学 一种复合生物颗粒燃料的制备方法
CN103342444A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种油泥资源化处理工艺及系统
CN106967471A (zh) * 2017-05-18 2017-07-21 辽宁科安隆科技有限公司 一种改性油泥清洁燃料及改性油泥清洁燃料的制备方法
CN110331019A (zh) * 2019-08-13 2019-10-15 张家港百赫科技有限公司 一种危废颗粒燃料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002410A (zh) * 2010-10-29 2011-04-06 华南理工大学 一种复合生物颗粒燃料的制备方法
CN103342444A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种油泥资源化处理工艺及系统
CN106967471A (zh) * 2017-05-18 2017-07-21 辽宁科安隆科技有限公司 一种改性油泥清洁燃料及改性油泥清洁燃料的制备方法
CN110331019A (zh) * 2019-08-13 2019-10-15 张家港百赫科技有限公司 一种危废颗粒燃料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113698069A (zh) * 2021-10-29 2021-11-26 国能龙源环保有限公司 一种燃煤电厂协同处理含油污泥的掺烧系统和掺烧方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011101025B4 (de) Verfahren zur kombinierten Aufbereitung von Haushaltsabfall und Abwasser
FI59035C (fi) Foerfarande och produkt foer omvandling av organiska aemnen medelst torrdestillation och hydrering
CN103693805B (zh) 一种煤热解废弃物的回收利用装置及方法
CN103553040A (zh) 一种石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法
EP0262144A1 (de) Verfahren zur rückgewinnung von verwertbarem gas aus müll.
CN102765866B (zh) 一种城市污泥资源化处理方法
CN112430489A (zh) 一种含油污泥-生物质联合挤压获得油和成型颗粒燃料的系统及方法
CN102211107A (zh) 餐厨废弃物无害化资源化处理设备
US4121349A (en) Organic waste drying process
CN110745974B (zh) 一种餐厨垃圾无害化处理方法
CN106564897A (zh) 一种利用废弃pcb制备多孔活性炭的方法
CN103145301B (zh) 一种焦化废水处理工艺
CN110257125A (zh) 一种油泥燃料块及其制备方法
CN112429924B (zh) 一种以含油污泥为粘结剂制备无机多孔材料并回收油的系统及方法
CN107651684A (zh) 一种用城市污泥热解碳化制造活性炭的方法
CN211078842U (zh) 一种污泥资源化处理系统
CN113415963A (zh) 处理污泥的方法
CN108654553A (zh) 一种用于含油废水的可重复使用的硼泥吸附剂及其制备方法和应用
CN108949267B (zh) 一种高浓度污泥煤浆、其制备方法及用途
CN110615587A (zh) 一种污泥资源化处理工艺及其系统
CN105944675A (zh) 一种利用含酚废水制备重金属铜离子吸附剂的方法
CN110240376A (zh) 一种含油废弃物热解吸处理系统和方法
CN113121203B (zh) 一种由含油污泥制备陶粒的方法
CN108203218A (zh) 一种含油污泥的无害化处理工艺
CN110255839B (zh) 一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210302