CN112680255A

CN112680255A - 一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺

Info

Publication number: CN112680255A
Application number: CN202011510037.0A
Authority: CN
Inventors: 石园庆; 何鑫建; 朱曙吉
Original assignee: Ningbo Siming Chemical Co ltd
Current assignee: Ningbo Siming Chemical Co ltd
Priority date: 2020-12-19
Filing date: 2020-12-19
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明公开了一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，涉及水煤浆制合成气领域，包括如下步骤：步骤一：将非水溶性废油溶剂进行除杂、脱水净化处理；步骤二：根据粗合成气的组分和水煤浆的用量，由高压计量泵抽取适量的步骤一中净化后的非水溶性废油溶剂；步骤三：将非水溶性废油溶剂注入至高压煤浆泵与气化炉之间的高压煤浆管中。通过采用上述技术方案，将非水溶性废油溶剂进行净化之后，再与水煤气于进入单通道烧嘴气化炉前进行混合，这样可以用单通道烧嘴气化炉小批量处理非水溶性废油溶剂，从而既省去了设备投入，又减少了药剂的使用，进而提高了非水溶性废油溶剂的处理效率。

Description

一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺

技术领域

本发明涉及合成气制备领域，特别涉及一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺。

背景技术

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，煤炭消费量占一次能源消费量的60％以上，这决定了在相当长的一段时间内，以煤为主的能源结构难以改变。从已探明的煤矿品质看，我国煤炭中低阶煤所占比重非常大，因而合理而高效的利用中低阶煤生产高品质化工产品显得尤为重要。近些年来，煤气化、煤热解、煤气净化及煤气分离等技术的不断发展，使中低阶煤的清洁高效利用得到了越来越多的重视。尤其是将低阶煤直接制成水煤浆后，再通入到气化炉中生成合成气的操作已成为了当下煤化工的一种重要生产工艺。

水煤浆法处理有机危废工艺能够有效的解决资源浪费和危废对环境造成污染的问题，煤粉的热值一般在4500-5500Kcal/Kg，大部分有机危废热值小于煤粉，制成的含危废的水煤浆热值一般在3000-3500Kcal/Kg，而非水溶性废油溶剂，主要为机械加工场的废机油和润滑油，热值大于8000Kcal/Kg，如果能将高热值的非水溶性废油溶剂补充进水煤浆，水煤浆有效热值的提高将大大有利于合成气生产。但是非水溶性废油溶剂与煤混合制成的水煤浆在运输储存过程中容易发生分层，分层后的水煤浆在气化炉中，容易出现火焰缩小或者火焰瞬间增大现象，给生产带来很大隐患。

为此，公开号为CN104017618A的专利申请文本中公开了一种工业废油处理工艺，包括将乙二醇单丁醚、水煤浆添加剂溶于工业废油中，常温下搅拌，形成混合液；在混合液中加入煤粉和水，继续搅拌形成不分层的水煤浆产品。虽然，此工艺能够有效地保证水煤浆和工业废油在混合保存的过程中不出现分层的现象，但是其添加了大量的乙二醇单丁醚作为相催化剂，因此需要大量的生产成本。

另外，也有研究将气化炉设置成多通道的，将水煤浆和废油分别通入到气化炉中，但是这样容易造成气化炉内各部位的火焰强度不相同，从而对于气化炉的设计和生产操作具有较高的要求，多通道技术仅有少量生产应用。

因此，有必要对用水煤浆法处理非水溶性废油的工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺,其能够在传统单通道烧嘴气化炉水煤浆法处理危废的基础上同时处理少量非水溶性废油溶剂，从而在减少了生产和设备的成本投入外，增加了危废处理效率。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，包括如下步骤:

步骤一：将非水溶性废油溶剂进行除杂、脱水净化处理；

步骤二：根据粗合成气的组分和水煤浆的用量，由高压计量泵抽取适量的步骤一中净化后的非水溶性废油溶剂；

步骤三：将非水溶性废油溶剂注入至高压煤浆泵与气化炉之间的高压煤浆管中。

通过采用上述技术方案，将非水溶性废油溶剂进行净化，能够有效避免非水溶性废油溶剂中杂质水分等影响废油通道中的高压计量泵、流量计、安全阀、压力表等设备仪表的安全稳定运行。

并且，将净化后的非水溶性废油溶剂与水煤浆于进入单通道烧嘴气化炉前进行混合，由于废油注入量可调，因此可以实现废油处理的同时，增加了水煤浆的有效热值，从而既省去了设备投入，又减少了药剂的使用，进而提高了水煤浆法处理有机危废工艺的效率。

优选为，步骤一中，非水溶性废油溶剂先经过垃圾过滤箱进行预过滤，之后再经过精密压滤器进行精密过滤，最后，再经过自动分水器后进入储罐进行储存。

通过采用上述技术方案，利用垃圾过滤箱对非水溶性废油溶剂进行过滤，这样能够除去非水溶性废油溶剂中大颗粒垃圾杂质，之后再利用精密压滤器，这样在保证精密压滤器的不被损坏的情况下，又能够除去非水溶性废油溶剂中的大部分杂质。最后，再通过自动分水器除去非水溶性废油溶剂中的水，从而有利于非水溶性废油溶剂在较长时间里都能够处于均匀状态，也有利于废油通道中的高压计量泵、流量计、安全阀、压力表等设备仪表的安全稳定运行。

优选为，利用隔膜泵将经过垃圾过滤箱的非水溶性废油溶剂输送至精密压滤器中。

通过采用上述技术方案，一方面隔膜泵容易获取，其能够有利于保证非水溶性废油溶剂快速地经过垃圾过滤箱，另一方面隔膜泵还可以提供高达0.8Mpa的过滤压力，从而为非水溶性废油溶剂经过精密过滤器提供动力需求。

优选为，垃圾过滤箱过滤目数大于30目，精密压滤器的过滤组件目数大于100目。

通过采用上述技术方案，非水溶性废油溶剂分别经过过滤目数大于30目，过滤组件的目数大于100目的过滤后，非水溶性废油溶剂的内部于24小时内凝聚成的块状物体的粒径均小于1mm。

优选为，步骤一中，净化后的非水溶性废油溶剂于24h内不分层。

通过采用上述技术方案，这样能够保证非水溶性废油溶剂在与水煤浆混合的过程中都是均匀的，避免非水溶性废油溶剂因为分层而出现聚集的水层，直接被高压计量泵抽取，而进入到气化炉中，影响到气化炉的正常运作。

优选为，所述水煤浆和非水溶性废油溶剂的质量流量比为10：（0.2～1）。

通过采用上述技术方案，此时非水溶性废油溶剂与水煤浆进行混合，既可以提高水煤浆的有效热值，同时基本不会影响原水煤浆的气化生产操作，从而有利于实现单通道烧嘴气化炉对非水溶性废油溶剂的稳定处理。

优选为，步骤二中高压计量泵的压头比高压煤浆泵的压头大0.5～1.0MPa。

通过采用上述技术方案，这样有利于非水溶性废油溶剂能够顺利地被加入到高压煤浆管与水煤浆进行融合，不会出现水煤浆倒置回废油通道的情况。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、将高热值非水溶性废油溶剂在水煤浆气化炉前加入，可以增加水煤浆的有效热值，提高粗合成气的产气率；

2、在不改变原水煤浆气化生产合成气主体工艺设备的同时，增加了一个处理非水溶性废油溶剂的通道；

3、将非水溶性废油溶剂加入到高压煤浆管中前先进行除杂和脱水处理，这样既能够减少对设备的损坏，同时也能够降低气化炉中火焰发生明显的波动。

附图说明

图1为水煤浆与非水溶性废油溶剂混合制备合成气的系统。

图中，1、非水溶性废油溶剂储罐；11、自动分水器、12、精密压滤器；13、电动隔膜泵；14、垃圾过滤箱；2、水煤浆储槽；3、单通道烧嘴气化炉；4、高压煤浆管；41、高压煤浆泵；5、输料管；51、高压计量泵；52、紧急切断阀；53、分流管。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的系统，非水溶性废油溶剂储罐1和水煤浆储槽2。其中，水煤浆储槽2通过高压煤浆管4与单通道烧嘴气化炉3的顶部相连通，且高压煤浆管4上带有高压煤浆泵41，高压煤浆泵41能够为水煤浆的流动提供动力。另外，非水溶性废油溶剂储罐1通过高压计量泵51以及输料管5与高压煤浆泵41和单通道烧嘴气化炉3之间的高压煤浆管4进行连通。此处，高压计量泵51比高压煤浆泵41的压头大0.5～1.0MPa。此处，具体高压计量泵51的压头控制为3.5MPa，高压煤浆泵41的压头控制为3.0MPa。

另外，为了进一步保证火焰燃烧的稳定形成，此处非水溶性废油溶剂的密度为950Kg/m³,其主要来源于机械加工场的废旧机油、润滑油等。水煤浆的密度为1200 Kg/m³，具体的也可以根据实际情况来进行选择。并且，本申请的非水溶性废油溶剂输送过程中的流量控制在500-1000L/h，且水煤浆与非水溶性废油溶剂的流量比为10：（0.2～1），此处，水煤浆的流量控制为15000-22000L/h，这样大致给水煤浆可以补充5-10%的热值。

而且，为了避免系统的误操作，导致在高压煤浆管4内没有水煤浆流动的情况下，非水溶性废油溶剂直接通过高压煤浆管4进入到单通道烧嘴气化炉3中，而影响到单通道烧嘴气化炉3产生不符合标准的合成气，以及影响单通道烧嘴气化炉3 的使用寿命，因此，此处的高压煤浆泵41和高压计量泵51均与中控室进行信号连接，并可设定当高压煤浆泵41启动后，高压计量泵51才会启动。

再者，由于非水溶性废油溶剂中往往会含有一定的大颗粒杂质，而这些杂质在非水溶性废油溶剂输送的工程中容易对高压计量泵51、气化炉喷嘴造成堵塞或者破坏，因此要预处理脱杂。此处，非水溶性废油溶剂储罐1的进料口还依次连通了自动分水器11和精密压滤器12，并且精密压滤器12通过电动隔膜泵13与垃圾过滤箱14相连通，其中，垃圾过滤箱14的过滤组件的目数大于等于30目，精密压滤器的过滤组件的目数大于等于100目。这样有效地降低了非水溶性废油溶剂中的杂质，从而有利于提高非水溶性废油溶剂使用过程中的稳定性。

为稳定生产高压计量泵要一用一备，非水溶性废油溶剂槽罐通过多条并联的分流管53与输料管5进行连通，而每一分流管53上均带有一台高压计量泵51。这样当一台高压计量泵51出现故障的时候，另外一台高压计量泵51就能够启动，这样也就能够连续输送非水溶性废油溶剂，以保证系统正常的运行。

其次，为了进一步提高整个系统的安全性，此处输料管5与高压煤浆管4之间的还安装有一紧急切断阀52，并且紧急切断阀52的前后的输料管5上均安装有压力感应器，且压力感应器以及紧急切断阀52均与中控室相连接。

此处，当紧急切断阀52前后的压力感应器检测的压力小于0.2Mpa的时候，此时说明高压煤浆管4或者单通道烧嘴气化炉3中出现了一定的故障，这时中控室就会向紧急切断阀52发出指令，使其进行切断操作，这样也就能够降低系统发生事故的概率。

一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其包括如下步骤：

步骤一：将非水溶性废油溶剂先经过垃圾过滤箱14进行预过滤，之后再经电动隔膜泵13输送至精密压滤器12，经过精密压滤器12精密过滤后，最后再经过自动分水器11处理，使得非水溶性废油溶剂中的水珠粒径小于50μm，进入水煤浆储槽2进行储存，以非水溶性废油溶剂于24h内不分层为参考；

步骤二：将非水溶性废油溶剂通过高压计量泵51输入至高压煤浆泵41与单通道烧嘴气化炉3之间的高压煤浆管5中，与高压煤浆管5中的水煤浆进行混合；

步骤三：将水煤浆与非水溶性废油溶剂混合后的混合物，一起从单通道烧嘴气化炉3的顶部输送至单通道烧嘴气化炉3中进行燃烧。

根据如下表1的参数进行试验例一至试验例五以及对比例一，并测出炉前样燃值和合成气有效气增加量：

表1

参数	非水溶性废油溶剂流速/L/h	58wt%水煤浆/L/h	炉前样热值/Kcal/Kg	合成气有效气增加量/%
					试验例一	500	22000	3123.72	1.8
试验例二	1000	15000	3350.92	6.4
					试验例三	700	18500	3203.59	3.6
试验例四	800	16000	3266.53	4.7
					试验例五	900	20000	3240.80	4.1
对比例一	0	20000	3000.00	0

此处，非水溶性废油溶剂的热值为10000Kcal/Kg，58wt%水煤浆的热值为3000Kcal/Kg。

根据试验例一至试验例五以及对比例一的结果可以得出，本申请对非水溶性废油溶剂进行除杂、脱水净化，并于气化炉前与水煤浆进行混合，从而提高了水煤浆的热值，进而提高了气化炉内合成气的产气量。

并且，此处可以不需要对主体系统进行大规模改造，就能够实现一种对非水溶性废油溶剂处理的途径，从而也减少了对生产的投入成本。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于,包括如下步骤:

步骤一：将非水溶性废油溶剂进行除杂、脱水净化处理；

步骤三：将非水溶性废油溶剂注入至高压煤浆泵与单通道烧嘴气化炉之间的高压煤浆管中。

2.根据权利要求1所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：步骤一中，非水溶性废油溶剂先经过垃圾过滤箱进行预过滤，之后再经过精密压滤器进行精密过滤，最后再经过自动分水器后进入储罐进行储存。

3.根据权利要求2所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：利用隔膜泵将经过垃圾过滤箱的非水溶性废油溶剂输送至精密压滤器中。

4.根据权利要求2所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：垃圾过滤箱过滤目数大于30目，精密压滤器的过滤组件目数大于100目。

5.根据权利要求1所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：步骤一中，净化后的非水溶性废油溶剂于24h内不分层。

6.根据权利要求1所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：所述水煤浆和非水溶性废油溶剂的质量流量比为10：（0.2～1）。

7.根据权利要求1所述的一种用单通道烧嘴气化炉处理非水溶性废油溶剂的工艺，其特征在于：步骤二中高压计量泵的压头比高压煤浆泵的压头大0.5～1.0MPa。