CN116040896A - 一种用于机械加工油泥的回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于机械加工油泥的回收利用方法，该方法包括以下步骤：先去除机械加工油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物；再根据机械加工油泥中油的种类选择加入相应的清洗药剂，在50～80℃条件下进行热化学清洗处理0.5～3h，形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；然后将泥渣在绝氧、350～500℃条件下热解处理0.4～1h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气。该方法针对不同性质的机械加工油泥选择与之相对应的清洗药剂进行热化学处理，回收机械加工油泥中大部分油，以减少后续油泥热解过程中产生的不凝气，降低整个热解体系的热值，提高安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及含油污泥的处理技术领域，更具体地，涉及一种用于机械加工油泥的回收利用方法。
背景技术
含油污泥是指混入原油、各种成品油或渣油的污泥，该类污泥具有较高的黏性，脱水效果差，同时因产生的环境条件不同，导致含油污泥的差异性大，处理难度高。不过，这类含油污泥中往往含有较高的含油量，在能源资源日趋紧缺的局势下，若能够将油泥中的油资源化利用，不仅可以对环境起到很好的保护作用，还可以产生较大的经济效益。
例如，现有技术公开了一种含油污泥无害化处理资源化利用方法，通过分拣、供热，调质分离，塑料再生，三相分离，TPDS(热解脱附)，固渣利用，烟气、污水处理，自动控制等，实现对油泥的油回收及固渣的资源化利用；但是该专利只涉及调质分离及热解脱附工艺组合，且只适用于含油率较低的油泥处理。又如，现有技术(一种用于工业油泥的回收利用方法)中也公开一种工业油泥的回收处理方法，先通过水洗将工业油泥分为湿泥和含油污水，再通过薄膜固化形成球状团块，然后将其送入全循环干馏热解炉，热解排出的气相经喷淋冷凝后进入分离装置，分离回收即可获得油泥中的油。
但上述油泥的回收处理主要针对油田油泥，而不是机械加工油泥。相较于油田油泥，机械加工油泥的物质成分更为复杂，且因生产加工的工艺不同导致油泥中所含的油品种类也各不相同，同时油与灰分因机械摩擦而结合的更加紧密，还会含有较多的加工零部件，使得现有的油泥回收加工工艺难以有效处理机械加工油泥。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有油泥的回收处理工艺难以有效处理机械加工油泥的缺陷和不足，提供一种用于机械加工油泥的回收利用方法，针对不同性质的机械加工油泥选择与之相对应的清洗药剂进行热化学处理，在特定的条件下回收机械加工油泥中大部分油，以减少后续油泥热解过程中产生的不凝气，降低整个热解体系的热值，提高安全性和稳定性。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
本发明保护一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除机械加工油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据机械加工油泥中油的种类选择加入相应的清洗药剂，然后进行热化学清洗处理，形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下热解处理，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S2中所述清洗药剂为表面活性剂、破乳剂、分散剂、乳化剂和pH调节剂中的一种或几种；
S2中所述热化学清洗处理的温度为50～80℃，时间为0.5～3h；
S3中所述热解处理的温度为350～500℃，时间为0.4～1h。
需要说明的是：上述热化学清洗处理后，分离出的油可放入油罐储存；中间水层则可用于下一次性质相同的物料清洗，或进入水处理系统处理回用于油泥的稀释；底部泥层则可通过离心设备实现固液分离，分离出的液体循环利用或进入水处理系统，泥渣含有少部分油，进入后续的热解设备，进一步将泥渣减量化，无害化处理。清洗药剂可以根据产废单位的产废流程判断其在生产中所需用到的油品，再依据油品来选择对应的清洗药剂。
上述的热解工艺是将热化学清洗工艺产生的清洗泥渣或其它固态油泥、均质池产生的废抹布等杂质通过高温绝氧条件下热解，热解会产生尾渣和气体，气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；热解油经过分离进入油罐储存，热解水进入污水处理系统，不凝气回收至不凝气罐用于热解设备和余热锅炉的燃料。
热化学清洗处理的温度和时间对油泥清洗的出油率具有关键作用，清洗温度过高会导致清洗药剂失效，而清洗温度过低则使得药剂的作用效果变差，即清洗温度过高过低均会影响热化学清洗，进而影响出油率。清洗时间过长会加大能耗，清洗时间过短会使得药剂的作用时间过短，导致洗油效果变差。
油泥热解的温度过高不仅增加耗能，还会将热解碳进一步热解成灰分和挥发分，无法资源化利用；热解温度过低则会导致油泥内部剩余油分无法裂解析出，影响热解油和不凝气的回收率。
优选地，S2中所述热化学清洗处理的温度为70～80℃，时间为0.5～1h。
优选地，S1中所述油泥和水的固液比g/mL≤1:2。
在具体实施方式中，本发明步骤S1中所述均质混合的搅拌速度为30～60转/min。
当均质混合的搅拌速度为30～60转/min下进行搅拌时，不仅可以将物料搅拌均匀，使其均匀受热，还可以有效防止洗出的油被乳化至水中，进而提高油回收率。
具体地，所述S2中的清洗药剂Y1包括以下重量百分数的组分：
余量为水。
具体地，所述S2中的清洗药剂Y2包括以下重量百分数的组分：
余量为水。
在具体实施方式中，S2中所述泥渣的含水率≤40％。
当泥渣含水率≤40％更便于后续进入热解设备的输送，泥渣的含水率会对后续热解产生一定的影响，含水率过高不仅难以输送，而且所需热解时间过长，消耗能源。
在具体实施方式中，S1中所述流动态油泥的黏度为0.1～10Pa·s。
本发明步骤S1中将除杂后的机械加工油泥加水稀释至特定黏度是为了让油泥具有更好的流动性，同时也保证后期投加的清洗药剂与油泥能够充分接触。一般将油泥加水稀释到用常规的污泥泵能够抽动即可，例如稀释后的油泥黏度为0.1～10Pa·s。
优选地，S3中所述不凝气用于加热水为S2中的热化学清洗提供能量。
具体地，S1中所述机械加工油泥为切削油泥、磨削油泥、研磨油泥和底渣油泥中的一种或几种。
具体地，所述切削油泥包括以下重量百分数的组分：金属屑杂质0.1％～2％，泥渣10％～20％，油20％～40％，余量为水；
所述磨削油泥包括以下重量百分数的组分：磨削灰10％～20％，泥渣20％～30％，油20％～30％，余量为水；
所述研磨油泥包括以下重量百分数的组分：泥20％～30％，油20％～40％，余量为水；
所述底渣油泥包括以下重量百分数的组分：金属屑1％～5％，泥10％～20％，油20％～50％，余量为水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的用于机械加工油泥的回收利用方法，针对不同性质的机械加工油泥选择与之相对应的清洗药剂进行热化学处理，回收机械加工油泥中大部分油，以减少后续油泥热解过程中产生的不凝气，降低整各热解体系的热值，提高安全性和稳定性，成品油的回收流率达到20％～26％，不凝气的回收率达到6％～15％。
附图说明
图1为本发明用于机械加工油泥的回收利用方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
机械加工油泥1为切削油泥，主要包括以下重量百分数的组分：金属屑杂质0.1％～2％，泥渣10％～20％，油20％～40％，水40％～70％；
机械加工油泥2为磨削油泥，主要包括以下重量百分数的组分：磨削灰10％～20％，泥渣20％～30％，油20％～30％，水20％～50％；
机械加工油泥3为研磨油泥，主要包括以下重量百分数的组分：泥20％～30％，油20％～40％，水30％～60％；
机械加工油泥4为底渣油泥，主要包括以下重量百分数的组分：金属屑1％～5％，泥10％～20％，油20％～50％，水20％～60％。
实施例1
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤(如图1所示)：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在70℃条件下进行热化学清洗处理1h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
实施例2
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在70℃条件下进行热化学清洗处理1h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y2，按重量百分数计，由以下组分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚10％，碳酸钠10％，乙二胺四乙酸四钠1％，偏硅酸钠5％，水74％。
实施例3
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在80℃条件下进行热化学清洗处理0.5h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
实施例4
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在50℃条件下进行热化学清洗处理3h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
实施例5
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在70℃条件下进行热化学清洗处理1h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下350℃热解处理1h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
对比例1
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在35℃条件下进行热化学清洗处理3h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
对比例2
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在95℃条件下进行热化学清洗处理0.5h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下500℃热解处理0.5h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
对比例3
一种用于机械加工油泥的回收利用方法，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物，其中油泥与水的固液比(g/mL)为1:2；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据油泥的种类选择加入相应的清洗药剂，然后在70℃条件下进行热化学清洗处理1h，静置形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下200℃热解处理1h，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S1中所述油泥由机械加工油泥1、机械加工油泥2、机械加工油泥3和机械加工油泥4按质量比1:1:1:1组成；S2中所述清洗药剂为Y1，按重量百分数计，由以下组分组成：十二烷基苯磺酸钠10％，壬基酚聚氧乙烯醚10％，硅酸钠5％，片碱1％，三聚磷酸钠5％，水69％。
结果检测
采用上述实施例1～5及对比例1～3中用于机械加工油泥的回收利用方法从机械加工油泥中所获的油和不凝气的回收率(％)如表1所示，油回收率和不凝气回收率的计算公式如下所示，G表示组分的质量。
油回收率(％)＝(G热解油+G洗油)/G油泥*100％；
不凝气回收率(％)＝(G油泥-G热解水-G热解油-G洗油-G热解渣)/G油泥*100％。
表1
从表1的数据可看出，本发明用于机械加工油泥的回收利用方法，针对不同性质的机械加工油泥选择与之相对应的清洗药剂进行热化学处理，同时结合特定的热化学处理和热解工艺，使得成品油的回收流率达到20％～26％，不凝气的回收率达到6％～15％；而当热化学处理的温度过高或过低均不利于成品油的回收，热解温度过低则会导致油泥内部剩余油分无法裂解析出，影响热解油和不凝气的回收率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.油泥均质：先去除机械加工油泥中的杂质，再将其与水均质混合形成流动态油泥混合物；
S2.热化学清洗：将S1中所述泥混合物加入反应装置中，并根据机械加工油泥中油的种类选择加入相应的清洗药剂，然后进行热化学清洗处理，形成油、水、固三相分层，分离即可获得油、水和泥渣；
S3.油泥热解：将S2中的泥渣在绝氧条件下热解处理，生成尾渣和气体，并将气体经过冷凝系统冷凝后生成热解油、热解水和不凝气；
其中，S2中所述清洗药剂为表面活性剂、破乳剂、分散剂、乳化剂和pH调节剂中的一种或几种；
S2中所述热化学清洗处理的温度为50～80℃，时间为0.5～3h；
S3中所述热解处理的温度为350～500℃，时间为0.4～1h。
2.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S2中所述热化学清洗处理的温度为70～80℃，时间为0.5～1h。
3.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S1中所述油泥和水的固液比g/mL≤1:2。
4.如权利要求3所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S1中所述均质混合的搅拌速度为30～60转/min。
5.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，所述S2中的清洗药剂Y1包括以下重量百分数的组分：
十二烷基苯磺酸钠5％～15％，壬基酚聚氧乙烯醚10％～20％，硅酸钠5％～10％，片碱1％～5％，三聚磷酸钠5％～10％，余量为水。
6.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，所述S2中的清洗药剂Y2包括以下重量百分数的组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚10％～20％，碳酸钠10％～20％，乙二胺四乙酸四钠1％～5％，偏硅酸钠5％～10％，余量为水。
7.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S2中所述泥渣的含水率≤40％。
8.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S1中所述流动态油泥的黏度为0.1～10Pa·s。
9.如权利要求1所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，S1中所述机械加工油泥为切削油泥、磨削油泥、研磨油泥和底渣油泥中的一种或几种。
10.如权利要求9所述用于机械加工油泥的回收利用方法，其特征在于，所述切削油泥包括以下重量百分数的组分：金属屑杂质0.1％～2％，泥渣10％～20％，油20％～40％，余量为水；
所述磨削油泥包括以下重量百分数的组分：磨削灰10％～20％，泥渣20％～30％，油20％～30％，余量为水；
所述研磨油泥包括以下重量百分数的组分：泥20％～30％，油20％～40％，余量为水；
所述底渣油泥包括以下重量百分数的组分：金属屑1％～5％，泥10％～20％，油20％～50％，余量为水。
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